Теги: журнал домашняя лаборатория
Год: 2016
Текст
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
С7~)
п
CD CJ
CIO
D
НОЯБРЬ 2016
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Научно-практический
и образовательный
интернет-журнал
Адрес редакции:
homelab@gmx.com
Статьи для журнала направ-
лять, указывая в теме пись-
ма «For journal».
Журнал содержит материалы
найденные в Интернет или
написанные для Интернет.
Журнал является полностью
некоммерческим. Никакие го-
норары авторам статей не
выплачиваются и никакие оп-
латы за рекламу не принима-
ются.
СОДЕРЖАНИЕ
Геологические часы (окончание)
Мир микробов (продолжение)
Осваиваем статистику (продолжение)
Некоторые методы органической химии
Технологический контроллер (продолжение)
Ноябрь 2016
История
Ликбез
53
60
Химичка
74
Электроника
81
Явные рекламные объявления
не принимаются, но скрытая
реклама, содержащаяся в
статьях, допускается и даже
приветствуется.
Редакция занимается только
оформительской деятельно-
стью и никакой ответствен-
ности за содержание статей
не несет.
Статьи редактируются, но
орфография статей является
делом их авторов.
При использовании материа-
лов этого журнала, ссылка
на него не является обяза-
тельной, но желательной.
Никакие претензии за не-
вольный ущерб авторам, за-
имствованных в Интернет
статей и произведений, не
принимаются. Произведенный
ущерб считается компенсиро-
ванным рекламой авторов и
их произведений.
Ардуино для начинающих
Биопринтер
Сумма биотехнологии (окончание)
Семена разрушения (окончание)
Наука Плоского мира 3
Системы
88
Техника
97
Дискуссии
122
187
Литпортал
237
Биологически активные растения (продолжение)
В мире насекомых (продолжение)
Разное
334
354
По всем спорным вопросам следу-
ет обращаться лично в соответ-
ствующие учреждения провинции
Свободное государство (ЮАР).
При себе иметь, заверенные ме-
стным нотариусом, копии всех
необходимых документов на афри-
каанс, в том числе, свидетель-
ства о рождении, диплома об
образовании, справки с места
жительства, справки о здоровье
и справки об авторских правах
(в 2-х экземплярах).
НА ОБЛОЖКЕ
Рисунок к статье «Биопринтер», написанной биохакерами.
Биохакеры — энтузиасты любительских исследований в облас-
ти молекулярной биологии. В своей деятельности считают,
что «инновации в биологии должны быть легкодоступными,
недорогими и открытыми для всех».
История
//
1час = 50 млн. лет /
1мин. = 833 333.3 лет
1сек. = 13 888.89 лет
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫ
А.Н. Олейников
(продолжение)
Совсем
недавно
Взглянув на таблицу продолжительности геологических периодов фанерозоя, мы
увидим, что длительность каждого из них определена с точностью, не превышаю-
щей 1 млн. лет. В среднем это, пожалуй, предел детальности, с которой дейст-
вуют методы, использованные при построении геохронологической шкалы. А как
быть, если необходимо выяснить возраст слоев, образовавшихся сравнительно не-
давно, например, на протяжении последнего миллиона лет? Оказалось, что это
возможно. Надо только подобрать для эксперимента пары других исходных и ко-
нечных продуктов радиоактивного распада. После интенсивных поисков было вы-
брано несколько пар таких химических элементов и предложен ряд новых методов
определения абсолютного возраста.
В пределах 300 тыс. лет действуют радий-урановый и радий-актиниевый методы.
Они удобны для датировки геологических образований в тех случаях, когда тре-
буемая точность не превышает 4—10 тыс. лет.
Но очень часто в геологии и археологии бывает необходимо выяснить возраст
так называемых новейших событий, произошедших в последние 10—12 тыс. лет. В
этом случае определить возраст можно по содержанию радиоактивного изотопа уг-
лерод- 14 (14С). Этот сравнительно недолговечный изотоп (его период полураспа-
да около 5730 лет) непрерывно образуется в высоких слоях атмосферы в резуль-
тате соединения азота со свободными нейтронами, появляющимися под действием
космического излучения. Окисляясь, углерод входит в состав углекислого газа;
в процессе обмена веществ он усваивается живыми организмами и включается в
круговорот углерода, происходящий в атмосфере, гидросфере и биосфере Земли.
Скорость, с которой идет образование нейтронов в атмосфере, известна. Из-
вестно также, что большинство из них расходуется на создание радиоактивного
углерода. Значит, можно рассчитать, насколько ежегодно увеличивается количе-
ство изотопа углерод-14. Но если какой-либо органический объект (допустим,
растение) , в составе которого есть радиоактивный углерод, по тем или иным
причинам окажется изъятым из углеродного круговорота, количество углерода-14
в его тканях перестанет возрастать. А тот радиоактивный изотоп, который успел
накопиться ранее, будет продолжать распадаться.
Проведя соответствующие измерения, можно, например, убедиться, что содержа-
ние углерода-14 в обломке древесины, взятом из раскопа палеолитического мо-
гильника , будет заметно меньше, чем в стволах деревьев, растущих ныне. Если
же установить отношение количества радиоактивного изотопа и содержания других
форм углерода (12С и 13С), то с учетом периода полураспада изотопа углерод-14
можно вычислить время, когда было срублено дерево, найденное в захоронении.
Открытие углеродного метода было большим подспорьем для многих областей
науки, поскольку углерод содержится и в костях животных, и в мышцах, и в рас-
тительных тканях — словом, в любых органических остатках, с которыми имеют
дело исследователи минувших эпох.
С помощью углеродного метода можно определить время исторических событий,
возраст древних построек, манускриптов, домашней утвари. Изучив разрез почвы
на местах поселений первобытного человека, можно восстановить и проследить во
времени историю жизни наших предков. Остатки золы древних кострищ, кости до-
машних животных и примитивные производственные орудия точно указывают сроки,
когда человек покидал обжитые места. Костяные инструменты, наскальные рисун-
ки, наконечники колющего оружия рассказывают о продолжительности стоянок.
Остатки костей, найденные вместе с кремневыми орудиями, позволили устано-
вить протяженность каменного века. А обнаруженные в еще более древних слоях
скелеты неандертальцев дали возможность судить о начальных этапах эволюции
человечества1.
Но обо всем этом можно было узнать только по тем слоям, возраст которых не
превышал 100 тыс. лет. В более ранних отложениях крайне редко удавалось найти
древесный уголь — наилучший материал для радиоуглеродных определений, а если
уголь и обнаруживали, то содержание радиоактивного изотопа углерода было в
нем настолько низким, что не поддавалось измерению.
Углеродный метод завоевал множество сторонников. Кроме обширных коллекций,
составленных при археологических раскопках, изучаются также многочисленные
материалы, собранные геологами. Анализируются деревья погибших лесов, образцы
1 Ранее считалось, что неандертальцы являются предками современного человека, но в
1997 году, в результате генетического анализа, выяснилось, что неандертальцы явля-
лись параллельной линией, а нашими предками являлись кроманьонцы.
торфа, раковины океанических животных. Проводятся и специальные контрольные
опыты: определяется возраст деревянных изделий и древнейших погребений, кото-
рые уже датированы папирусами и летописями. Все эти исследования показывают,
что цифры, полученные в лаборатории, обычно соответствуют истинному времени
исторических событий.
Радиоуглеродный метод прочно вошел в практику геохронологических исследова-
ний. Первоначально с его помощью удавалось более или менее достоверно датиро-
вать только те отложения, возраст которых не превышал 20 тыс. лет. Сегодня же
в массовом масштабе проводятся анализы, позволяющие осуществлять датирование
в пределах последних 50—60 тыс. лет. А разработанные приемы обогащения проб
радиоуглеродом и использование высокоточной техники открывают перед этим ме-
тодом еще более широкие перспективы и разрешают изучать события, произошедшие
до 70 тыс. лет назад. Определился и верхний предел действия метода — около
1000 лет; объекты моложе этого возраста дают слишком большие погрешности.
Для анализа обычно требуется довольно много исходного материала: древесного
угля — не менее 10 г, скелетного вещества животных или древесины — несколько
десятков граммов, торфа и гумуса — более 100 г. Исследователи работают над
тем, чтобы массу анализируемых навесок можно было уменьшить. И есть все осно-
вания полагать, что эти старания увенчаются успехом.
Поскольку при использовании радиоуглеродного метода приходится анализиро-
вать очень малые количества изотопа, предъявляются высокие требования к отбо-
ру образцов, подлежащих изучению. Во избежание загрязнения органикой образцы
можно брать только пинцетом или шпателем. Запрещается прикасаться к ним рука-
ми, заворачивать в вату или бумагу, пересыпать стружкой и опилками, обрабаты-
вать какими бы то ни было химикатами. Хранить образцы можно только в много-
слойных мешках или специальных капсулах из неорганических материалов.
Принцип лабораторного изучения образцов достаточно прост: нужно точно изме-
рить бета-активность радиоуглерода. Для этих измерений пользуются счетчиками
Гейгера или устройствами, фиксирующими сцинтилляцию — световые вспышки, воз-
никающие при прохождении быстрых заряженных частиц через некоторые вещества.
Радиоактивный углерод пробы можно поместить в счетчик в виде твердого, газо-
образного (например, в виде углекислого газа) или жидкого вещества. В послед-
нее время обычно предпочитают третий из этих способов, используя в качестве
сцинтиллятора бензол. Для защиты счетчика от проникновения внешнего гамма-
излучения устанавливают экраны из железа, ртути, свинца или парафина. Чтобы
учесть влияние рассеянного космического излучения, вокруг счетчика размещают
соответствующие регистрирующие приборы. Остается выделить, усилить и зареги-
стрировать импульсы от электронов, испускаемых при распаде радиоактивного уг-
лерода, а затем сравнить их с результатами, полученными на современном эта-
лонном объекте.
Радиоуглеродный метод открыл широкие возможности для датирования новейших
отложений. Результаты работ позволяют не только устанавливать возраст отдель-
ных находок, но и судить о закономерностях изменения географической обстанов-
ки, оценивать скорость циркуляции морских течений, прослеживать последова-
тельность появления различных растительных сообществ. Этим методом был опре-
делен возраст всех фаз последнего оледенения, установлено время образования
речных террас и других форм современного рельефа. Стало возможно узнавать
возраст органических остатков. Удалось установить, в частности, время жизни
мамонта, найденного в ледниковых отложениях Таймыра; оказалось, что он жил 12
тыс. лет назад.
Рассматриваемый метод позволяет сопоставить между собой отложения, сформи-
ровавшиеся в различных климатических зонах. Впервые представилась возможность
определять возраст разрозненных фрагментов, принадлежащих скелетам организмов
или изделиям древнего производства. В руках исследователей появился ключ к
восстановлению истории по следам жизни.
Но результаты оценки возраста радиоуглеродным методом могут быть существен-
но искажены вследствие процессов гниения, поступления гуминовых кислот из
грунтовых вод, а также привноса углерода, содержащегося в современных водах и
атмосфере. Для анализа, поэтому, следует стремиться использовать только такой
материал, который не подвергся этим воздействиям. Однако сколь бы тщательно
ни подбирались исследуемые образцы, гарантировать отсутствие влияния подобных
процессов невозможно.
К тому же пришлось задуматься еще над одной проблемой. Интенсивность излу-
чений, пронизывающих атмосферу, изменяется в зависимости от многих космиче-
ских причин. Стало быть, количество образующегося радиоактивного изотопа уг-
лерода должно колебаться во времени. Необходимо найти способ, который позво-
лял бы это учитывать.
Кроме того, с тех пор как прогресс покрыл Землю густой сетью транспортных
дорог и промышленных предприятий, в атмосферу непрерывно выбрасывается огром-
ное количество углерода. Он образуется при сжигании древесного топлива, ка-
менного угля, нефти, торфа, горючих сланцев и продуктов их переработки. Какое
влияние оказывает этот источник атмосферного углерода на повышение содержания
радиоактивного изотопа? Для того чтобы добиться определения истинного возрас-
та, придется рассчитывать сложные поправки, которые отражали бы изменение со-
става атмосферы на протяжении последнего тысячелетия.
Эти неясности наряду с некоторыми затруднениями технического характера по-
родили сомнения в точности многих прежних определений, выполненных углеродным
методом.
Однако, несмотря на все сложности, радиоактивный изотоп углерода продолжает
успешно использоваться в геохронологии и нередко помогает специалистам уста-
навливать возраст интересующих их отложений и событий сравнительно недавнего
прошлого.
Трудоемки и сложны методы изотопного датирования. Поэтому не раз возникала
мысль: нельзя ли подойти к изучению возраста Земли с каких-либо иных, принци-
пиально отличных позиций?
Пришлось вновь пересмотреть старые, полузабытые гипотезы, заново проанали-
зировать многие геологические события, обобщить сведения, собранные наукой о
Земле за последние десятилетия. И вот заговорили о природных явлениях, кото-
рые, на первый взгляд, казалось бы, не имеют непосредственного отношения к
проблеме абсолютного летосчисления.
Древние
компасы
С 50-х годов нынешнего столетия для определения возраста земных слоев стали
использовать еще одну группу методов, которая к настоящему времени развилась
в новую отрасль геологических знаний — палеомагнитологию.
Известно, что многие минералы и горные породы, содержащие железо и железо-
титановые соединения, обладают свойством, известным под названием ферромагне-
тизм. При устранении намагничивающего поля эти вещества сохраняют некоторую
остаточную намагниченность. Процесс намагничивания идет тем легче, чем выше
температура, и даже в слабом магнитном поле возникает большая намагничен-
ность , которая закрепляется — «замораживается» — при охлаждении вещества. Та-
кая намагниченность называется термоостаточной. Измеряя при помощи точной ап-
паратуры магнитные характеристики пород, включающих ферромагнитные частицы,
можно установить напряженность магнитного поля Земли, магнитные наклонение и
склонение, которые были свойственны исследуемому пункту в то или иное время.
Например, по термоостаточной намагниченности пород, изверженных вулканами,
можно судить о напряженности и направлении магнитного поля в период изверже-
ния. Сходное явление наблюдается при образовании осадочных пород. Геомагнит-
ное поле воздействует на оседающие на дно водоема частицы горных пород и ори-
ентирует их в соответствии с направлением на магнитные полюсы. При уплотнении
осадка ориентировка частиц закрепляется и может служить своеобразным компа-
сом, указывающим положение полюсов Земли в то время, когда происходило отло-
жение осадочной породы.
Перемещение континентальных блоков. Реконструкция
расположения материков в карбоне (300 млн. лет назад)
и в палеогене (30 млн. лет назад).
По-видимому, можно утверждать, что любые горные породы при своем образова-
нии запечатлевают в себе характеристики геомагнитного поля, существовавшего в
момент их рождения. Приобретенная породой первичная намагниченность обычно
сохраняется на протяжении всей последующей геологической истории и, как пра-
вило, может быть обнаружена с помощью комплекса методов исследования палео-
магнетизма. При этом принимается, что палеомагнитное поле в каждый период
своего существования было подобным полю диполя, помещенного в центр Земли и
ориентированного по оси ее вращения.
Палеомагнитные исследования ведутся сейчас во многих странах и охватили
территории всех континентов и акватории океанов. Сведения о положении полюсов
Земли получены для огромного интервала геологического времени — от протерозоя
до современной эпохи. Выполненные работы позволили установить, что на протя-
жении эволюционного развития планеты геомагнитное поле непрестанно изменяло
свою напряженность и направление.
Выяснилось, что кажущиеся миграции полюсов Земли связаны с перемещением в
пространстве крупных блоков земной коры — литосферных плит. Для каждого тако-
го блока можно построить свою траекторию кажущегося движения полюса. Истинное
же положение полюсов Земли помогают установить математические модели, описы-
вающие картину дрейфа континентов и расширения океанических впадин на протя-
жении геологической истории. Кроме этих перемещений, связанных с передислока-
цией масс суши и океанов, фиксируются движения магнитных полюсов, обусловлен-
ные довольно быстрыми вариациями самого магнитного поля Земли. Оба типа дви-
жения полюсов, налагаясь друг1 на друга, создают достаточно сложную картину.
Однако обычно исследуют среднее геомагнитное поле, в котором вариации нивели-
руются во времени.
В силу своих свойств ферромагнетики будут одинаково реагировать на воздей-
ствие высокой температуры вне зависимости от ее происхождения. Значит, тот же
эффект будет получен, если минеральное образование нагрето не естественным
природным теплом, а искусственно, например в гончарной печи. Этим фактом за-
интересовались археологи. Глина, из которой изготовляют керамические изделия,
почти всегда содержит ферромагнитные частицы. Были изучены тысячи образцов
гончарной продукции различных времен и народов; на магнитность проверялись
черепки горшков и кувшинов, кирпичи и черепица старинных строений. Исследова-
ния подтвердили, что на протяжении исторического времени магнитное поле Земли
закономерно изменяло свои параметры. И теперь, зная палеомагнитные характери-
стики археологического объекта, иногда удается судить о его возрасте в преде-
лах десятка последних тысячелетий.
Для изучения магнитных полей более далекого прошлого потребовались другие
методы. Палеомагнитологи установили, что на протяжении развития Земли ее маг-
нитное поле многократно меняло свое направление. В геологических разрезах на-
блюдается обилие обращений геомагнитной полярности — инверсий. Полярность,
совпадающая с современной, называется прямой, а противоположного знака — об-
ратной. Каждый тип полярности обычно сохраняет свой знак на протяжении неко-
торого, иногда довольно продолжительного, времени. Интервалы разреза, харак-
теризующиеся определенным знаком полярности, называются магнитозонами. Разли-
чают зоны прямой намагниченности (их называют N- или п-зонами), обратной на-
магниченности (R- или r-зоны) и зоны частой смены полярностей (NR- или пг-
зоны).
Геомагнитные инверсии, по-видимому, должны были проявляться одновременно на
всей территории земного шара. Они без особых сложностей могут быть обнаружены
в исследуемых геологических разрезах и прослежены в одновозрастных отложениях
различных регионов. Стало быть, если составить палеомагнитную шкалу для како-
го-либо хорошо изученного района и надежно датировать положения границ, где
происходит смена знаков намагниченности, с помощью палеонтологических и физи-
ческих методов, мы получим своеобразный эталон, с которым можно будет сопос-
тавлять результаты палеомагнитного изучения других территорий. При этом,
сравнивая «спектры» смены полярностей, вероятно, удастся соотнести их с опре-
деленным участком эталонного разреза и тем самым судить о возрасте сопостав-
ляемых с ним толщ. Такая эталонная шкала получила название палеомагнитной
(магнитохронологической, магнитостратиграфической).
Принцип построения и использования магнитохронологических шкал достаточно
ясен. При его применении необходимо соблюсти единственное условие: продолжи-
тельность отрезков времени, в течение которых сохраняется данный тип геомаг-
нитной полярности, должна быть больше погрешности метода датировки. Казалось
бы, новый метод должен был сразу найти широкое применение в стратиграфии. Од-
нако потребовалось более полутора десятилетий, прежде чем удалось получить
надежные результаты изотопной возрастной датировки и палеомагнитные шкалы
смогли превратиться в действенное оружие геохронологии.
Для воссоздания истории геомагнитных инверсий приходится изучать разнооб-
разные геологические объекты.
С развитием калий-аргонового метода стало возможным получать очень точные
определения возраста вулканогенных пород позднего кайнозоя, в первую очередь
— основных лав, для которых существуют надежные палеомагнитные данные. Шкала
возраста и геомагнитной полярности этих пород, взятых в различных районах
земного шара, распространяется сейчас на 7 млн. лет, охватывая четвертичные и
верхненеогеновые отложения.
Изучение разрезов донных осадков по материалам опробования, проведенного в
глубоководных областях океанов, позволило уточнить палеомагнитную шкалу для
позднего кайнозоя и продолжить ее в глубь времен до начала неогена (табл. 6).
В дальнейшем, по мере развития подводного бурения, по-видимому, удастся соз-
дать такую шкалу для всего кайнозоя и верхней части мезозоя.
Зоны прямой намагниченности показаны в таблице красным цветом, интервалы
обратной (отрицательной) намагниченности — синим, зоны переменной полярности
заштрихованы синим и красным, неизученные части оставлены незакрашенными.
Дополнительные сведения о характере проявления магнитных инверсий дает изу-
чение линейных геомагнитных аномалий, наблюдаемых в породах, слагающих дно
океана. Известно, что поверхность океанического дна постепенно обновляется в
результате поступления свежих масс вещества из недр Земли. Разрастание по-
верхности дна океана совершается импульсивно, поэтому дно оказывается сложен-
ным чередованием продольно вытянутых геологических тел. Каждое из тел фикси-
рует свойства магнитного поля, существовавшего в момент образования этого те-
ла , и имеет соответственно прямую или обратную намагниченность. Зная скорость
расширения морского дна, и имея определения возраста для горных пород, сла-
гающих зоны магнитных аномалий, можно создать так называемую аномалийную шка-
лу геомагнитной полярности. Эта шкала позволяет проконтролировать данные, по-
лученные по результатам бурения, и проследить историю геомагнитных инверсий
по крайней мере до юрского периода.
Поскольку возраст океанического дна сравнительно молодой, для более древних
геологических отложений проводится палеомагнитное изучение наиболее полных
разрезов осадочных и вулканогенных толщ, развитых на континентах. Полученные
в различных областях последовательности зон прямой и обратной намагниченности
надстраивают друг друга. Таким путем создаются сводные магнитостратиграфиче-
ские шкалы для отдельных регионов, сопоставление которых между собой дает
возможность построить общую шкалу геомагнитной полярности для всего земного
шара. Преимущество таких шкал заключается в том, что они разрешают восстано-
вить историю геомагнитного поля от нынешнего времени до древнейших этапов
развития планеты и позволяют привязать ее к периодам, эпохам и векам общей
геохронологической шкалы.
Геомагнитные инверсии распределяются по шкале времени неравномерно, образуя
различные группировки, сгущения и разрежения зон той или иной полярности, и
только на уровне очень больших отрезков геологической истории — зр и эо-нов —
проявление инверсий, вероятно, подчинено сложной ритмической закономерности.
Таблица 6. Палеомагнитная шкала верхнего кайнозоя
Ярус
2
о
I
О
х
U
*
с
S
X
а
х
с
о
с
ю 2
4»T»tpTM4HM
г
3
1
с
с
с
<
О
«
О
I
8
z
5
Апшерснский
А кчагыпьс кии
Киммерийским
Понтичаский
Мэогический
Сарматский
Конкский
Караганский
Чокракский
Тарханекий
Коцахурский
Сакараульский
Кавказский
1
X
!
Z
10
IIIIIIIIII
15
ШИШИ
- 25
Таблица 7. Палеомагнитная шкала палеозоя, мезозоя и палеогена
1
i
О
2
О
Ярус
с
о»
5
6
п
*
X
X
о
а
С
>
О
с
X
а
s
с
о
X С
и
со 2
*
о
«
о
Z
<
<
и
•I.
:■:*••>:
\ •
Олиго*-
Хзттский
Рюпепьский
Альминский
X
fcl
о
п
Бодракский
Симферопольский
Бахчисарайский
ac^j
и»;
Палео» - Каминский
ним Имкврмвмский
црп Датский
I
X
m
ГО
О»
X
«3
Маастрихтский
НИИ
Верх
X
1
I
Камламский
Сантонский
Коньякский
Туронский
Сеноманский
Альбский
Аптский
Барремский
Готеривский
Вдламжкиский
g
с,
X
£
$
л
_ X
Берриасский
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
В зависимости от длительности своего существования магнитостратиграфические
подразделения получают различные наименования. Отрезки шкалы геомагнитной по-
лярности, интервалы распространения которых приблизительно соответствуют эра-
темам, называются мегазонами; единицы, отвечающие системам, — гиперзонами;
отделам и нескольким ярусам — суперзонами; ярусам или зонам — ортозонами.
Кроме того, нередко наблюдаются интервалы разрезов, соответствующие неустой-
чивому состоянию магнитного поля. Такие интервалы, характеризующиеся сильными
отклонениями направлений поля, незавершенностью инверсий, называются аномаль-
ными; они часто хорошо фиксируются на больших территориях и могут служить до-
полнительными признаками, облегчающими сопоставление магнитостратиграфических
шкал.
Продолжение табл. 7
МЕЗОЗОЙСКАЯ
J
«
1
»
i
I
•X
X
X
к
• & ■
Сред- -
НИИ я
1
X
ж
X
Веохмий
■ ■
Сред- _
мий
Верхний
Вопжский
Кимериджский
Оксфордский
Келпопейгкий
Батский
Байосский
Ааленский
Тоарский
Плимсбахский
Сииемюрский
Геттангский
Рэтский
Норийский
Кариийскии
Ладинский
Аиизимский
Олеиекский
Индский
Татарский
Казанский
Уфимский
- 1
_ п
и
о
^— X
U
-V
<
X
QUO»
ж.
о
а ^
— 2 ее i
f I
С j
X 1
ш
I9I1IIII
f ««»*«•*
р 140
^150
Г ,6°
н- 170
Г 18°
г190
- 200
г 21°
-220
- 230
- 240
- 25о|
В представленной здесь табл. 7 показана палеомагнитная шкала палеозоя, ме-
зозоя и палеогена территории СССР. Долгим и трудоемким процессом было состав-
ление этой шкалы. Нижнепалеозойская ее часть построена по материалам, полу-
ченным при изучении разрезов Сибирской платформы. Характеристика среднего и
верхнего палеозоя выявлена в отложениях Восточно-Европейской платформы, Ал-
тае-Саянской области и Тунгусской синеклизы. Мезозойская часть шкалы построе-
на по разрезам Восточной Европы, Кавказа, Средней Азии, Сибири и Северо-
Востока СССР, а палеогеновая — по обнажениям, изученным в Нахичеванской АССР,
Туркмении и Таджикистане.
В палеозое преобладает обратная полярность, на фоне которой фиксируется бо-
лее 30 зон прямой намагниченности, продолжительность существования каждой из
которых составляет от 0,5 до 20 млн. лет. По признакам намагниченности здесь
выделено шесть гиперзон, в составе которых различается десять суперзон. В ме-
зозойских и палеогеновых отложениях преобладающая полярность — прямая. В них
устанавливается пять гиперзон продолжительностью от 20 до 65 млн. лет.
Продолжение табл. 7
Кунгурский
Артинскйй
•2
X
X
X
X
X
Сэкмлрский
Ассепьский
<
о
о
О
О
ш
<
с
верх-
ний
•х
X
X
а
а
•X
X
X
X
X
I
-X
X
X
X
8
ш
Гжрлнгкии
Кзсимоиский
Москопский
Бакши(>ский
Серпуховским
Виэейский
Т урн ейский
Ojmohckhh
Фрлискии
(1
5
1С
X
w j
с
«5
X
X
с
о
3
250
?С0
?70
280
230
а
га
X
и
Z
я
к
3?0
330
350
360
Значительно более детальная магнитостратиграфическая характеристика, осно-
ванная на обширном материале по Украине, Азербайджану, Средней Азии, Западной
Сибири и Дальнему Востоку, получена для неогеновых и четвертичных отложений
(см. табл. 6). Устанавливаемые здесь магнитозоны хорошо согласуются со шкала-
ми, принятыми для различных континентов, и многие из них прослеживаются в
кайнозойских разрезах всего земного шара.
Аналогичные палеомагнитные шкалы составлены для фанерозойских отложений
различных стран и материков. Их обобщение и создание общей глобальной магни-
тостратиграфической схемы — задача ближайшего будущего.
Наиболее благодатными для изучения палеомагнетизма являются красноцветные
осадочные породы, некоторые сероцветные породы, бокситы и уже упоминавшиеся
эффузивы основного состава. Усилиями палеомагнитологов круг объектов исследо-
вания расширяется.
Продолжение табл. 7
С
<
О
<£
О
°
ш I
■х
х
х
х
4
X
I
Z
ж
Z
X
а
о
со
Живетский
^tv?w**
Эйф^пьский
с
3
370
380
Эмский
Зигенский
Жединений
с
ID
X
X
П ржи дольский
ЛуДЛОвСкий
и
X
Z
LU
Воьлокский
Ь >4?0
430
Лпвндоееринекий
Асигиллский
Клрадокский
с
о
Z
450
Ллэмдсйлский
to *
о
Ппаивирнский
i
si
Магнитостратиграфия успешно используется сейчас для расчленения толщ горных
пород и сопоставления фанеро-зойских отложений. На очереди — создание надеж-
ных палео-магнитных схем для докембрийских образований.
Палеомагнитные данные помогают геологам контролировать бурение скважин,
уточнять возраст рудных месторождений, реконструировать движения земной коры
и составлять геологические карты. Палеомагнетизм открыл новые возможности для
изучения географической обстановки минувших эпох, дал дополнительные сведения
об условиях и продолжительности существования древних организмов и позволил
внести ряд уточнений в шкалу геологического времени, построенную на биостра-
тиграфической основе.
Продолжение табл. 7
I
ОС
<
О
О
п
О
ш
*Р>
"S
Ар^нигский
•| Тремадокскми
• .1
Аксайский
1
х Свкскин
i
Аихгокканский
Майский
Амгинский
Лемский
,^ j Алданский
с
о
*
с
т
X
53d
570
Почему они
вымерли?
С каждым годом палеонтологи открывают все новые и новые виды ископаемых жи-
вотных. И все более отчетливо проступает одна из основных закономерностей
развития органического мира: все когда-либо существовавшие на планете группы
животных возникали, прогрессировали, достирали наивысшего расцвета, а затем
довольно быстро приходили в упадок и вымирали, уступая место следующей, более
высокоорганизованной группе организмов.
Палеонтологов давно занимает вопрос: почему происходят такие скачкообразные
изменения в составе животного мира? Специалисты по различным группам фауны
посвятили немало исследований выяснению причин, вызывавших гибель обитателей
Земли. Но, пожалуй, наибольшее число гипотез было высказано по поводу вымира-
ния гигантских ящеров-динозавров, произошедшего на границе мелового и палео-
генового периодов.
Выяснение причин гибели обширных групп организмов имеет большое научное и
практическое значение. Каждый шаг на пути решения вопроса: почему вымирают те
или иные животные и растения? — способствует становлению теории эволюции, по-
могает прогнозировать грядущие глобальные изменения природной обстановки, по-
зволяет реконструировать процессы формирования генетических характеристик жи-
вых существ, дает основу для построения моделей развития физиологических
функций организмов. А поскольку любой организм неизбежно несет на себе печать
той среды, в которой протекала его жизнь, знание этих закономерностей проли-
вает свет на непознанные события геологической истории и обогащает наши пред-
ставления об условиях формирования многих минеральных богатств планеты.
Динозавры — лишь один, хотя и очень эффектный пример в истории преобразова-
ния органического мира. Гигантские пресмыкающиеся, некогда широко расселив-
шиеся по планете, вымерли около 70 млн. лет назад. По геологическим масштабам
это сравнительно близкое к нам время, и осадочные отложения сохранили много
сведений об этих интересных животных. Почему же на границе мезозойской и кай-
нозойской эр исполинские ящеры навсегда исчезают с лица Земли?
Высказывалась мысль, что ящеры погибли в результате похолодания. В конце
мелового периода из полярных областей земного шара двинулись ледники. Медлен-
но, но неуклонно наступали они, оттесняя животных все дальше и дальше к югу.
Климат сделался суровым. Это похолодание и стало гибельным для динозавров:
они были пресмыкающимися, а у пресмыкающихся температура тела непостоянна и
полностью зависит от температуры окружающей среды. Холод2 убил великанов.
Однако это предположение едва ли можно считать верным. Действительно, на-
ступление ледников могло привести к гибели тех или иных животных. Так, совсем
недавно — во времена великих четвертичных оледенений — вымерли мамонты, носо-
роги и другие звери, населявшие северные районы нашей страны несколько десят-
ков тысяч лет назад. Но скелеты динозавров в ледниковых отложениях не встре-
чаются. Напротив, чаще всего их находят в таких условиях, где и речи не может
быть о гибели животных от суровости климата. Ящеры жили и погибали в теплых и
влажных местностях; об этом говорит состав горных пород, в которых встречают-
ся кости этих древних пресмыкающихся.
Можно было бы допустить, что не сами ледники, а связанное с их приходом об-
щее понижение температуры явилось причиной вымирания динозавров. Подобные
бедствия нередко случаются и в наши дни. Так, во время сильных морозов зимой
1829/30 г. в Исландии вымерзли все до единого земноводные. С тех пор прошло
уже более 150 лет, но на острове до сих пор нет ни одного представителя этого
класса.
Таким образом, похолодание способно уничтожить определенную группу живот-
ных. Но это может произойти только на обособленных участках суши, скажем, в
межгорной котловине или на островах, откуда животные не имеют возможности пе-
реселиться или перекочевать в более благоприятные для жизни районы. Поэтому
объяснение гибели многочисленных, распространенных по всей Земле групп живот-
ных такими причинами выглядит не очень убедительно.
Поистине трудно представить себе природные силы, которые могли бы в чрезвы-
чайно короткий срок одновременно убить всех представителей какой-либо группы
животного мира, обитавшей в разных частях света. Ведь погибли не только жите-
ли суши. Вместе с ними исчезли и морские формы гигантских пресмыкающихся, и
летающие ящеры3. Словно какая-то неведомая рука одним взмахом в очередной раз
смела с поверхности планеты значительную часть ее населения.
Геологи заметили, что переломные моменты в истории Земли, сопровождающиеся
2 Не сам холод. Ночью, когда температура воздуха падала - хладнокровные пресмыкаю-
щиеся становились неподвижными, и следовательно, автоматически становились пищей.
Избежать этого можно было только увеличивая размеры (отсюда и их гигантизм), но это
работало только до какого-то предела, определяемого гравитацией. Другой путь - теп-
локровность . Теплокровные появились именно тогда, и похоже, они и съели динозавров,
или их яйца. Третий путь - уменьшать размеры и прятаться на ночь в норках и расщели-
нах . Этот путь, в конце концов, привел к появлению змей - ради сохранности они рас-
стались даже с конечностями. - Ред.
3 А крокодилы прекрасно выжили, обитая в воде. Кроме того, на островах, где не было
теплокровных хищников, выжили гигантские вараны (комодский варан). - Ред.
сменой групп животных, почти всегда приурочены к тем периодам, когда в земной
коре усиливались процессы горообразования. Поэтому некоторые исследователи
считают, что и вымирание динозавров является следствием так называемой лара-
мийской революции, представляющей собой продолжительный ряд движений земной
коры, которым сопутствовали рождение новых горных цепей и усиление извержений
вулканов. Эти процессы, по-видимому, могли погубить животный мир отдельных
районов. Но едва ли подобные катастрофы отразились бы на жителях всех облас-
тей земного шара. Тем более, что ларамийское горообразование не было мгновен-
ным событием, а распространялось по различным материкам постепенно.
Рассматривая пример с ящерами, некоторые ученые предполагают, что в их вы-
мирании решающую роль сыграли млекопитающие и птицы.
Млекопитающие появились еще в мезозойской эре и получили широкое развитие с
начала палеогенового периода. Их мозг был устроен значительно сложнее, нежели
у пресмыкающихся; кроме того, млекопитающие обладали горячей кровью. Следова-
тельно, они в меньшей степени зависели от изменений климатических условий и
легче приспосабливались к новой обстановке, сложившейся на Земле в начале
кайнозойской эры. К тому же млекопитающие были более подвижными, чем громозд-
кие динозавры. Поэтому в борьбе за существование они могли вытеснить неуклю-
жих и «неразумных» ящеров.
А у летающих ящеров, например птеродактилей, роковую роль могло сыграть не-
совершенство строения крыльев. По существу, их крыло представляло собой
складку кожи, которая поддерживалась единственным непомерно удлиненным паль-
цем. Такое крыло было слабым и непрочным. Оно явно уступало крыльям птиц —
сложно устроенному и весьма надежному летательному аппарату, повредить кото-
рый было не столь просто, как тонкую летательную перепонку птеродактиля. По-
видимому, летающие ящеры не смогли выдержать конкуренции с птицами, занимаю-
щими более высокую ступень эволюционной лестницы.
Поэтому немудрено, что динозавры уступили место более высокоорганизованным
существам во всех трех стихиях, где еще недавно они господствовали безраз-
дельно. В воде и на суше воцарились теперь млекопитающие, а в воздухе полно-
властными хозяевами стали представители другого класса теплокровных животных
— птицы.
Но гипотеза, предполагающая, что главной причиной гибели ящеров явилась их
конкуренция с теплокровными животными, не придает должного значения тому фак-
ту, что млекопитающие мирно сосуществовали с пресмыкающимися на протяжении
долгого времени, исчисляемого многими миллионами и даже десятками миллионов
лет. К тому же в конце мелового периода млекопитающие были еще мелкими и хи-
лыми по сравнению с колоссальными пресмыкающимися. И только после гибели ди-
нозавров они начали активно расселяться по Земле и быстро совершенствоваться,
пока, наконец, не достигли того уровня развития, на котором мы видим их сего-
дня. Во всяком случае, геологическая летопись не сохранила останков таких вы-
сокоорганизованных млекопитающих, которые жили бы одновременно с ящерами и
были настолько развиты, чтобы вытеснить этих исполинов.
Кроме того, на основании изучения закономерностей роста юных особей, рекон-
струкций системы кровообращения и обмена веществ ряд ученых высказывают пред-
положение, что некоторые виды динозавров были... теплокровными. Удалось обна-
ружить череп одного из хищных ящеров — тиранозавра, свидетельствующий о том,
что и среди динозавров, по-видимому, имелись группы с весьма развитым мозгом.
А тот факт, что многие формы летательных перепонок успешно ассимилированы со-
временными млекопитающими, заставляет усомниться в утверждениях об эволюцион-
ной непригодности крыла ящеров.
В 1957 г. астрономы И. С. Шкловский и В. И. Красовский предложили еще одну
гипотезу, на первый взгляд весьма правдоподобную. Сущность ее заключается в
следующем.
Из мирового пространства на Землю непрерывно приходит поток космических лу-
чей. Эти лучи представляют собой стремительный ливень атомов водорода, гелия
и других элементарных частиц. Космическое излучение гибельно для живых су-
ществ. Подобно невидимым иглам, пронзают эти лучи тела организмов и разрушают
живую ткань. К счастью, атмосфера Земли сильно поглощает космическое излуче-
ние, и в настоящее время интенсивность поступления этих лучей такова, что они
заметно не отражаются на жизни обитателей Земли.
Во время так называемых вспышек Солнца количество приходящих на Землю кос-
мических лучей заметно возрастает. Но главный источник космического излуче-
ния, по-видимому, находится не на Солнце.
Астрономы связывают происхождение основной массы космических лучей со
вспышками особых звезд, получивших название «сверхновых». Известен факт, что
под действием каких-то еще достоверно не известных науке физических процессов
некоторые звезды неожиданно взрываются. Эти взрывы сопровождаются выделением
громадной энергии, в том числе появлением мощных потоков космических лучей.
Подсчитано, что за все время существования нашей планеты могло произойти око-
ло десяти вспышек сверхновых звезд, расположенных сравнительно близко от Зем-
ли. Все эти вспышки должны были повлечь за собой сильное космическое излуче-
ние, мощность которого могла стать настолько значительной, что оно сумело бы
оказать существенное влияние на развитие жизни на Земле.
Отсюда родилась мысль, что гигантские ящеры погибли в результате усиления
притока космических лучей, которое могло случиться вследствие вспышки одной
из сверхновых звезд.
Но за всю историю Земли могло произойти всего десять подобных вспышек. Воз-
раст Земли равен, по крайней мере, 5 млрд. лет, следовательно, на последние
600 млн. лет приходятся только одна-две вспышки новых звезд. А ведь за это
время животный мир земного шара коренным образом изменялся, по крайней мере,
14 раз.
Гибель динозавров не представляет собой какого-то исключительного события в
истории жизни; это лишь одно из проявлений закономерной смены растительных и
животных групп. Если даже предположить, что древние животные действительно
погибали от воздействия космических лучей, то почему тогда вымирание различ-
ных групп организмов обычно происходило неодновременно? Почему, например,
космическое излучение не погубило других животных, живших рядом с динозавра-
ми? Почему остались в живых млекопитающие, птицы, земноводные? Почему не по-
гибла растительность на Земле? Ведь космические лучи вредны не только для жи-
вотных, но и для растений.
Авторы гипотезы предполагали, что ее проверкой могло бы послужить палеонто-
логическое доказательство того, что динозавры вымерли на Земле повсеместно за
время, не превышающее нескольких десятков тысяч лет. Но была ли гибель этой
огромной группы организмов столь быстрой? Рассматривая земную историю сквозь
призму времени, мы видим ее словно в перевернутый бинокль: чем дальше от на-
ших дней, тем более сближенными кажутся нам события. Это обманчивое впечатле-
ние и заставило в прошлом веке сделать предположение об одновременности гибе-
ли динозавров.
Однако сейчас мы доподлинно знаем, что вымирание ящеров шло на протяжении
долгого времени, исчисляемого не десятками тысяч, и даже не сотнями тысяч, а
многими миллионами лет. Одни за другими уходили в небытие различные семейст-
ва, роды и виды древних пресмыкающихся. И только в сравнении с огромной дли-
тельностью общей истории планеты этот интервал времени представляется нам от-
носительно кратким.
Поэтому специалисты-палеонтологи, которые призваны быть арбитрами при науч-
ной оценке подобных гипотез, не могли одобрить «звездную» версию гибели дино-
завров, не подтверждаемую ни палеонтологическими, ни геологическими материа-
лами.
Некоторые представители группы динозавров: 1 — птерозавр; 2 — гадро-
завр; 3 - диплодок; 4 — текодонт, палеозойский предок динозавров; 5
— трицератопс; 6 — сколозавр; 7 — тиранозавр.
Достоверно установлено, что в развитии каждой группы органического мира су-
ществуют три последовательных этапа.
Первый этап — это зарождение новой группы животных или растений. На этой
стадии представители юных групп немногочисленны, а их морфологические призна-
ки, позволяющие проследить преемственность от предковых форм, как правило,
необычны и выглядят экзотическими отклонениями от нормы, «узаконенной» пред-
шествующей эволюцией. Количество таких организмов постепенно возрастает. Не-
которые их признаки, оказавшиеся бесперспективными, природа отсеивает; другие
признаки совершенствуются, а иногда даже обретают гипертрофированные формы.
Этот этап, если можно так сказать, — детство и юность группы организмов.
Второй этап — молодость и зрелость органической группы. В это время резко
умножается численность представителей эволюционирующей группы организмов, бы-
стро растет их видовое многообразие. Животные (или растения) осваивают новые
территории и приспосабливаются к различным условиям обитания. На этой же ста-
дии в полной мере осуществляется биологическая специализация организмов, от-
ражающая сложный комплекс их взаимоотношений с внешней средой.
Третий этап — это своеобразная старость группы. На этой стадии организмы
как бы утрачивают способность действенно реагировать на перемены, происходя-
щие в окружающем мире, лишаются своей биологической «пластичности» и словно
теряют умение вырабатывать приспособительные свойства, которые позволяли бы
им переносить изменения внешних условий.
Мы знаем теперь, что вырождение и вымирание больших групп животных и расте-
ний происходит не мгновенно, а на протяжении довольно значительного отрезка
времени, длительность которого составляет для животных миллионы лет, а для
растений — даже десятки миллионов лет. Так, группа динозавров начинает прихо-
дить в упадок во второй половине мелового периода и вымирает только в самом
его конце, т. е. это продолжалось 30—40 млн. лет. Значит, гибель этих живот-
ных, по-видимому, не могла быть следствием ни быстрого изменения температуры,
ни тем более усиления притока космических лучей.
Сходная закономерность прослежена на примере многих вымерших групп фауны и
флоры. Но знание этого не дает ответа на вопрос: в чем именно выражались из-
менения среды, приводившие к преобразованиям органического мира? Что это были
за изменения? В качестве объяснения причин вымирания отдельных групп организ-
мов выдвигались гипотезы о повышении радиоактивности; о колебаниях прозрачно-
сти воздуха в связи с обильным выбросом вулканического пепла в эпохи горооб-
разований; о возникновении дегенеративных мутаций под воздействием палеогео-
графических обстановок, климатических условий и питательной среды организмов;
о скачкообразных изменениях солевого режима водоемов... Но ни одна из этих
гипотез не позволяла оценить продолжительность превращений животного мира.
Воздух,
которым
мы дышим
Как известно, наша планета окружена газовой оболочкой — атмосферой. Атмо-
сфера Земли представляет собой смесь нескольких газов. Главенствующую роль
среди них играют азот, кислород и аргон. На долю азота приходится около 3/4
объема всей атмосферы, кислород составляет приблизительно 1/5, аргон — около
1/100. Подчиненное значение в составе воздуха имеют углекислый газ и пары во-
ды. Есть в атмосфере и другие газы, но они содержатся в ничтожных количест-
вах.
Состав атмосферы
Газ
Азот
Кислород
Аргон
Углекислый газ
Пары воды
Водород
Гелий
Озон
Химическая формула
N2
о2
Аг
С02
н2о
н2
Не
03
Содержание в атмосфере, %
78,09
20,95
0,93
0,03
До 4
0,001
0,0005
0,000007
Газовый состав атмосферы, на первый взгляд, кажется постоянным. Но он не
всегда был таким, как сейчас. С помощью различных методов исследования досто-
верно установлено, что на протяжении истории Земли соотношение газов, входя-
щих в состав воздуха, сильно изменялось.
В современной атмосфере первое место занимает азот, на втором месте стоит
кислород, на третьем — аргон, на четвертом — углекислый газ. Но если бы мы
могли перенестись на миллионы и миллиарды лет назад, перед нами предстала бы
совершенно иная картина. В прошлые геологические периоды атмосфера содержала
в сотни раз больше углекислого газа, чем ныне. Зато кислорода было мало. И
чем дальше в глубь истории Земли, тем больше углекислого газа было в составе
воздуха.
Правда, есть предположения, что первичная атмосфера состояла в основном из
метана и аммиака. Но расчеты показывают, что и в этом случае химические про-
цессы неизбежно должны были привести к замещению этих газов азотом и диокси-
дом углерода (С02) .
4 млрд. лет назад кислород, по-видимому, почти совсем отсутствовал в атмо-
сфере , а первое место по объему занимал углекислый газ. Затем кислород стал
постепенно накапливаться в воздухе, а углекислого газа становилось все меньше
и меньше, пока, наконец, атмосфера Земли не приобрела свой нынешний состав.
Этому в значительной степени способствовало развитие на Земле зеленой расти-
тельности .
Молекула углекислого газа состоит из одного атома углерода и двух атомов
кислорода. Растения в процессе питания поглощают из воздуха углекислый газ и
расщепляют его на углерод и кислород. Благодаря наличию в листьях зеленого
вещества — хлорофилла — растения могут под действием солнечной энергии усваи-
вать взятый из воздуха углерод и образовывать органические вещества. Эти ве-
щества остаются в теле растений, а кислород выделяется обратно в атмосферу.
Процесс, в результате которого углекислый газ преобразуется в органическое
вещество, получил название фотосинтеза. При фотосинтезе зеленые растения вы-
деляют в атмосферу громадное количество кислорода, спасая современные города
от удушья и придавая лесному воздуху его живительную свежесть.
Если подсчитать, сколько кислорода освобождается растениями в ходе фотосин-
теза, то окажется, что вся растительность земного шара (включая водоросли)
ежегодно выделяет в атмосферу 430 млрд. т кислорода.
Подобно всем другим живым организмам, растения не только питаются, но и ды-
шат . При дыхании они поглощают кислород и выдыхают углекислый газ. Процессы
фотосинтеза могут протекать только под действием солнечного света. Поэтому
растения способны выделять кислород лишь в дневное время, причем в освещенную
часть суток они настолько интенсивно поглощают углекислый газ для питания,
что дыхание у них становится совершенно незаметным. Зато ночью наблюдается
обратное явление: зеленые листья начинают в большом количестве выдыхать угле-
кислый газ, поглощая кислород воздуха. По этой причине и не рекомендуется
спать ночью в закрытом помещении, в котором много комнатных растений, так как
при отсутствии вентиляции в комнате может скопиться опасное для человеческого
организма количество углекислого газа.
Для питания растениям требуется очень много углекислого газа. Они поглощают
590 млрд. т этого газа в год, очищая тем самым воздух. Но при дыхании выделя-
ется углекислого газа значительно меньше. И разница между поглощенным и вы-
дохнутым углекислым газом используется растением для строительства своего ор-
ганизма .
Однако проходит какое-то время, и растение погибает. Оно начинает гнить,
разлагаться и вскоре от него не остается ничего, кроме горстки минеральных
солей. Это значит, что все атомы углерода, из которых был построен организм
растения, соединились с кислородом воздуха и вновь образовали углекислый газ;
получилось то же самое количество углекислого газа, которое было некогда изъ-
ято живым растением из атмосферы.
Долгое время считалось, да и сейчас некоторые исследователи придерживаются
такой точки зрения, что атмосфера Земли очистилась от углекислого газа и обо-
гатилась кислородом благодаря «асимметрии» процесса дыхания и газового пита-
ния растений. Но уже в середине прошлого века появились серьезные возражения
против этой гипотезы.
Если подсчитать, сколько углекислого газа было поглощено растением в ре-
зультате фотосинтеза и сколько его было выделено в сумме при дыхании живого
растения и разложении уже погибшего, то окажется, что эти величины будут рав-
ны между собой. Точно так же обстоит дело и с кислородом: при фотосинтезе его
выделяется ровно столько, сколько в сумме используется для дыхания живого
растения и идет на окисление после его гибели.
Тем не менее, кислород все-таки постепенно накапливается в атмосфере. Поче-
му же это происходит? Оказывается, не всегда после смерти растения углерод,
входивший в состав его тканей, возвращается в атмосферу. Иногда погибшие рас-
тения попадают в такие условия, где доступ кислорода к ним бывает затруднен
или вообще невозможен. Например, стволы деревьев могут упасть на дно озера и
покрыться толщей глинистых наносов. В подобных случаях отмершие растения не
гниют, а либо обугливаются, либо испытывают целый ряд других сложных химиче-
ских преобразований, в результате которых получаются залежи каменного угля,
торфа и других горючих полезных ископаемых.
Если провести, например, химический анализ каменного угля, то мы увидим,
что эта порода состоит почти целиком из чистого углерода. Значит, кислород,
который после гибели растения должен был соединиться с атомами углерода, не
попал в круговорот и остался в атмосфере.
Академик Владимир Иванович Вернадский заметил, что количество углерода, со-
держащегося в горючих полезных ископаемых и известняковых породах, соответст-
вует количеству свободного кислорода в атмосфере. Это дает возможность пред-
положить , что накопление кислорода в атмосфере зависит от накопления горючих
ископаемых, или, как их называют геологи, каустобиолитов.
Кислород начал накапливаться в атмосфере приблизительно 4 млрд. лет назад.
Многие данные свидетельствуют о том, что примерно 700—800 млн. лет назад ко-
личества кислорода и углекислого газа в атмосфере, по-видимому, были равны
между собой. Последующий отрезок времени, охватывающий геологическую историю
Земли от кембрийского до четвертичного периода, характеризуется образованием
в земной коре толщ каустобиолитов.
В конце 30-х годов ленинградский ученый, академик Павел Иванович Степанов
составил интересную таблицу, в которой было показано, сколько каменного угля
отлагалось на протяжении каждого геологического периода. Он установил, что
накопление каменного угля происходило неравномерно. Периоды, для которых ха-
рактерно образование большого количества залежей этой породы, чередуются с
длительными отрезками времени, когда отложение ископаемых углей было ничтожно
малым. Всего в истории Земли наблюдаются три максимума угленакопления — три
эпохи, когда каменный уголь отлагался в толще земной коры особенно интенсив-
но .
Первая эпоха угленакопления охватывает середину и конец каменноугольного и
весь пермский период. За это время образовалось около 40% всех известных за-
пасов ископаемых углей. Вторая эпоха совпадает с юрским периодом и ранне-
меловой эпохой, когда отложилось 5% всей массы каменного угля. Наконец, тре-
тий максимум угленакопления, начавшийся в меловом периоде, продолжился в па-
леогене и неогене. За этот отрезок времени отложилось более половины извест-
ного на земном шаре количества угля. Зато в остальные периоды образование
угольных залежей происходило значительно слабее.
Десять лет спустя после выхода в свет работы Степанова советские ученые
провели подсчеты, в результате которых выяснилось, что отложение других горю-
чих ископаемых приблизительно подчиняется той же закономерности. Было уста-
новлено, что на протяжении палеозойской эры образовалось около 40, в мезозое
— 10 и в кайнозое — 50% всех подсчитанных запасов каустобиолитов.
Но если накопление кислорода в атмосфере действительно зависит от формиро-
вания залежей горючих ископаемых, то значит, и кислород накапливался в возду-
хе не равномерно, а скачкообразно. И чем больше горючих ископаемых отлагалось
на протяжении того или иного периода, тем больше углекислого газа изымалось
за это время из атмосферы и тем больше кислорода должно было оставаться в
воздухе.
Исходя из этого предположения можно составить график, на котором будет изо-
бражено изменение соотношения между кислородом и углекислым газом в атмосфере
на протяжении истории Земли.
Л
з
2
1
500 № 300 200 100 0 млнлат
Изменение массы кислорода в фанерозое.
У
QA
ft J
8.2
OJ
500 400 300 2Ш 100 Омлимт
11H i 111 ч 1
Изменение концентрации углекислого газа в фанерозое
В настоящее время в атмосфере содержится 1 500 000 млрд. т кислорода. Для
освобождения такого количества кислорода необходимо, чтобы из воздуха было
изъято приблизительно 2 060 000 млрд. т углекислого газа. Можно предположить,
что это количество углекислого газа и было первоначально в атмосфере.
Общепризнано, что в значительных количествах кислород появился в атмосфере
около 2,5 млрд. лет назад. Горные породы, имеющие возраст около 2 млрд. лет,
уже несут признаки сравнительно высокоорганизованной жизни. Таковы, например,
сине-зеленые водоросли и простейшие формы грибов, найденные в безжелезистых
кремнистых породах Южного Онтарио (Канада).
Минимальное содержание кислорода, при котором возможна жизнь воздуходышащих
организмов, равно 1,5 — 2%. Зная это, можно допустить, что в такой обстановке
и существовали обитатели Земли 2 млрд. лет назад. Если принять, что компонен-
ты воздуха вели себя как идеальные газы, и если считать количество азота в
-L uJ i_U—i_L
L l_I i L l^L. i_J l
* t ■
атмосфере величиной постоянной, то для достижения парциального давления ки-
слорода 2% в атмосферу должно было поступить 116 000 млрд. т кислорода в ре-
зультате изъятия из нее 165000 млрд. т углекислого газа.
До начала кембрийского периода увеличение количества кислорода в связи с
усилением фотосинтеза, очевидно, протекало по возрастающей кривой. На фоне
этого возрастания фиксируется крупный скачок в изменении соотношения между
кислородом и углекислым газом, произошедший 700—800 млн. лет назад. По-
видимому, с этого времени кислород стал преобладать над диоксидом углерода.
Появление в позднем докембрии представителей животного мира может косвенным
образом свидетельствовать в пользу такого предположения.
Последующий этап геологической истории Земли характеризуется ступенчатыми
изменениями состава атмосферы. Эти изменения пропорциональны накоплению в
земной коре горючих ископаемых, и наиболее резкие из них приурочены к тем пе-
риодам, на протяжении которых образование каустобиолитов достигало наибольшей
интенсивности, т. е. к каменноугольному, юрскому, меловому, палеогеновому и
неогеновому периодам.
В наши дни хозяйственная деятельность человека существенно нарушает ход
природных процессов и приводит к возрастанию количества углекислого газа в
атмосфере. Однако на расчетах для минувших геологических эпох это не сказыва-
ется.
А теперь вновь обратимся к палеонтологии. Биологи и палеонтологи широко ис-
пользуют старинный принцип составления родословных. Исследователи рисуют «ро-
дословное дерево», по которому можно проследить происхождение и развитие той
или иной группы животных или растений. Каждому известно, например, родослов-
ное дерево позвоночных. В упрощенном виде оно выглядит совсем несложно. От
рыб произошли земноводные. Земноводные дали начало пресмыкающимся. Пресмыкаю-
щиеся явились родоначальниками птиц и млекопитающих.
Из класса млекопитающих выделилось высшее существо — человек.
Ветви или, вернее, стволы этого генеалогического дерева неодинаковы по тол-
щине . Это не случайно. Палеонтологами подсчитано, сколько видов древних жи-
вотных встречено в отложениях каждого периода. Там, где их много, соответст-
вующий ствол утолщается, а где мало, он вытягивается в тонкий стебель.
Не подлежит сомнению, что атмосфера имеет громадное значение для появления
и развития жизни на Земле. Без нее не могли бы существовать ни животные, ни
растения. Животные очень чутко реагируют на все изменения окружающей среды.
Поэтому, если в атмосфере действительно происходили циклические изменения га-
зового состава, они неизбежно должны были повлечь за собой перемены в живот-
ном мире. Из опытов, проведенных над современными животными, известно, что
более высокоразвитые организмы чувствительнее к колебаниям состава воздуха,
чем организмы менее сложные, а долгоживущие существа чувствительнее, нежели
недолговечные. И неожиданно намечается новое интересное решение палеобиологи-
ческого вопроса.
Если приложить к родословному дереву позвоночных график, на котором показа-
но изменение газового состава атмосферы во времени, можно увидеть, что линии,
характеризующие вымирание или расцвет различных групп животного мира, соот-
ветствуют ходу кривой, показывающей увеличение содержания кислорода в атмо-
сфере .
Напрашивается вывод: вымирание больших групп древних животных непосредст-
венно связано с изменением газового состава воздуха. И это, конечно, касается
не только динозавров. По-видимому, изменение состава атмосферы сыграло свою
роль в эволюции всех классов позвоночных, будь то млекопитающие, земноводные
или даже рыбы. В пользу этой гипотезы имеется немало доводов. О ее справедли-
вости свидетельствуют анализ скелетных тканей вымерших организмов, закономер-
ности эволюции дыхательного аппарата и системы кровообращения древних живот-
ных, характер биохимического режима тканей и особенности эмбрионального раз-
вития представителей современного животного мира. Но и эта гипотеза ни в коей
мере не может считаться всеобъемлющей.
Упрошенное родословное древо животных.
Бесспорно, что на вымирание и прогресс организмов определенное влияние ока-
зали и борьба за существование, и местные похолодания, и образование новых
горных хребтов, и изменения режима водоемов. Но какую роль сыграла каждая из
этих сил — пока остается невыясненным.
Не исключена возможность, что на развитие органического мира повлияло и
увеличение содержания в гидросфере дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Све-
дения, которыми располагает геохимия, свидетельствуют о том, что содержание
дейтерия в воде неуклонно повышается. Возможно, удастся найти доказательства,
что и этот процесс на протяжении геологической истории ступенчато менял свою
скорость.
Можно считать доказанным, что внезапные космические катастрофы не могут
быть причиной эволюционного преобразования органического мира всей планеты.
Тем не менее, и они в состоянии сыграть определенную роль на общем фоне на-
правленной эволюции.
В 1979 г. лауреат Нобелевской премии профессор Луис Альварес (по специаль-
ности — физик) и группа ученых Калифорнийского университета изучали в Италии
химический состав горных пород, сформировавшихся в конце мелового и в начале
палеогенового периодов. В отложениях, разделяющих мезозойские и кайнозойские
образования, они обнаружили повышенную концентрацию редких химических элемен-
тов . Особенно интересным оказался пласт розоватого известняка, в нижней части
которого содержались остатки микроорганизмов мелового, а в верхах — палеоге-
нового возраста.
Между этими палеонтологически охарактеризованными слоями располагался тон-
кий (не более 1 см) прослой глины, в котором было установлено аномально высо-
кое содержание иридия. Количество этого металла в глинистом пропластке более
чем в 30 раз превышало его содержание в окружающем известняке.
Известно, что иридий мало распространен в земных породах, но довольно часто
встречается в космической пыли и в некоторых типах метеоритов. Поэтому Альва-
рес объяснил эту аномалию как результат столкновения Земли с каким-то косми-
ческим телом.
В последующие годы геохимические исследования пограничных отложений мела и
палеогена были проведены во многих странах. И в десятках мест удалось устано-
вить наличие слоя с повышенным содержанием иридия. Увеличенные концентрации
этого элемента были обнаружены на территории Испании, Китая, Новой Зеландии,
Гаити, США, в донных осадках Тихого и Атлантического океанов. Наиболее значи-
тельной была аномалия, выявленная в Дании. В ее пределах содержание иридия
было в 160 раз выше, чем в окружающих породах.
Стало очевидно, что аномалии иридия имеют глобальный характер и, скорее
всего, являются следствием космических причин. Такой причиной могло быть па-
дение на Землю крупного метеорита или астероида. Можно даже приблизительно
оценить его размеры — около 10 км в диаметре. Статистические расчеты показы-
вают, что встреча с метеоритом такого размера вероятна один раз в 30—100 млн.
лет. Энергия подобного удара столь велика, что метеорит неизбежно разрушится.
Значительная часть его должна при этом превратиться в пыль, которая вследст-
вие движения воздушных потоков равномерно распределится в атмосфере и на не-
которое время может существенно уменьшить ее прозрачность. Естественно, что
пока эта пылевая завеса полностью не осядет на земную поверхность, животные и
растения будут испытывать некоторую нехватку солнечного света и тепловой
энергии. Если же атмосфера окажется настолько насыщенной пылью, что станет
почти непрозрачной, то это может привести к гибели определенной части органи-
ческого мира планеты. Эти аргументы и привел Альварес для объяснения причины
вымирания динозавров.
Палеонтологические данные, однако, неопровержимо говорят о том, что вымира-
ние динозавров началось задолго до предполагаемого момента падения астероида
и не могло быть его следствием. Но, тем не менее, открытие иридиевой аномалии
на границе мела и палеогена представляет большой интерес для палеонтологии.
Любопытно, что в отложениях, располагающихся в разрезе над горизонтом с повы-
шенным содержанием иридия, действительно не встречено никаких следов сущест-
вования древних ящеров. Не стало ли падение метеорита фатальным для последних
представителей этой группы?
На Земле пока еще достоверно не найден кратер от упавшего в это время кос-
мического тела. Но оно вполне могло угодить в океан. В этом случае отыскать
метеоритную воронку, а тем более продукты кратерных выбросов — дело почти
безнадежное. Правда, известно несколько впадин, которые могли образоваться
вследствие падения метеоритов в конце позднемелового времени или в самом на-
чале палеогена. В нашей стране — это парные «кратеры» Приазовья, имеющие диа-
метр 25 и 3 км, а также две сближенные структуры, расположенные неподалеку от
побережья Карского моря (60 и 25 км в диаметре) . Похожие парные впадины из-
вестны и за пределами СССР — в Ливии. Если предположить, что все эти впадины
возникли одновременно и являются следами падения осколков одного небесного
тела и если принять во внимание, что за время, истекшее с начала палеогена,
континенты могли переместиться, то можно даже начертить траекторию движения
этого метеорита, которая завершится в море. А может быть...
На территории Украины под толщей кайнозойских отложений скрывается интерес-
ная структура — Болтышская котловина. Она имеет округлую форму, достигает 25
км в диаметре, вдается в древний кристаллический фундамент на глубину 0,5 км
и по многим признакам очень напоминает ископаемый кратер невулканического
происхождения. Радиологический возраст этой впадины — около 70 млн. лет. Не
здесь ли упал метеорит, рассеявший в атмосфере Земли иридиевую пыль?
Геологи пытались обнаружить сходные геохимические аномалии вблизи границ и
других стратиграфических подразделений. Их поиски вскоре увенчались успехом.
Повышенные концентрации иридия были выявлены на рубеже эоцена и олигоцена, а
также на границе пермских и триасовых отложений. Есть основания полагать, что
Земля неоднократно встречалась с крупными метеоритами. За последние 2 млрд.
лет на поверхность планеты выпали сотни тысяч больших небесных тел радиусом
не менее 1 км, и, по крайней мере, несколько десятков из них оставили после
своего падения кратеры более 10 км в поперечнике.
Но метеориты — не единственные космические объекты, которые могут оказать
воздействие на органический мир планеты. Незадолго до Альвареса известный
американский геохимик Гарольд Юри высказал предположение, что причиной гибели
отдельных групп организмов (имелись в виду те же самые динозавры) могло быть
столкновение Земли с огромной (массой в миллиарды тонн) кометой. При этом
должно было произойти разогревание атмосферы, которое могло оказаться гибель-
ным для многих живых существ. Кроме того, если бы это космическое тело упало
в океан, то воды его были бы отравлены солями синильной кислоты, образовав-
шейся из цианидов, которые есть в составе вещества кометы.
Таким образом, столкновения Земли с крупными космическими телами также мо-
гут рассматриваться в ряду многих факторов, влиявших на отдельные события в
истории жизни на Земле. И хотя эволюция органического мира совершается посте-
пенно и представляет собой направленный процесс, закономерности которого не
могут быть объяснены мгновенными воздействиями подобных случайных катастроф,
изучение катастрофических актов в геологической истории представляет большой
научный и практический интерес. Поэтому в 1983 г. ЮНЕСКО и Международный союз
геологических наук утвердили специально посвященный исследованию этой пробле-
мы международный проект «Редкие события в геологии». В работе по этому проек-
ту принимают участие ученые СССР, США, Великобритании, Франции, Швейцарии,
Китая и других стран.
Материалов, по которым в той или иной мере можно проследить историю разви-
тия жизни на Земле, собрано много. Однако до сих пор еще никто не создал уни-
версальной теории о причинах всех изменений, происходивших в животном и рас-
тительном мире нашей планеты. Эти проблемы по сей день ждут своего исследова-
теля. Необходимы совместные усилия многих наук: геологии, палеонтологии, гео-
физики, зоологии, ботаники, зоогеографии (науки, занимающейся изучением гео-
графического распространения животных), фитогеографии (науки о пространствен-
ном размещении растений), химии, физики, генетики, климатологии, астрономии.
Только обобщив данные всех этих отраслей знания, можно будет создать досто-
верную теорию, которая прольет свет на многие до сих пор темные страницы эво-
люции жизни.
Но мысль о том, что развитие органического мира планеты подчинено строгим
циклам, уже сегодня дает нам возможность подойти к построению конкретных
схем, на основании которых можно пытаться установить абсолютную продолжитель-
ность геологических периодов, опираясь на сведения о существовании представи-
телей различных групп животных и выявленные закономерности формирования пла-
стов горных пород, вмещающих останки вымерших организмов.
Пульс
галактики
Попытки исчисления геологического времени на основании периодической смены
систематических групп древних организмов предпринимались уже давно. Еще в
прошлом веке высказывались соображения о том, что можно найти единицу измере-
ния времени, использовав биостратиграфические подразделения, установленные в
отложениях наиболее хорошо изученных геологических систем.
В 1889 г. Мельхиор Неймайр в работе «Племена животного царства» утверждал,
что интервалы времени, в которые происходило развитие каждого из видов наибо-
лее распространенных морских животных, можно считать приблизительно одинако-
выми по их продолжительности. Значит, и отрезки геологических разрезов, оха-
рактеризованные равноценными в стратиграфическом отношении комплексами видов
ископаемых организмов, можно принять за единицу шкалы, отражающей протяжен-
ность геологической истории.
Подобные отрезки геологических разрезов, в пределах которых древние морские
животные продолжали оставаться в большинстве своем одинаковыми, были названы
зонами. Продолжительность геологических периодов и эпох должна была, по пред-
положению Неймайра, измеряться количеством зон, наблюдаемых в составе тех или
иных отложений.
Действительно, еще за 20 лет до выхода в свет труда Неймайра известный не-
мецкий палеонтолог Вильгельм Вааген развивал гипотезу о том, что мутации ви-
дов головоногих моллюсков — аммонитов — возникают через определенные и при-
близительно равные интервалы времени.
Но хронологическая единица Ваагена и Неймайра, соответствующая времени об-
разования зоны (ее называют зональным моментом), есть величина относительная.
Какова же ее абсолютная протяженность? И можно ли утверждать, что смена ком-
плексов животного мира всегда происходит через равные промежутки времени? Па-
леонтологический материал не мог предоставить достаточных оснований для отве-
та.
Пришлось обратиться к изучению сил, способных вызывать изменение внешних
условий, в которых протекает жизнь органического мира. Исследования географи-
ческой обстановки минувших времен показали, что наряду с признаками, присущи-
ми той или иной эпохе, существует множество характерных черт, проходящих че-
рез всю доступную для изучения земную историю.
Одной из таких черт, оставивших свои следы в отложениях всех геологических
периодов, являются свидетельства изменения климатических условий на земном
шаре. Мимо внимания геологов не могло пройти крайне интересное явление: во
всех осадочных образованиях — от кембрия и доныне — упорно повторяется некая
единообразная последовательность процессов.
Начали систематизировать наблюдения, обрабатывать их, и оказалось, что эта
циклическая повторяемость условий формирования осадков подчинена хорошо вы-
держанным во времени ритмам, характер которых напоминает периодичность изме-
нения климата в современную эпоху. Общая закономерность была такая же: малые
ритмы объединялись в более крупные, а те в свою очередь оказывались подчинен-
ными следующим, еще более грандиозным циклам. Вставал вопрос: можно ли изме-
рить в абсолютных единицах протяженность этих этапов развития земной коры?
Казалось, что историческая геология и абсолютная геохронология еще не распо-
лагают достаточным количеством сведений, чтобы решить эту сложную проблему.
Остановились перед нею в нерешительности и астрономы.
Выяснилось, что далеко не все ритмы, нашедшие отражение в слоистых толщах,
могут быть использованы для воссоздания хода древних климатических процессов.
Очень часто слоистость пород бывает обусловлена действием внутренних геологи-
ческих сил, проявляющихся на сравнительно ограниченной территории. Она может
порождаться особыми колебаниями дна бассейна, где происходит накопление осад-
ков .
В древних вулканических областях, например на Алтае и Южном Урале, можно
встретить иной вид слоистости, возникший в результате деятельности нагретых
вод. Своеобразную слоистость можно наблюдать в отложениях, связанных с извер-
жениями некоторых вулканов. Во всех этих образованиях тоже наблюдается рит-
мичность . Но это явления местного порядка. В лучшем случае они составляют
особенность той или иной геологической провинции. Поэтому геологи обратились
к слоистости другого типа, имеющей более широкое, возможно даже планетарное,
распространение.
Самые короткие по продолжительности периодические колебания погоды проявля-
ются в ежедневном изменении температуры земной поверхности и воздуха. Геоло-
гическое влияние этих суточных изменений может увидеть каждый. Если взглянуть
на разрез свежеобразованных наносов в устье оврага, нельзя не заметить чере-
дования простейших осадочных циклов, вызванных бурной деятельностью водотока
в дневное время и сменяющим ее спокойным течением в ночные часы.
Подобные суточные ритмы хорошо известны в отложениях временных потоков пус-
тынных предгорий и в солевых осадках мелких озер засушливой зоны. Некоторые
минеральные источники также подчиняют свою жизнь размеренной смене дня и но-
чи . Примеров таких можно привести множество. И значение суточных ритмов в
формировании лика планеты огромно. Но в отложениях геологического прошлого
суточная цикличность почти неизвестна.
Значительно чаще геологи встречаются с проявлением ритмов слоистости, обу-
словленным чередованием времен года. Количество выпадающих осадков, интенсив-
ность засух, ветры и ливни — все эти сезонные изменения метеорологических ус-
ловий сказываются на характере слоистости.
Уже давно было замечено, что слоистость такого типа наиболее отчетлива в
солевых и ледниковых образованиях. Классическим объектом изучения годичной
смены слоев стали ленточные глины — осадки приледниковых озер. Эти глины со-
стоят из чередующихся слоев песчаных и глинистых частиц.
В летнее время ледниковые воды приносили в озеро много обломочного материа-
ла, и на дне осаждался светлый слой песка. Зимой озеро покрывалось льдом,
песчаные частицы не поступали, взмученная за лето вода постепенно отстаива-
лась , и на дно ложился тонкий темный слой глинистого осадка. Каждый летний
слой постепенно переходит в зимний, образуя двухцветный пласт. Эти пары сме-
няющих друг друга слоев похожи на ленты, отсюда и название породы «ленточная
глина». Переход же от зимнего слоя к очередному летнему всегда выражен очень
резко. На поверхности весенней границы зимних лент нередко можно увидеть от-
печатки кристаллов льда либо сложный рисунок мерзлотного растрескивания поро-
ды.
Ленточная глина.
Поскольку осадки каждого года разделены отчетливо выраженным рубежом, можно
подсчитать, сколько лет потребовалось для образования всей толщи ленточных
глин. А сравнив результаты подсчета числа лент в отложениях различных рай-
онов, можно установить скорость движения ледника. Было выяснено, например,
что с начала формирования ленточных глин под Ленинградом прошло 16,5 тыс.
лет; приблизительно в это же время ледник находился на территории Финляндии и
Дании, а 15 тыс. лет назад он коснулся южного побережья Швеции.
Но палеоклиматологи не успокоились на достигнутом. Измеряя толщину ежегод-
ного прироста осадочных отложений, они заметили, что количество вещества, вы-
падающего на дно водоемов, в разные годы неодинаково. В ход было пущено про-
стое, но действенное оружие — ритмограммы.
Ритмограмма представляет собой несложный график. По его горизонтальной оси
откладывают равные отрезки, соответствующие годам, а по вертикальной — годич-
ный прирост осадков. Этот прирост можно фиксировать для каждого года в целом,
а можно строить и отдельные графики для летнего и зимнего сезонов. Полученные
таким способом спектры кривых вскрывают интересные подробности. Теперь вместо
общих соображений о наличии цикличности нескольких порядков можно установить
достоверность существования таких циклов и измерить их продолжительность с
точностью до одного года.
Циклы первого порядка, как уже говорилось, представлены чередованием зимне-
го и летнего накопления осадков. В поисках более длительных периодических из-
менений климата геологи, прежде всего, продолжили изучение древних ледниковых
образований.
Известно, что ледниковые отложения присутствуют во всех (вернее, почти во
всех) геологических системах. Предстояло сравнить между собой ледниковые тол-
щи различных континентов и выяснить, действительно ли все эти оледенения име-
ли планетарное распространение. Задача была не из легких. При попытке очер-
тить площади, захваченные в былые времена ледниками, надо было учитывать ус-
ловия, регулирующие характер проявления и сохранности ледниковых образований.
А условия эти существенно зависят от взаимного расположения морей и матери-
ков, которое в ходе геологической истории многократно менялось и не всегда
может быть установлено бесспорно.
Тем не менее, усилиями геологов многих стран была выполнена огромная рабо-
та, позволившая собрать воедино разрозненные факты и восстановить общую кар-
тину. Теперь мы знаем, что крупные материковые оледенения оставили свои следы
лишь в отложениях на границе докембрия и палеозоя, в верхнепалеозойских и
четвертичных. Обычно же геологи встречаются с ледниковыми образованиями, фор-
мировавшимися на стыке суши и моря — в области так называемого шельфа. Такие
ледниково-морские отложения известны, например, в Боливийских Андах, а в Со-
ветском Союзе — на Патомском нагорье.
Оледенения же палеогенового, юрского, триасового, девонского и кембрийского
периодов, по-видимому, были местными; они не дают возможности говорить о на-
ступлении холодных эпох планетарного масштаба. Свидетельств подобных местных
оледенений множество. Их находят почти повсюду: от окрестностей Красноярска в
СССР до горных хребтов Колорадо в США.
Ритмограммы ледниковых отложений различного возраста имеют много общего.
Сказать о том, каковы были изменения климата в древнейшую — архейскую —
эру, трудно. Можно лишь утверждать, что и в это время тонкослоистые ленточные
отложения имели правильный сезонный характер.
Но в зеленоватых сланцевых породах, так называемых филлитах, образовавшихся
в конце архейской эры, уже обнаруживаются климатические ритмы. В классическом
обнажении этих пород, расположенном на берегу оз. Нисаярви на юго-западе Фин-
ляндии, была изучена серия сланцев, отлагавшаяся на протяжении 40 тыс. лет. В
течение всего этого времени накопление осадков подчинялось постоянным циклам,
сменявшим друг друга каждые три года. А на фоне трехлетних циклов достаточно
отчетливо заметна периодичность, повторявшаяся через 10 или 11 лет.
В нижнепротерозойских ленточных сланцах Енисейского кряжа выступает ритмич-
ность несколько иной длительности. Если от устья Подкаменной Тунгуски под-
няться вверх по Енисею до оз. Монастырского, можно увидеть наряду с трехлет-
ними циклами ритмы пяти- и шестилетней продолжительности.
В еще более молодых отложениях на западных склонах Южного Урала заметны
трех- и одиннадцатилетние циклы. Кроме того, в распространенных здесь озерно-
морских ленточных породах верхнего докембрия намечается менее четкая тридца-
ти- или тридцатипятилетняя периодичность.
Правильная повторяемость трех- и одиннадцатилетних циклов прослеживается в
докембрийских отложениях из многих мест земного шара. Тридцатилетние циклы
тоже наблюдаются достаточно часто. А в бассейне Ангары к ним присоединяются
ритмы продолжительностью 70 лет.
Сквозь весь фанерозой проходит трехлетняя смена циклов, и столь же постоян-
ны одиннадцатилетние колебания климата. Их можно наблюдать и в нижнем кембрии
бассейна Лены, и в ордовике Центральной Сибири, и в каменноугольных отложени-
ях Тянь-Шаня, и в эоценовых сланцах Северной Америки.
А диаграммы слоистости четвертичных отложений с завершающей полнотой под-
черкивают общую закономерность. И здесь протяженность планетарных колебаний
климата сохраняется прежней: 3, 11 и 25—35 лет.
Проявление трехлетних ритмов можно проследить в колебаниях уровня замкнутых
морей (например, Каспийского) и в современном изменении количества ежегодно
выпадающих атмосферных осадков. Одиннадцатилетний период соответствует появ-
лению солнечных пятен. Не исключено, что и другие циклы также отражают влия-
ние на климат Земли каких-либо изменений солнечной активности, природа кото-
рых сегодня еще не установлена.
Можно только отметить, что если трехлетние циклы соответствуют некоторому
«нормальному» состоянию климата, то ритмы более высоких порядков связаны с
процессами, вызывающими периодическое понижение среднегодовой температуры и
общее ухудшение климатических условий. Такую же роль, по-видимому, играют и
семидесятилетние климатические периоды, которые можно проследить и в четвер-
тичное время, например, в дюнных отложениях Средней Азии. Однако циклы более
высоких порядков изучены пока еще недостаточно.
В 30-х родах нынешнего века в Берлине была опубликована любопытная работа.
Ее автор сербский физик Милютин Миланкович предлагал вниманию специалистов
построенную им кривую солнечной радиации. Такие кривые и раньше вычерчивались
астрономами, но новое построение отличалось от всех предшествующих: оно охва-
тывало интервал времени протяженностью 600 тыс. лет.
На кривой Миланковича хорошо заметны периоды, приближающиеся к 21 тыс. лет,
то есть отвечающие солнечному циклу предварения равноденствий. Возможно, что
отражением этих периодов в геологической истории является чередование ледни-
ковых и межледниковых эпох.
Из анализа фактов, собранных геологами и палеоклиматологами, напрашивается
вывод о планетарном значении и постоянстве крупных климатических циклов на
протяжении всего доступного изучению геологического времени начиная с архея
или, во всяком случае, с протерозоя. А это в свою очередь заставляет предпо-
ложить, что существуют некие формирующие климат силы, действующие на планету
извне. На передний план снова выступают признаки похолоданий и связанных с
ними оледенений. Особенно интересны в этом отношении оледенения, сказавшиеся
на флоре и фауне всей или почти всей планеты.
Последнее оледенение произошло в четвертичном периоде. Ему предшествовало
повсеместное похолодание. Более 2 млн. лет назад появились первые признаки
понижения температуры. Они оставили слабые следы в плиоценовых отложениях
Черноморского бассейна. Но во второй половине плиоценовой эпохи новые волны
холода залили Землю. Горные области покрылись ледниками.
"Кривая Миланковича". Амплитуды вековых колебаний летних сумм облу-
чения за последние 600 тыс. лет, вычисленные для 65° с. ш. Миланкови-
чем. Изменения радиации выражены в перечислении на эквивалентную ши-
роту , т. е. кривая показывает, какая современная широта получает та-
кую же сумму облучения, как широта 65° в прошлом.
Долгосрочные климатические циклы (циклы Миланковича) за 415 тыс. лет,
Ледовый керн станции Восток (температура в градусах от современной).
На территории нынешних Испании, Франции, Северной Италии, Австрии и Украины
развивались в это время отложения, свидетельствующие об изменении климата.
Сходная обстановка наблюдалась и в Азии: на Алтае, на севере Патомскохю наго-
рья, в Западном Приверхоянье и в приуральской части Западно-Сибирской низмен-
ности. Влияние наступивших холодов сказалось и на температурном режиме мор-
ских бассейнов. Беднее и однообразнее стал органический мир морей, далеко на
юг проникли водные животные арктического облика. Затем волна холодов ненадол-
го отхлынула, чтобы вернуться с удвоенной силой.
Около 500 тыс. лет назад началось настоящее материковое оледенение. Оно ох-
ватило Европу, Сибирь и Канаду. Временами ослабевая, холод продолжал натиск и
около 230 тыс. лет до наших дней достиг своего максимума. После этого оледе-
нение стало отступать. Заметное похолодание коснулось Земли в меловом перио-
де. Последний раз ледники пытались возобновить свою атаку 25 тыс. лет назад.
Мощное оледенение произошло на грани каменноугольного и пермского периодов.
Оно продолжалось несколько миллионов лет. Основное поле его действия распола-
галось в Южном полушарии, где, по мнению многих геологов, простиралась в это
время обширная, ныне не существующая провинция Гондвана.
В Северном полушарии следы этого оледенения изучены недостаточно. Может
быть, его свидетелями являются неслоистые, мелкозернистые, наполненные валу-
нами породы — тиллиты, найденные близ Бостона в Северной Америке. Не исключе-
на возможность, что к ледниковым относятся также родственные им породы, от-
крытые на р. Сакмаре (Южный Урал). Правда, надо оговориться, что некоторые
видные геологи не разделяют этого мнения. Зато можно считать установленным,
что на западе Сибирской платформы в это время был прохладный климат с отчет-
ливо выраженной многолетней цикличностью.
Тиллит. Такую песчано-каменную смесь может формировать наступающий
ледник. Затем за сотни миллионов лет она уплотняется в породу.
Значительное материковое оледенение происходило и в ордовикском периоде. На
территории Англии, Тюрингии, на крайнем севере Европы, в бассейне р. Святого
Лаврентия (Канада), в Боливийских Андах и Южной Африке встречаются ледниковые
отложения этого возраста. Имеются они и на Среднем Урале в бассейнах рек Ви-
шеры и Косьвы.
Куда более сильный холод охватывал Землю еще раньше — на границе позднего
протерозоя и кембрия. Нет на земном шаре ни одной значительной области рас-
пространения верхне-докембрииских отложений, где не были бы встречены следы
этого грандиозного понижения температуры.
Радиологические методы позволили установить абсолютный возраст эпох, в ко-
торые наша планета подвергалась нашествию холода. Оказалось, что эти критиче-
ские моменты истории Земли располагаются через приблизительно равные проме-
жутки времени.
Факты планетарных похолоданий известны и в докембрииских образованиях. 700
или 800 млн. лет назад, очевидно, произошли какие-то серьезные изменения в
химическом составе газовой оболочки Земли. По всей вероятности, они были тес-
но связаны с изменением климата.
1 млрд. лет до наших дней имело место крупное оледенение, получившее назва-
ние гуронского. А рубеж в 1,2 млрд. лет охарактеризован еще одним — тимиска-
минским — наступлением ледника. Таким образом, на протяжении около 1 млрд.
лет великие оледенения, по-видимому, повторяются через каждые 190—200 млн.
лет. Эти цифры, конечно, весьма приблизительны и требуют уточнения, но общая
закономерность отражает действительное положение вещей.
Для более древних отложений имеется значительно меньше данных о времени,
характере и площадях распространения оледенений. Но сколь ни скудны эти све-
дения, обращает на себя внимание интересное совпадение: среди оценок абсолют-
ного возраста предполагаемых ледниковых образований часто фигурируют даты
1200, 1650, 2000 и 2650 млн. лет. Создается впечатление, что и здесь времен-
ные интервалы кратны 200 млн. лет.
Интересно, что протяженность вычисленного ныне промежутка между великими
оледенениями совпадает с очень важной величиной, которая совершенно независи-
мо от геологов была установлена астрономами. Эта величина — продолжительность
космического, или галактического, года, т. е. то время, за которое Солнечная
система совершает полный оборот вокруг центра Галактики. Она тоже составляет
190 — 200 млн. лет. Едва ли такое совпадение может быть случайным.
Движение Солнечной системы из внутренних, изобилующих звездными мирами об-
ластей Галактики в ее разреженные периферические участки (а также обратное
перемещение), по всей вероятности, не может не оказывать влияния на нашу пла-
нету. Такое перемещение неизбежно должно сказаться на скорости движения Зем-
ли, а следовательно, должно отразиться и на характере энергетических процес-
сов, протекающих в атмосфере, гидросфере и твердых оболочках планеты.
Плоскость Галактики
Галактическая орбита Солнечной системы. Для наглядности размах
отклонений траектории Солнечной системы от плоскости Галактики
значительно увеличен.
Можно предположить, что общее похолодание и великие оледенения наступали в
то время, когда Солнечная система находилась на участке своей орбиты, распо-
ложенном в наиболее далеко отстоящих от центра Галактики областях, обладающих
минимальной звездной плотностью.
За последние 3 млрд. лет, по крайней мере, 15 раз приходили на Землю подоб-
ные космические зимы. Возможно, они не были полностью похожи друг на друга и
могли различаться степенью похолодания. Некоторые астрономы предполагают, что
Земля и сейчас находится в разреженной наружной зоне Галактики.
Но космическая зима намного короче того периода, когда Солнце, пребывает в
пространстве, насыщенном звездными системами. Поэтому одна из ближайших задач
геологов — найти, такие признаки, по которым можно было бы изучать тепловую
палеоклиматическую зональность космического года.
Не подлежит сомнению, что кроме циклов в 200 млн. лет существуют и другие —
более короткие — геологические и палеоклиматические ритмы. 10 млн. лет — это
примерная продолжительность космической зимы. Но за время каждого оледенения
происходило неоднократное чередование волн тепла и холода. Еще предстоит вы-
яснить их периодичность и отыскать причины, вызывающие эти перемены.
До недавнего времени было предпринято много попыток объяснить оледенения
как результат процесса образования гор, поглощающего большое количество энер-
гии. Гипотеза о связи оледенений с горообразованием, казалось, находила под-
тверждение при изучении местных горных оледенений. Однако закономерности ма-
териковых оледенений никак не укладывались в рамки этой гипотезы.
Было установлено, что крупные этапы горообразования проявляются примерно
каждые 38—45 млн. лет. Эти цифры никак не согласовываются с возрастом великих
оледенений. Время формирования гор не совпадает с эпохами похолоданий и даже
не предшествует им.
В 1954 г. советский астроном Павел Петрович Паренаго установил, что в про-
цессе движения по своей орбите Солнечная система совершает плавные волнооб-
разные колебания, направленные перпендикулярно к плоскости Галактики. Период
таких колебаний равен приблизительно 85 млн. лет.
Эта величина сразу заинтересовала геологов. Она была в среднем вдвое боль-
ше, чем интервал между соседними фазами горообразования. Так наметился еще
один цикл в развитии планеты, равный полупериоду колебания Солнечной системы
по отношению к плоскости ее движения. И уже имеются соображения, что горооб-
разующие силы наиболее интенсивно проявляются в те отрезки времени, когда
Солнечная система (и Земля в том числе) пересекает плоскость Галактики.
Нет сомнения, что космические причины влияют не только на климат нашей пла-
неты. Их видимая связь с горообразовательными процессами заставляет искать и
другие отзвуки космической жизни Земли, которые позволили бы установить про-
должительность геологических явлений.
Кольца
времени
Проходя по лесу, остановитесь у старого замшелого пня. Сотрите мохнатый по-
кров со среза. Перед вами откроется похожая на паутину сеть концентрических
кругов, перечеркнутая радиальными трещинами, — кольца дерева. Они могут пове-
дать о рождении растения, о долгих осенних дождях и ярком июльском солнце, о
месяцах цветения, плодородных годах, безводных временах...
Тщательно изучая древесные кольца, ученые шаг за шагом восстанавливают ис-
торию леса, историю природы, историю жизни. Десятилетие за десятилетием
всплывают перед глазами человека, сумевшего разгадать язык деревьев.
Совсем недавно родилась эта наука, получившая название дендрохронологии, —
наука о закономерностях изменения толщины колец роста растений.
В Сибири и на Украине, в преддверии Аляски и на солнечных склонах Апеннин-
ских гор — в любом месте умеренной и холодной зон деревья обладают замеча-
тельным свойством, известным любому из нас с детства: каждый год, будь то
злая засуха или сплошные ливни, на стволе деревьев нарастает новый слой дре-
весины. Эти слои прироста известны под названием годичных колец, ибо за год
обычно образуется одно такое кольцо.
Ширина годичных колец крайне изменчива. Температура, количество выпавших
осадков, число солнечных дней, режим окрестных водоемов, нападения насекомых-
вредителей — все эти причины либо способствуют росту дерева, либо приостанав-
ливают его. На толщину ежегодного прироста влияют еще и внутренние биологиче-
ские силы, например, возраст растения, периодичность, с которой оно плодоно-
сит, обильность плодоношения в нынешний год, интенсивность питания и обмена
веществ, а также положение интересующего нас слоя древесины в стволе.
Все эти обстоятельства, складываясь вместе, воздействуют на организм дерева
и создают благоприятную или неблагоприятную обстановку для его роста. В те
годы, когда условия внешней среды неблагоприятны для растения, годичные коль-
ца его выглядят угнетенными — это тонкие окружности, порой едва различимые
даже на свежем срезе. Если же год был благоприятным для дерева, образуются
отчетливые широкие кольца.
Одни и те же природные факторы могут оказывать неодинаковое влияние на раз-
ные породы деревьев. Жаркое солнечное лето способно оживить одно растение и
приблизить гибель другого. В таком случае и кольца роста этих деревьев разо-
вьются по-разному. Другое дело — условия неблагоприятные. Будет ли чрезмерное
увлажнение, повеют ли устойчивые иссушающие ветры, нападут ли на лес насеко-
мые или вдруг оскудеет почва — все это не замедлит сказаться на каждом расте-
нии. На десятки и сотни километров окрест зеленые обитатели леса ответят на
эти явления одинаково: их кольца прироста, образовавшиеся в этот год, будут
тонкими, болезненными.
Толщина колец роста во многом зависит и от возраста дерева. Чем моложе рас-
тение, тем шире его кольца. В один и тот же год у старых и молодых деревьев
образуются кольца различной толщины. Случается иногда даже так, что при самых
неблагоприятных условиях на молодых деревьях возникают кольца более широкие,
чем появившиеся на древесине старого дерева в самые благоприятные для него
годы. Зная эту особенность роста деревьев, можно заключить, что сравнивать
между собой годовые кольца деревьев разного возраста бесполезно.
Но если мы проследим, как изменяется толщина слоев нарастания по сравнению
с предшествующими и последующими годичными кольцами, перед нами откроются ши-
рокие возможности для тех или иных выводов. Среди различных сил, способствую-
щих росту дерева, главнейшую роль играют свет, тепло и влажность. Изменения
климата: долгие дожди или затяжной зной, морозы, зимние заносы или бесснежные
зимы — обычно наблюдаются на огромных территориях. Поскольку погодные условия
связаны с активностью Солнца и состоянием атмосферы, единообразное действие
их проявляется на большой площади, оказывая влияние на развитие всего живого.
Отражаются эти изменения и на древесине, обусловливая на ней кольца роста
различной толщины. Но поскольку силы, побуждающие рост дерева, и особенно те
из них, которые оказывают на растения отрицательное влияние, действуют на
больших участках земной поверхности одновременно, то и колебания толщины го-
дичных колец деревьев должны быть синхронными.
Различные породы деревьев по-разному реагируют на изменения внешней среды.
Одни из них отчетливо запечатлевают историю природы в своих ежегодных слоях
прироста, другие проявляют большее безразличие к внешним условиям. Поэтому и
«книга» годичных колец читается то легко, а то с трудом.
Самые отчетливые годичные кольца мы находим у сосны. Не уступают ей и мно-
гие другие хвойные деревья, с которыми обычно и предпочитают работать специа-
листы- дендрохронологи . Зато у лиственных деревьев кольца роста, как правило,
менее отчетливые, иногда совсем неясные, и восстанавливать по ним минувшую
обстановку намного сложнее.
Колебания толщины годичных слоев можно изобразить на графике. Если потом
сравнивать такие графики, построенные для нескольких деревьев, срубленных од-
новременно , можно увидеть, что закономерность, с которой чередуются узкие и
широкие кольца на каждом из срезов, повторяется на всех чертежах. Рассматри-
вая зигзагообразные линии, характеризующие интенсивность роста дерева, мы мо-
жем представить себе, как изменялись климатические условия на протяжении де-
сятилетий .
Изучать поперечные срезы древесины сравнительно несложно. Поперечный разрез
ствола рассматривается под микроскопом, и на нем измеряется ширина каждого
годичного слоя. По этим данным строится график изменений толщины колец. Там,
где кольца толще (благоприятная обстановка), кривая графика идет вверх; там,
где они наиболее узкие, — опускается вниз, свидетельствуя о суровых и трудных
для растения родах.
Взяв дерево, срубленное в нынешнем роду, и построив для него график роста
годичных колец, мы получим эталон — краткую запись изменений природной обста-
новки за весь период жизни растения. Предположим теперь, что где-то в той же
климатической зоне мы нашли спиленный ствол другого дерева, и нам нужно опре-
делить его абсолютный возраст. Для этого необходимо изготовить биологический
срез древесины интересующего нас ствола и тоже составить для него график рос-
та. Сравнивая оба графика, мы увидим, что более старые слои только что сруб-
ленного дерева чередуют свою толщину с той же закономерностью, которую мы на-
блюдаем на молодой половине дерева, спиленного раньше.
Возраст эталонного дерева нам известен. Допустим, что оно было срублено в
1985 г. в возрасте 50 лет. График роста этого дерева за первые 20 лет его
жизни совпал с кривой, характеризующей последние 20 лет жизни найденного нами
дерева. Подсчитаем теперь общее число годовых колец на определяемом дереве;
пусть, к примеру, их оказалось 65. Стало быть, можно утверждать, что интере-
сующее нас дерево было спилено в 1955 г., а расти оно начало в 1890 г.
Картину изменения климатических условий за последние 50 лет мы прочли по
стволу, срубленному последним — в 1985 г. , но теперь у нас появились новые
данные, позволяющие восстановить природную обстановку, существовавшую на на-
шей территории с 1890 по 1935 год. С этим вторым эталоном можно сравнивать
срезы древесины других — еще более старых — деревьев и, надстраивая графики
годичных колец, проникать все дальше в глубь истории леса.
i * 1 | < * 1 i * 1 i ■ 1
® rvVVrvM'vwv1 ^VA/yv^Sr^ r>^AVVvV^4v^ К//*у\*/^лгд/^^
[VvVV^4/VV>^ 1^>лАЛ^\ГЧЛ^Л |/N/YVVW*^vn
^F Г97Ь 1900 ll^ V5O0 ^ ПОО^ 600
Принцип построения дендрохронологической шкалы для конкретной
местности по совмещению древесных колец.
Казалось бы, этот простой метод позволит углубиться в прошлые времена на
многие десятки и сотни лет, стоит лишь изучить срезы старых деревьев и бревен
из старинных строений, время закладки которых известно по древним летописям.
Ученые многих стран Европы стали пытаться применить дендрохронологический ме-
тод к датированию материалов, полученных при раскопках городов.
Но выяснилось, что дело обстоит далеко не так просто. Древние деревья в ев-
ропейских лесах насчитывают всего 300—400 лет от роду. Разве только дуб живет
полтысячелетия и лишь иногда достигает шестисотлетнего возраста. Но древесину
лиственных пород изучать трудно. Крайне неохотно рассказывают ее расплывчатые
кольца о прошлом. Кроме того, необходимо было собрать биологические срезы
древесины по каждому из многочисленных районов со своей спецификой природных
условий. Да и пригодного археологического материала, вопреки ожиданиям, ока-
залось недостаточно.
В более благоприятном положении находились американские исследователи. В
лесах Северной Америки встречается немало древесных пород, жизнь которых
длится целое тысячелетие. Таковы, например, пихта Дугласа, желтая сосна и не-
которые другие голосеменные растения. Продолжительные поиски принесли еще
большую удачу: был обнаружен вид высокогорных сосен, живущих более 4500 лет.
Волею природы в лесах Нового света наиболее долговечными оказались хвойные
деревья, годичные кольца которых отчетливые и позволяют легко дешифрировать
древнюю климатическую обстановку. Повезло здесь и археологам. На раскопках
индейских городищ найдено много образцов древесины, что дало возможность по-
строить дендрохронологическую шкалу более чем на тысячелетие.
Долгое время дендрохронологические исследования проводились в основном на
территории Америки. Европа в этом отношении оставалась для ученых белым пят-
ном. Но с 50-х годов такие исследования широко развернулись в нашей стране.
Особенно благоприятными для изучения оказались северные районы европейской
части России. Почвы этих мест, обильно увлажненные осадками и глубоко прохва-
тываемые морозами, хорошо консервируют древесину. Они превратились в хранили-
ще многочисленных древесных стволов.
Одна из богатейших коллекций ископаемого дерева собрана на раскопках древ-
него Новгорода. Старинные здания, бревенчатые настилы, стояки церквей, срубы
колодцев — этот обширный археологический материал получили в свои руки иссле-
дователи. Слой за слоем вскрывая напластования, отложившиеся за время много-
векового существования великого города, археологи обнаружили несколько тысяч
образцов древесных пород, захороненных на самой различной глубине. Более 8 м
наносов накопилось в Новгороде за последнюю тысячу лет. И повсюду в этой тол-
ще встречается древесина. Но как связать между собой возраст разрозненных на-
ходок? И удастся ли это сделать вообще? Чтобы ответить на эти вопросы, пред-
стояло изготовить поперечные срезы более чем трех тысяч найденных в земле де-
ревьев, сосчитать на каждом из них количество слоев, построить графики роста
годичных колец. Затем надо было несчетное число раз располагать эти графики в
различной последовательности до тех пор, пока кривые роста всех образцов не
совместятся и, надстраивая друг друга, не вытянутся в одну неразрывную линию.
Но остатки деревьев, найденные при раскопках, принадлежат нескольким древес-
ным породам. Для каждой из них приходилось строить свою дендрохронологическую
шкалу. И естественно, возникали опасения, хватит ли имеющегося материала,
чтобы воссоздать полностью всю картину истории лесов этого района? Не выяс-
нится ли, что среди изучаемых находок будут невосполнимые пробелы во времени,
которые сделают невозможным построение законченной шкалы?
Для того чтобы связать дендрохронологическую шкалу с абсолютным летосчисле-
нием, достаточно знать точный возраст хотя бы одного кольца. Проще всего, ко-
нечно , выполнить привязку, если известен год, когда было срублено дерево. При
работе с многовековыми породами деревьев этот путь наиболее перспективен: по
свежесрубленному дереву устанавливается эталон, к которому впоследствии «при-
вязывают» кривые годичных колец, прочитанные на археологической древесине.
Таким методом составлено большинство американских шкал. Но при новгородских
раскопках не было встречено погребенных деревьев, которые позволили бы на од-
ном срезе сразу пронаблюдать историю нескольких столетий. Поэтому работа ден-
дрохронологов значительно усложнилась.
Необходимо было внимательно изучить летописные источники и выбрать из них
все календарные даты, касающиеся времени постройки деревянных зданий, а также
выискать все даже самые мимолетные сообщения о значительных изменениях клима-
та и о других природных явлениях, которые могли оказать влияние на интенсив-
ность роста деревьев. Полученные сведения потребовалось тщательно системати-
зировать и расположить в хронологической последовательности, чтобы затем со-
поставлять с ними кривые роста археологической древесины.
До наших дней сохранились некоторые строения, воздвигнутые девять столетий
назад. В основном это храмы, год постройки которых отмечен в летописях. Прав-
да, очень многие из них сложены из камня. Но, к счастью, лежни фундаментов
каменных зданий обычно были бревенчатыми; кроме того, кое-где внутри стен со-
хранились остатки укрепляющих связей, тоже деревянных. На эти детали старин-
ных построек и обратили внимание дендрохронологи.
Известно, что для постройки зданий лес обычно заготовляли в зимнее время, с
тем, чтобы с наступлением тепла начать строительные работы. Проверка древеси-
ны с новгородских раскопок подтвердила, что это правило соблюдалось нашими
предками на протяжении почти тысячи лет. Значит, последнее внешнее кольцо
прироста, которое мы видим на лежне старинного фундамента, соответствует го-
ду, предшествующему календарной дате постройки храма.
Установив по летописям годы заложения новгородских церквей, дендрохронологи
взяли для исследования лежни от фундаментов церкви Михаила Архангела, по-
стройка которой была начата в 1300 г., церквей Святого Саввы (1418 г.) и Спа-
са Преображения (1421 г.). Из двух других церквей — Святого Михаила в Сково-
ротском монастыре (1355 г.) и Иоанна Богослова на Витке (1384 г.) — были изу-
чены срезы деревянных связей стен. Все кривые роста древесины хорошо сопоста-
вились друг с другом и позволили начертить график, охватывающий более полуто-
ра столетий.
Ансамбль церквей Михаила Архангела и Благовещения на Торгу (на
Витковом переулке) в Новгороде. Построены в XIV веке и перестроены
на старой основе в XV веке.
Но особенная удача ожидала исследователей, когда сразу на трех улицах — Ве-
ликой, Кузьмодемьянской и Холопьей — были вскрыты деревянные настилы мосто-
вых, лежавшие один на другом в 32 яруса. Выяснилось, что начиная с X века
новгородцы постоянно следили за сохранностью своих дорог и, как только мосто-
вая начинала проседать или приходить в несоответствие с «техническими норма-
ми» , ее перекрывали слоем свежих бревен.
Изучение срезов этих деревьев (из них хорошо сохранились и оказались при-
годными для обработки 28 слоев) позволили создать дендрохронологическую шка-
лу, распространившуюся на период с IX по XV век. А сопоставив эти графики с
материалами, полученными при исследовании древесины, пошедшей на постройку
соборов, удалось более точно датировать каждое изменение роста годичных колец
и выработать «древесный календарь» с 884 по 1462 год.
Впоследствии этот календарь был «надстроен» по срезам дерева, взятым от
зданий XVI, XVII и XVIII веков; здесь с выяснением года постройки дело об-
стояло значительно проще. А графики, снятые со свежеспиленных двухсотлетних
хвойных деревьев, позволили сомкнуть полученный календарь с дендрохронологи-
ческими схемами, установленными для нынешних лесов.
С помощью этих графиков сначала определили время закладки различных зданий
и сооружений в Новгороде. Было установлено, например, что самый старый из
доступных определению ярусов мостовой был настлан в середине X века (в 953
г.). Следующий за ним двадцать седьмой по счету настил был положен через 19
лет. Новгородская «служба коммунального хозяйства» работала прекрасно. Не ре-
же, чем раз в тридцатилетие, а то и через десяток лет, обновляли новгородцы
свои улицы.
Для многих строений, о которых раньше был известен лишь век закладки фунда-
мента, теперь выяснена точная дата постройки. Но является ли шкала, установ-
ленная в Новгороде, универсальной? Для выяснения этого необходимо было про-
вести широкие сравнительные исследования и на других археологических раскоп-
ках.
С этой целью были изучены коллекции деревьев, собранные в двух других древ-
них городах — Белозерске (Вологодская область) и Полоцке (Белоруссия). Таким
образом, исследования охватили большую территорию, протянувшуюся с северо-
востока на юго-запад почти на 800 км. Дендрохронологические графики, постро-
енные для различных районов этой территории, показали некоторые различия в
закономерностях изменения толщины годичных колец роста, однако общая картина
подтвердилась.
Теперь археологи могут с достаточной уверенностью судить о возрасте дере-
вянных построек последнего тысячелетия. Абсолютный возраст срубленного дерева
удается определить с точностью до 1 года. И для этого годится почти любое
бревно хвойной породы, лишь бы на нем сохранились здоровые внешние слои дре-
весины и последнее кольцо прироста.
Кости
обретают
голос
Дендрохронологические шкалы разработаны лишь для отдельных участков земной
поверхности. «Дальность» действия их сравнительно невелика. Кроме того, дале-
ко не всегда в тех отложениях, возраст которых необходимо установить, встре-
чаются стволы деревьев или хотя бы обломки древесины. Как же поступить в этом
случае? Нельзя ли использовать для определения возраста отложений скелеты
древних животных?
Оказалось, что и это возможно. Известно, что каждая кость состоит из мине-
ральных и неминеральных веществ. В этом нетрудно убедиться, если прокалить
кость на огне и сделать химический анализ несгоревшего остатка.
После гибели животного минеральное вещество кости начинает выщелачиваться и
постепенно замещается другими неорганическими соединениями. Утрачивая свой
первоначальный состав, насыщаясь новыми элементами, кость медленно превраща-
ется в окаменелость.
При этом скелет погибшего животного может попасть на каменистый или песча-
ный грунт , может покрыться слоем наносов или остаться лежать под открытым не-
бом, испытывая действие солнечных лучей, дождя и ветра. И в каждом случае
процесс изменения первоначального состава кости будет протекать по-разному.
Немецкий анатом И. Дюрст определил скорость, с которой выщелачивается мине-
ральное вещество кости в различных условиях. Ему удалось показать, что если
известна обстановка, в которой был захоронен скелет погибшего организма, то,
узнав органический состав кости и количество оставшегося в ней первичного ми-
нерального вещества, можно установить время смерти животного с точностью до
одной-двух тысяч лет.
На основании расчетов Дюрста были построены таблицы, позволявшие оценивать
возраст органических остатков, погребенных в наиболее близких к нам отложени-
ях четвертичного периода. Этот метод давал неплохие результаты при изучении
археологических находок и иногда даже при исследовании так называемых субфос-
сильных, т. е. полуокаменевших, скелетов.
Но за 14 тыс. лет все исходное минеральное вещество кости успевает подверг-
нуться выщелачиванию, и для более старых окаменелостей этот способ уже непри-
годен . Как же быть тогда?
Ответ на этот вопрос дал украинский ученый Иван Григорьевич Пидоплычко. Как
уже говорилось, в каждой кости кроме минеральных веществ содержатся еще и не-
минеральные . Одно из них — промежуточное вещество костной ткани, известное
под названием коллаген или оссеин, разлагается очень медленно, сохраняясь в
скелете погибших животных десятки и даже сотни тысяч лет. Особым способом
прокаливая ископаемые кости вымерших зверей, можно выяснить, какое количество
коллагена сохранилось в этих костях, а зная первоначальное его количество,
можно подсчитать, сколько лет назад погибло животное.
Метод, предложенный Пидоплычко, гораздо совершеннее метода Дюрста. И хотя
его тоже нельзя считать непогрешимым, но это уже отчетливо наметившееся на-
правление, открывающее для абсолютной геохронологии широкие возможности. Дос-
таточно вспомнить, что коллаген содержат все кости, известные из современных
и верхнечетвертичных отложений, чтобы понять, насколько большую роль может
сыграть это направление в стратиграфии горных пород, образовавшихся в ближай-
шую к нам эпоху кайнозойской эры.
Были предложены и другие методы определения абсолютного возраста слоев на
основании химического анализа скелетов погребенных в них животных.
Один из таких методов основан, например, на изучении содержания в ископае-
мых костях фтора. Было выяснено, что чем «старше» найденный скелет, чем древ-
нее его геологический возраст, тем больше фтора в веществе ископаемых костей.
С течением времени увеличивается также и отношение количества фтора к присут-
ствующему в кости моноксиду углерода (СО) . Зная эти соотношения, можно оце-
нить продолжительность пребывания в земле интересующей нас палеонтологической
находки и, обобщив данные по многим коллекциям, указать даты образования каж-
дого пласта, содержащего органические остатки.
Приведем один пример.
В начале нынешнего столетия в Англии, в окрестностях селения Пилтдаун, были
найдены потемневшие обломки черепа, очень похожего на череп современного че-
ловека. Но нижняя челюсть этого существа резко отличалась от человеческой.
Она напоминала, скорее всего, челюсть шимпанзе. Разгорелись споры. Одни счи-
тали, что попросту не могло существовать животного, которое столь явно совме-
щало бы в себе признаки обезьяны и человека. Другие, напротив, усмотрели в
этой находке еще одно доказательство происхождения человека от обезьяноподоб-
ных предков и выделили загадочное животное в самостоятельный род, который на-
звали «эоантропус», что значит «заря-человек».
Почти 40 лет продолжались разногласия. В некоторых монографиях даже появи-
лось описание этого странного человека. Но в 1953 г. был определен абсолютный
возраст пилтдаунских костей. Что же оказалось? Череп действительно принадле-
жал человеку, но не примитивному, а нашему сравнительно недавнему предку,
жившему около 600 лет назад. Челюсть же оказалась принадлежащей обыкновенному
шимпанзе и была еще моложе — около 500 лет. Кроме того, при изучении под мик-
роскопом выяснилось, что зубы в челюсти были подпилены. Это придало им не-
обычный вид и заставило некоторых исследователей поначалу усомниться в том,
что найденная челюсть принадлежит обезьяне.
Ж>"':1
Пилтдаунская подделка.
Но надо заметить, что и череп, и челюсть выглядели как настоящие окаменело-
сти. Откуда же взялись у них признаки ископаемых костей, сумевшие ввести в
заблуждение специалистов? Химики без труда ответили и на этот вопрос: просто
авантюрист (или шутник?) тщательно обработал оба образца перманганатом калия
и хромпиком. Надо отдать ему должное — сделано это было настолько искусно,
что череп и челюсть приобрели одинаковую окраску и имели столь естественный
вид, что даже опытный глаз не мог разоблачить фальсификацию.
Возраст
камня
Определение абсолютного возраста ископаемых остатков животных возможно лишь
в пределах последних 300 тыс. лет. Правда, уран-свинцовый, калий-аргоновый,
стронций-рубидиевый и некоторые другие методы дают возможность проникнуть в
глубь истории Земли на десятки миллионов и даже миллиарды лет. Однако минера-
лы, содержащие эти радиоактивные элементы, обычно приурочены к так называемым
магматическим и вулканогенным породам, т. е. к горным породам, образовавшимся
из огненных расплавов.
Анализируя эти минералы, можно узнать, сколько времени прошло с момента
кристаллизации магмы, когда излилась вулканическая лава и возникли рудные ме-
сторождения. Но породы эти не содержат органических остатков, по которым их
можно было бы отнести к тому или иному геологическому периоду. Удастся ли
связать между собой «относительный» календарь, построенный на закономерностях
распространения в различные эпохи разных групп животных, с «абсолютным» воз-
растом земных слоев?
Изредка в морских отложениях вместе с остатками вымерших животных встреча-
ются красивые зеленые зернышки. Это силикатный минерал глауконит. В его кри-
сталлах и радиально-лучистых зернах содержатся радиоактивные вещества, позво-
ляющие перебросить мост между «абсолютной» и «относительной» системами лето-
счисления .
Глауконит.
Для того чтобы определить возраст по глаукониту, нужно располагать довольно
большим количеством зерен этого минерала. Около 80 г глауконита должен из-
влечь геолог из породы, чтобы установить, например, время образования неоге-
новых отложений. И хотя количество минерала, требующееся для анализа, умень-
шается по мере продвижения к более древним эпохам, все равно даже в протеро-
зойских толщах необходимо собрать не менее 10 г глауконита. Поэтому пробы
осадочных пород, из которых предполагается извлекать глауконитовые зерна,
обычно весят несколько килограммов. Лишь в докембрийских отложениях, если
случается иногда найти в них переполненные этим минералом участки, можно ог-
раничиться одним-двумя крупными кусками породы.
Для радиологического анализа пригоден только абсолютно чистый глауконит.
Чтобы добыть его, горную породу дробят, просеивают и прямо на ситах тщательно
промывают водой. Очищенную от пыли пробу осторожно высушивают, оберегая от
воздействия высокой температуры, под действием которой может нарушиться хими-
ческий состав минерала. Затем собирают все, даже самые мелкие частицы, полу-
чившиеся после дробления, и с помощью электромагнита или тяжелой жидкости —
бромоформа — отделяют зерна глауконита.
Если минерал, как это нередко бывает, был заключен в известковых породах,
предварительно растворяют часть известкового цемента в слабых органических
кислотах. Извлеченные из известняка зерна глауконита, как правило, бывают по-
дернуты тонкой карбонатной пленкой. Поэтому непременно нужно промыть их сла-
бым раствором уксусной или соляной кислоты. Если не сделать этого, углекислый
газ, бурно выделяясь во время опыта, может развеять из пробирки мельчайшие
летучие частицы минерала и сведет к нулю результат трудоемкого анализа.
Нередко зерна глауконита, особенно из глубоководных отложений, бывают чрез-
вычайно мелкими. Это затрудняет отбор их из породы. Кроме того, этот минерал
легко поддается изменениям. Иногда он ожелезняется, превращаясь в бурые ка-
тышки, почти лишенные калия; в других случаях становится совершенно бесцвет-
ным. Стоит хоть немного проявиться процессам выветривания, как начинается
бегство аргона из кристаллической решетки минерала.
Бывают и такие случаи, когда даже превосходно сохранившиеся на первый
взгляд кристаллы по какой-то причине утрачивают некоторую часть радиогенного
аргона. Предполагают, что это происходит в результате незначительных нагрева-
ний породы за время ее существования, а также вследствие изменений слоистой
структуры минерала. Поэтому возраст, определенный по глаукониту аргоновым ме-
тодом, может оказаться несколько моложе, чем ожидается.
Однако в результате упорных поисков все же удается обнаружить образцы мине-
рала, которым посчастливилось избежать перекристаллизации и остаться незатро-
нутыми действием выветривания. Зерна такого глауконита содержат много калия.
Они-то и дают наиболее достоверные оценки геологического возраста.
Советские радиологи доказали, что возраст осадочных пород можно определить
по глаукониту в огромном интервале времени — вплоть до полутора миллиардов
лет, и ошибка в определениях не превысит при этом 10, а иногда и 5%.
По глаукониту можно устанавливать возраст песков, песчаников, глин, извест-
няков, доломитов и других пород, отложившихся в водных условиях. Этот минерал
образуется в природе на границе водной среды и воздуха и потому особенно час-
то встречается вместе с окаменелостями. Он довольно широко распространен в
морских породах, находящихся ныне на материках и принадлежащих к различным
геологическим системам.
Из множества стратиграфических границ особенный интерес для геологов пред-
ставляют некоторые «опорные» рубежи, определяющие существенные изменения в
историческом развитии Земли. Об одном из таких рубежей уже говорилось. Это —
граница меловой и палеогеновой систем, отделяющая мезозойские отложения от
кайнозойских. Пользуясь различными радиологическими методами, геологи неодно-
кратно пытались определить возрастное положение этой границы. Результаты по-
лучались близкие, но не одинаковые — от 63 до 70 млн. лет. Какой из этих да-
тировок отдать предпочтение?
Для решения этого вопроса были использованы глаукониты из разреза верхнеме-
ловых и палеогеновых отложений Прииртышья. С помощью методов ядерного гамма-
резонанса были тщательно отобраны зерна минерала с неразрушенной кристалличе-
ской решеткой. Хорошая сохранность этого материала полностью исключала воз-
можность утраты радиогенного аргона вследствие прогрева, окисления или вывет-
ривания и обеспечивала отсутствие искажений радиологического возраста. Де-
тальное стратиграфическое положение анализируемых образцов по ярусам было
оценено с помощью споро-пыльцевого анализа. Выполненные калий-аргоновым мето-
дом определения абсолютного возраста глауконитов полностью совпали с последо-
вательностью появления в разрезе палеонтологических индикаторов времени и по-
зволили уточнить положение границы мела и палеогена. Возраст этого рубежа
оказался равным 67 млн. лет.
От миоцена до кембрия успешно «работает» глауконит, позволяя измерять абсо-
лютный возраст слоев, относительная геохронологическая позиция которых опре-
делена по содержащейся в них ископаемой фауне и флоре. Каждый новый точный
анализ — шаг по пути уточнения методов абсолютной геохронологии, продвижение
к укреплению ее связи с относительной шкалой геологического возраста.
А для отложений, которые старше 500 млн. лет, глауконит вновь выступает на
первое место. Здесь он едва ли не единственный минерал, пригодный для опреде-
ления абсолютного возраста калий-аргоновым методом. И именно по глауконитам
установлен, например, возраст древних образований Русской платформы, сформи-
ровавшихся от 0,5 до 1,3 млрд. лет назад.
Слово
берет
астрономия
А что если найти такой способ, который позволял бы определять возраст непо-
средственно по скелетам доисторических обитателей Земли? Не по составу хими-
ческих веществ, слагающих скелетную ткань, а прямо по самому скелету, по его
строению.
Эта мысль давно приходила к естествоиспытателям, но никто не рисковал вы-
сказать ее вслух. И действительно, казалось безумием мечтать о невозможном
вопреки строгим фактам, хорошо изученным физиками и химиками. О чем было го-
ворить, если известно, что природное минеральное вещество сохраняется в кос-
тях всего 14 тыс. лет, а коллаген — не более нескольких сотен тысяч лет. Сто-
ит углубиться в более древние времена, и мы встречаем кости, утратившие свою
первоначальную структуру, окаменевшие. Мало того, десятки и сотни миллионов
лет назад у большинства животных вообще не было костного скелета. Недаром их
называют беспозвоночными.
Однако почему только физика и химия считают своим исключительным правом ре-
шать вопрос о возрасте Земли? Нельзя ли подойти к решению этой задачи с со-
вершенно иных позиций?
Мы уже говорили об астрономических циклах протяженностью от одного до не-
скольких лет, которые находят отражение в ритмичном строении осадочных толщ.
Эти циклы оказывают влияние и на представителей органического мира.
Многие животные и растения запечатлевают их в структуре своих тканей.
Годичные кольца роста встречаем мы у деревьев; ежегодно появляются новые
полосы нарастания на раковинах моллюсков; следы трехлетних периодов солнечной
активности можно прочитать на чешуе некоторых рыб. А если взглянуть на скеле-
ты карбонатных водорослей, живших в прошлые периоды, на них можно проследить
трех-, одиннадцати- и тридцатилетние циклы. Внимательно изучая окружающие нас
и вымершие существа, нельзя не убедиться в том, что очень многие организмы на
всю жизнь сохраняют в своем скелете отпечаток сезонных и многолетних измене-
ний климата.
Но некоторые явления в жизни животных подчинены еще более коротким циклам.
Например, морские черви палоло размножаются только в определенные фазы Луны;
ракообразные периодически линяют в интервале между весенним и осенним равно-
денствиями; ежемесячные колебания климата сказываются на росте и жизни неко-
торых иглокожих.
А сутки — это простейшее чередование двух состояний: дня и ночи — заставля-
ют пульсировать временные водные потоки, которые отлагают и уносят слои мине-
ральных частиц. Неужели они не оказывают никакого влияния на формирование
скелета организмов? Долгое время ответить на этот вопрос не удавалось. Но, в
конце концов, поиски были вознаграждены. Помогли кораллы.
У некоторых кораллов известны кольца, каждое из которых указывает на годич-
ный прирост его скелета. Но если подробно рассмотреть участок годового при-
роста такого коралла под сильным микроскопом, то на его морщинистом известно-
вом покрове — эпитеке — можно заметить тонкие гребни.
О существовании этих гребней было известно давно, но никому не приходило в
голову подсчитать их количество. А когда подсчитали, результат сразу насторо-
жил палеонтологов. Они брали разные образцы, повторяли наблюдения, и оказа-
лось , что у современных коралловых полипов число таких гребней колеблется от
360 до 366, т. е. в среднем соответствует количеству дней в году.
Это наблюдение было очень интересно с биологической точки зрения. Но, каза-
лось , оно не имело отношения к вопросу о возрасте земных слоев, если бы не
одна, на первый взгляд, малозначительная подробность: количество гребней в
среднем соответствовало продолжительности современного года.
Астрономы доказывают, что время, за которое Земля совершает один оборот во-
круг Солнца, за последние 600 млн. лет почти не изменилось. Зато скорость ее
вращения вокруг своей оси по астрономическим подсчетам замедляется примерно
на две секунды за каждые 100 тыс. лет. Таким образом, на протяжении истории
Земли длительность суток возрастает, а число дней в году уменьшается.
Зная скорость, с которой Земля замедляет свое вращение, можно высчитать
продолжительность года в разные периоды. В кембрийском периоде год должен был
содержать 424—412 суток, в ордовикском 412—402, в девонском 396, в каменно-
угольном 393—390, в пермском 385, в триасовом 381, в юрском 377, и так далее.
Для проверки этих данных были взяты скелеты древних девонских кораллов.
Подсчитали у них количество гребней в кольцах прироста; оказалось, что оно
изменяется от 385 до 410, а в среднем равно 400. Эти цифры, как нетрудно убе-
диться, совпадают с предполагаемым числом дней в году девонского периода. По-
видимому, длительность суток составляла в это время около 21 часа. Изучение
линий нарастания более молодых — каменноугольных — кораллов показало, что их
количество у животных этого возраста изменяется от 385 до 390.
Но если можно по длине года определить, к какому периоду относятся ископае-
мые окаменелости, то нельзя ли с их помощью решить обратную задачу — оценить
абсолютный возраст вмещающих эти окаменелости пород? Теоретически это вполне
возможно. Ведь если бы удалось, например, по линиям нарастания установить,
что в самом начале кембрийского периода год содержал 420 суток, можно было бы
утверждать, что этот период начался 600 млн. лет назад.
Изучение циклических закономерностей нарастания скелетных форм на различных
организмах показало, что задача намного сложнее, чем предполагали исследова-
тели поначалу. Например, анализ большого количества образцов кораллов из тех
же девонских отложений заставил признать, что во многих случаях годичную пе-
риодичность роста этих беспозвоночных установить не удается. Сходные выводы
получены и по кораллам, жившим в некоторые другие геологические периоды. Это
вызвало сомнения в том, что по их скелетам можно с уверенностью судить об из-
менении скорости вращения Земли.
Но не успело это неутешительное заключение появиться в печати, как девон-
ские кораллы преподнесли ученым новый сюрприз. Было установлено, что линии
нарастания на эпитеке некоторых представителей этих животных бывают сгруппи-
рованы в пояски, каждый из которых содержит в среднем 30,6 тонкой линии на-
растания. Известно, что у кораллов, как и у многих других морских организмов,
биологические ритмы связаны с лунными, или приливными, циклами. По-видимому,
эта закономерность унаследована ими от далеких предков. Если это так, то не
означают ли наблюдаемые структуры роста кораллов, что лунный месяц в девон-
ском периоде длился 30,6 суток?
Предполагаемая продолжительность девонского лунного месяца заметно превыша-
ет длительность современного приливного никла, который составляет 29,5 суток.
Если дальнейшие исследования подтвердят справедливость полученных выводов, то
откроется еще одна возможность использования палеонтологических данных при
изучении эволюционного развития системы планетных тел.
Значительно более дробные циклы удалось проследить при изучении раковин
двустворчатых моллюсков. По различиям в структуре, толщине линий нарастания и
по изменениям в составе вещества раковин моллюсков устанавливаются годовые
циклы их роста, а также циклы, отвечающие развитию животного в летний и зим-
ний сезоны. Кроме того, наблюдаются чередования циклов, соответствующих че-
тырнадцатисуточным периодам максимальных и минимальных приливных амплитуд, и
суточные циклы, проявленные в убыстрении роста раковины днем и замедлении
этого процесса ночью. Иерархию этих периодичностей завершают шестичасовые
циклы, порожденные различными условиями роста раковины во время прилива и от-
лива.
Исследования цикличности роста организмов на палеонтологическом материале
активно развиваются и постоянно приносят новые интересные сведения, позволяю-
щие связать палеонтологические наблюдения с данными абсолютной геохронологии.
Судя по имеющимся наблюдениям, не исключена возможность, что сокращение числа
дней в лунном месяце происходило на протяжении геологической истории не рав-
номерно, а подчинялось более сложной закономерности. Уточнение этого предпо-
ложения — одна из практических задач будущего. На основании палеонтологиче-
ских наблюдений — вносить исправления в шкалу абсолютного возраста? Дерзкая
идея! Но значит ли это, что она неосуществима?
Разумеется, эта удивительно простая и многообещающая гипотеза еще должна
быть проверена на очень большом материале. И если окажется, что она верна,
новый палеонтологический метод определения абсолютного времени, быть может,
произведет переворот в геохронологии и даст в руки геологов несложный и вер-
ный способ оценки истинного возраста земных слоев.
Дорога не
кончается
Сложным и исполненным противоречий предстает перед нами развитие дисциплин,
составляющих геохронологию. С тех пор как в VI веке до нашей эры древнегрече-
ский ученый Ксенофан из Колофона впервые понял, что ископаемые останки живот-
ных, заключенные в горных породах, отражают изменения в геологической жизни
планеты, палеонтология прошла трудный путь. Несправедливо забытые на протяже-
нии двух тысячелетий идеи вновь воскресли и получили блестящее развитие в
трудах ученых XIX и XX веков.
Еще за четыре с лишним столетия до нашей эры древнегреческий историк Геро-
дот полагал, что наносы, отложившиеся в долине Нила, могут служить мерой для
установления продолжительности доисторического времени. И опять потребовалось
более двадцати веков, чтобы человечество снова вернулось к той же мысли.
Немало трудностей пришлось испытать и биологам, шедшим независимой от гео-
логов дорогой. В жестокой борьбе с косностью познавало человечество законы
взаимоотношения живой материи и окружающей среды. Слезами и кровью оплачены
победы учения о естественном отборе, наследственности и эволюции животного и
растительного мира. И сегодня в ряду тех, кто самоотверженным трудом внес
свою лепту в становление науки о возрасте Земли, по праву занимают место име-
на последователей Ламарка, Дарвина и Менделя.
Высказанные Декартом, Лейбницем и Бюффоном смелые мысли о том, что образо-
вание Земли произошло в результате продолжительных естественных процессов,
проторили тропу научно обоснованным космогоническим теориям.
Но великий физик Ньютон объявил, что, согласно его расчетам и Библии, зем-
ной шар должен был появиться на свет 6030 лет назад. И почти 200 лет после
этого заявления, попеременно испытывая горечь поражений и счастье удач, шла
физика в поисках истины, пока не открыла возможности устанавливать возраст
минералов по радиогенным элементам. Это заставило увеличить сроки, определен-
ные Ньютоном, почти в миллион раз.
С тех пор наука о возрасте Земли прочно встала на ноги. Она постигла искус-
ство устанавливать время рождения кристаллических горных пород, определять
сроки произошедших с ними изменений, выяснять зависимость их возраста от ха-
рактера геологической обстановки, в которой породы образовались.
Она научилась определять тщательно замаскированный природой возраст осадоч-
ных пород. Изучая состав осадков, отложившихся на дне водоемов, радиологи
умеют теперь устанавливать все многообразие форм, в которых существуют содер-
жащиеся в породах материнские радиоактивные элементы: калий, рубидий, уран и
торий.
Выпадая из морской воды, известковые осадки захватывают с собой свинец. Вы-
яснив изотопные составы свинца, присущие каждой из прошлых геологических
эпох, остается сравнить с ними результаты анализа породы и получить ответ, к
какому времени следует отнести образование исследуемой толщи известняка. Но
вместе с осажденным свинцом в породах накапливается также некоторое количест-
во радиогенного свинца, возникшего за счет распада ничтожных количеств урана
и тория, содержащихся в породе. Сколь ни мало их содержание, но оно влияет на
оценку возраста. И разрабатываются точные методы, позволяющие устранить влия-
ние этой помехи.
Огромную популярность во всем мире завоевал аргоновый метод определения
возраста. Современная техника позволяет обнаружить в породе и измерить самые
ничтожные количества аргона. Даже стотысячная доля кубического миллиметра
этого элемента не ускользает от чуткой аппаратуры. А это значит, что с помо-
щью аргонового метода, может быть, удастся устанавливать возраст отложений с
точностью до 100 тыс. лет.
По глаукониту, сильвину и другим минералам определяется длительность геоло-
гических событий. Но сильвин очень часто подвергается перекристаллизации, в
результате которой происходит почти полная потеря накопленного породами арго-
на. Значит, надо обратить внимание на поиски таких признаков, которые позво-
лили бы выбирать из множества имеющихся образцов именно те, которые наиболее
пригодны для анализа. Для сильвина нашли подобные приметы, и теперь известно,
что наилучшие результаты обычно дают крупные кристаллы с характерными «лодоч-
ками» роста на нижней грани.
Но большинство осадочных пород не содержит ни глауконита, ни сильвина. В
этом случае в ход идут мельчайшие чешуйки гидрослюдистых минералов, зародив-
шиеся в породе во время ее образования.
В последние годы в некоторых лабораториях для определения абсолютного воз-
раста стали использовать еще одну минеральную группу — пироксены. Однако эти
минералы, типичные для магматических и метаморфических пород, содержат до-
вольно большое количество «чужого» аргона, и происхождение присутствующего в
них калия пока еще тоже не вполне ясно. Но радиологи начинают изучать их
«язык», и, возможно, им посчастливится найти ключ к его толкованию, что по-
ставит на службу геохронологии и этот класс минералов.
Еще предстоит поближе познакомиться с многочисленными родственниками урана.
Семейство дочерних элементов урана крайне многообразно. Интересные результаты
были получены при исследовании одного из членов этого семейства — иония4
(Th). Некоторое количество иония постоянно осаждается вместе с тонкими глини-
стыми осадками, падающими на дно океана. Опустившись на дно, ионий начинает
постепенно разлагаться. При этом период его полураспада равен 84 тыс. лет.
Если поднять с океанического дна колонку грунта и измерить, какое количест-
во иония содержится в каждом из тончайших пропластков донного осадка, то вы-
Естественный радиоактивный изотоп тория (1о, или Th ). Член радиоактивного ряда
урана. Является ос- и у~и3лУчателем'" период полураспада 8,3-104 лет.
яснится, что содержание этого элемента постепенно уменьшается с глубиной. Эта
закономерность вполне может быть использована для определения скорости форми-
рования отложений морского дна и, вероятно, позволит создать возрастные карты
для огромных площадей подводного царства, покрытых однообразным чехлом илов,
время образования которых до сих пор остается загадкой. Может быть, этот спо-
соб пригодится и при выяснении возраста бывших морей, воды которых в недавнее
время захватывали территорию нынешних континентов.
Все новые и новые изотопы находят применение при определении абсолютного
возраста.
При изучении разнообразных объектов используется метод измерения времени по
свинцу-210. Он позволил выяснить скорости смешения океанических вод и воздуха
атмосферы, интенсивность выпадения осадков и рост снежного покрова Антаркти-
ки, возраст урановых месторождений в Альпах и историю минералов из вулканиче-
ских фумарол Везувия и Долины Десяти Тысяч Дымов на Аляске.
Для исследования скорости накопления осадочных пород применяются протакти-
ний-231 и торий-230. С помощью этих же изотопов сравнивается возраст удален-
ных друг от друга геологических разрезов и уточняются эпохи нашествия холода.
Два «брата» — уран-234 и уран-238 — нашли применение при датировании новей-
ших морских и озерных отложений.
При изучении метеоритов пущены в дело «вымершие» изотопы: иод-129, ксенон-
129, свинец-205 и плутоний-244. Для определения возраста редкоземельных мине-
ралов оказалась пригодной пара самарий-147 — неодим-143. С помощью самарий-
неодимового метода удалось обнаружить закономерные изменения изотопных харак-
теристик, отражающих процессы эволюции Земли, и на основании изучения молодых
вулканогенных пород, излившихся на дно океана, уточнить строение их источника
— мантии нашей планеты.
Используя «привычку» минералов сохранять продукты ядерного деления, совет-
ские ученые Виталий Григорьевич Хлопин и Эрих Карлович Герлинг предложили
ксенон-урановый метод. А свойство осколков ядерного деления оставлять на пути
своего прохождения в минералах тончайшие следы — треки — позволяет с помощью
электронного микроскопа ввести в практику еще один многообещающий способ
оценки возраста — по количеству, форме и ориентировке треков. Исследование
соотношений изотопов позволило уточнить представления о происхождении метео-
ритов, выявить характерные особенности развития земной коры и мантии, прове-
рить гипотезы о строении и эволюции интрузивных и вулканогенных пород.
Специалисты уже давно научились определять возраст метеоритов. Но было со-
вершенно невозможно установить время, когда небесный камень прорвался сквозь
заслон атмосферы к земной поверхности. С огромной силой ударяя в каменную
оболочку Земли, метеориты нередко проходят сквозь толщу отложений нескольких
эпох, и выяснить время их падения казалось немыслимым. Радиоуглеродный метод
помог ответить и на этот вопрос.
Время образования почв, периоды изменения температуры вод, эпохи и пути ми-
грации вымерших животных, возраст вулканических извержений, периоды наступле-
ний ледников — в решении всех этих вопросов может принять участие изотопная
геохронология.
Но кроме «земных» изотопов на поверхность планеты постоянно поступают ра-
диоактивные изотопы космического происхождения. Продолжительное время, во
всяком случае, уже несколько миллионов лет, скорость их притока на Землю со-
храняется неизменной. В последние годы к ним добавились новые искусственные
источники радиоактивности: ядерные взрывы и отходы ядерных установок. Значи-
тельная часть всех этих веществ попадает в океаны, занимающие семь десятых
площади земного шара.
Тритий, бериллий-10, утлерод-14, алюминий-26, хлор-36, кремний-32 — все эти
изотопы, порожденные деятельностью человека и космосом, также могут быть ис-
пользованы и в геохронологии. Уже сегодня существуют точные методы, позволяю-
щие определять их содержание. По-видимому, и недолговечные и долгоживущие
представители этого сообщества вскоре найдут свое применение, например в
океанографических исследованиях.
Уже говорилось, что для детального изучения горных пород из них изготовляют
тонкие прозрачные пластинки — шлифы. Если поместить шлиф под микроскоп, можно
увидеть сложную картину внутреннего строения породы. Обломки минералов; мик-
роскопические кристаллы; минералы сросшиеся; минералы, разъедающие друг1 дру-
га. .. И внутри некоторых из них можно встретить радиоактивные включения. Во-
круг таких включений часто наблюдаются окрашенные ореолы. Их называют плеох-
роичными (т. е. многокрасочными) двориками.
При внимательном изучении видно, что каждый дворик состоит из нескольких
обособленных концентрических колец. Их происхождение объясняется различной
дальностью полета альфа-частиц, образующихся при радиоактивном распаде веще-
ства , из которого состоит минеральное включение. Теоретически, доказано, что
степень окрашенности колец дворика должна быть пропорциональна времени, на
протяжении которого осуществлялась бомбардировка вмещающего минерала радиоак-
тивными частицами.
Значит, если удастся с достаточной точностью установить скорость изменения
окраски плеохроичных ореолов, можно будет и этот метод взять на вооружение
геохронологии. Но окрашенные зоны вокруг радиоактивных включений быстро раз-
рушаются при нагревании. Следовательно, их можно использовать и для того,
чтобы определять продолжительность тепловых воздействий, которым подвергалась
горная порода за свою историю.
А может быть, и обычный поляризационный микроскоп послужит геохронологиче-
ским исследованиям? Неужели для того, чтобы определить, например, количество
содержащегося в минерале аргона, непременно нужно произвести дорогостоящий
химический анализ? В ответ на это московский ученый Ефрем Александрович Куз-
нецов предложил новый способ измерения абсолютного возраста — по оптическим
свойствам минералов, определяемым с помощью поляризационного микроскопа.
Исследуя климаты древних эпох и нашего времени, специалисты разгадали раз-
меренную смену климатических циклов. Через 3, 11, 30 и 90 лет повторяются на
Земле различные изменения природной обстановки. Через 1800 лет наступают мно-
говодные эпохи увлажнения, давшие начало мифам о всемирном потопе. Ритмы эти
объединяются в более крупные, насчитывающие десятки и сотни тысяч лет, а те в
свою очередь подчиняются циклам несравнимо большей протяженности, исчисляемым
десятками и сотнями миллионов лет.
Однако, несмотря на множество методов, еще не все границы между геологиче-
скими системами установлены с полной достоверностью. Не только радиоизотоп-
ные, но иногда даже традиционные палеонтологические методы, случается, не по-
зволяют однозначно наметить рубеж между геологическими подразделениями.
Еще большие сложности вызывает проблема разделения докембрийских толщ, ко-
торые в большинстве случаев не содержат ископаемых животных и растений. Для
них предложено множество классификаций, каждая из которых имеет свои преиму-
щества и свои недостатки. Необходимо выполнить огромный объем исследований,
чтобы с учетом абсолютного возраста движений земной коры, которые отражены в
эпохах формирования гранитов, внедрения магмы и образования руд, создать шка-
лу геологического возраста, приемлемую для всех частей земного шара.
Во всех этих областях для геохронолога работы — непочатый край.
А дальнейшее развитие астрономии, астрофизики и астрогеологии выдвигает пе-
ред исследователями новую проблему — привести геохронологическую шкалу в со-
ответствие с естественными этапами жизни планеты. Если удастся облечь в
стройную систему колоссальное количество сведений, добытых палеозоологами,
палеоботаниками, геологами и астрономами, это, вероятно, позволит внести не-
которые уточнения и в схему подразделения земных слоев. Эти изменения коснут-
ся, прежде всего, наиболее крупных геологических единиц, по объему приблизи-
тельно соответствующих космическому году. Основные черты подобной перестройки
уже намечаются. Все большее число фактов ложится на чашу весов тех гипотез,
которые предполагают связь закономерностей геологического развития Земли с
космическими процессами. Наша планета — частица Вселенной, и все значительные
события, происходившие и происходящие в Галактике и Солнечной системе, безус-
ловно, должны оказывать влияние на становление и развитие Земли. Космические
силы — наиболее вероятный источник глобальных циклических процессов. Подчиня-
ясь их воздействию, перемещаются блоки земной коры, наступают моря, вздымают-
ся горные цепи, активизируется вулканическая деятельность, меняется климат.
Мы еще не знаем точно, какова истинная продолжительность космического года.
Но есть основания полагать, что дальнейшие астрономические исследования и по-
знание геологической летописи позволят дать ответ на этот вопрос.
По всей вероятности, фанерозойский этап развития Земли будет подразделяться
не на три, как это принято сейчас, а на четыре эры, соответствующие циклам
обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики. При этом в состав фане-
розоя, возможно, придется дополнительно включить верхневендские отложения,
охарактеризованные остатками достаточно высокоразвитых организмов.
Если удастся привести шкалу относительного геологического времени в соот-
ветствие с закономерностями движения Солнечной системы, получит новое объяс-
нение факт неодинаковой продолжительности различных геологических периодов,
свидетельствующий, по-видимому, о том, что космический путь Солнечной системы
совершается не по круговой, а по эллиптической орбите.
Циклы горообразования, магматической активности и глобальных оледенений, на
первый взгляд, не имеют прямой связи друг с другом. Но будучи зависимыми от
факторов, имеющих общую первопричину, они могут рассматриваться как проявле-
ния различных сторон одного общего процесса. И тогда сопоставление кривых,
описывающих каждое из этих геологических явлений, позволит выявить скрытые
закономерности эволюции земной коры.
Любые крупные события, сопровождающие развитие литосферы, воздействуют и на
все другие геологические оболочки планеты. Они влияют и на положение уровня
Мирового океана, и на изотопные характеристики природных вод, и на газовый
состав атмосферы, и на развитие органического мира. С другой стороны, колеба-
ния уровня океанов приводят к изменению условий осадконакопления, причем не
только в морских бассейнах, но и на континентах; перемены в составе атмосферы
ощутимо преобразуют характер процессов выветривания; водная и газовая оболоч-
ки планеты оказывают воздействие на существование биоса, а животные и расте-
ния в свою очередь активно влияют на баланс среды своего обитания. Очень
сложна эта совокупность прямых и обратных зависимостей, присущая развитию
геосфер, но необходимо изучить ее во всей полноте и многообразии.
Взглянув на принятую ныне геохронологическую таблицу, можно заметить, что
протяженность различных геологических событий, имевших место на протяжении
истории Земли, по мере приближения к нашим дням сокращается. Создается впе-
чатление, что геологические процессы как бы ускоряются во времени. В пользу
такого заключения, по-видимому, свидетельствуют и результаты радиометрическо-
го определения возраста горных пород.
Непрестанно улучшаются методы геохронометрии, уточняются значения периодов
полураспада различных радиоактивных изотопов, и все более совершенной стано-
вится шкала абсолютного геологического возраста Земли. Но в основе большинст-
ва геохронометрических построений лежит предположение о том, что одна из фун-
даментальных физических величин — гравитационная постоянная — неизменна во
времени. А что если эта величина не является незыблемой константой и посте-
пенно изменяется? Доводы в пользу такого предположения имеются. И если это
подтвердится, в шкалу абсолютного возраста будут внесены соответствующие по-
правки .
Повышает надежность своих методов и магнитометрическая стратиграфия, стре-
мясь использовать древние природные компасы для синхронизации геологических
событий, происходивших на разных материках. Связать изменения палеомагнитных
характеристик с параметрами космической орбиты Солнечной системы — задача
ближайшего будущего.
На новую ступень своего развития выходят и палеонтологические исследования.
Древние животные и растения представляют собой едва ли не самый чуткий при-
бор, позволяющий зафиксировать сигналы, возникающие в природе под воздействи-
ем сил Космоса. Выявляется, что генетические механизмы, управляющие развитием
органической жизни, также подчинены влиянию циклических процессов, генерато-
ром которых служат космические и связанные с ними планетарные события. Про-
должительность существования тех или иных видов ограничена определенными от-
резками времени, по истечении которых на смену старому таксону приходит но-
вый. Различна скорость эволюции внутри отдельных групп растений и животных,
но биологическое время каждой из групп подразделяется на соразмерные интерва-
лы — кванты времени (фазы, или, как сейчас говорят, «хроны»), соответствующие
зональным стратиграфическим подразделениям.
Некоторые виды, казалось бы, не подчиняются этой закономерности и сохраняют
свой внешний облик в бесчисленном множестве поколений, существование которых
исчисляется многими миллионами и даже десятками миллионов лет. Но применение
математических методов позволяет установить, что и в этом случае идет ступен-
чатое изменение биологических признаков и что на различных стратиграфических
уровнях мы имеем дело с совершенно различными организмами.
Изучение биологии животного и растительного мира открывает широкие перспек-
тивы и при определении возраста «новейших» геологических событий. Создаваемые
при этом математические модели должны учитывать изменения скорости вращения
Земли и закономерности планетарных взаимоотношений внутри Солнечной системы,
в первую очередь поведение космических тандемов Земля — Луна и Земля — Юпи-
тер.
И венцом всех этих многосторонних исследований должно стать создание единой
геохронологической шкалы, в которой знания палеонтологии и биостратиграфии
будут надежно увязаны с полевыми наблюдениями геологов и геофизиков, с анали-
зами радиохимиков и новейшими достижениями планетарной геологии и астрономии.
Эта шкала позволит сверить время многочисленных геологических часов, отсчи-
тывающих жизнь планеты, и, без сомнения, поможет человеку еще глубже проник-
нуть в земные недра в поисках их сокровищ.
Ликбез
МИР МИКРОБОВ
МУТАЦИИ
(продолжение)
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ
КОМПЛЕМЕНТАЦИЯ
Межгенная
комплементация
Ранее мы определили ген как участок молекулы нуклеиновой кислоты, последо-
вательность оснований которого задает последовательность аминокислот в опре-
деленной полипептидной цепи. Таким образом, ген — это единица генетической
функции.
Предположим, что две или более мутации независимого происхождения изменяют
одно и то же свойство вируса или клетки; тогда возникает вопрос: где локали-
зованы эти мутации - в одном и том же гене или в ряде разных генов, каждый из
которые должен функционировать, чтобы клетка с точки зрения исследуемого
свойства была нормальной? Например, в клетках Е. coli дикого типа имеется
фермент триптофансинтетаза, который катализирует сложную реакцию между индо-
лилглицерофосфатом и серином с образованием триптофана и глицерофосфата (по-
следний этап биосинтеза триптофана). Многие мутанты Е. coll не обладают трип-
тофансинтетазной активностью. Где произошли все эти мутации: в одном гене или
в нескольких разных генах, каждый из которых участвует в образовании трипто-
фансинтетазы? Последнее было бы возможно, если бы триптофансинтетаза состояла
из двух или более разных полипептидных цепей.
Можно попытаться ответить на этот вопрос, проведя цис-транс-тест на генети-
ческую функцию, предложенный С. Бензером (S. Benzer) в ходе исследований по
генетике фагов. Состоит этот тест в следующем: два гаплоидных генома, каждый
из которых несет независимую мутацию, затрагивающую одну и ту же функцию, со-
вмещают одной диплоидной клетке. В этом случае говорят, что две мутации нахо-
дятся в транс-положении. Образуют другой диллоид, в котором обе мутации при-
сутствуют в одном и том же геноме; в этом случае говорят, что мутации нахо-
дятся в цис-положении. Эти два типа диплоидов доказаны на рис. 16.
Мутации в
разных генах
i
Неактивный Неактивный
продукт продукт
гена гена
...т . т
+-* 1—
-к-
' i ' I '
Активный Активный
продукт продукт
гена гена
цис-Дцплоид
Мутации $
одном гене
i
Неактивный
продукт
гена
т
+-* х-
♦ Ген А *
+
I
Активный
продукт'
гена
Неактивный Активный
продукт продукт
гена гена
+-* 1 1—
♦—Ген Л-ч»Ген В—*
' I ' Г
Активный Неактивный
продукт продукт
гЫа гена
транс-Диплоид
Неактивные
продукт
гена
4-* ■ V
4 [-ен А ♦
~4
I
Неактивный
продукт
гена
Рис. 16. Цис-транс-тест на генетическую функцию. А. Если две му-
тации расположены в разных генах, транс-диплоид образует столько
же активного продукта гена, сколько цис-диплоид. Б. Если две му-
тации расположены в одном гене, активный продукт гена образуется
только в цис-диплоиде.
Из рис. 16 видно, что, когда две мутации находятся в двух разных генах, и
цис-, и транс-диплоиды образуют такое же количество активного (продукта гена,
как и гаплоидная клетка дикого типа. Если же мутации расположены в одном ге-
не, то цис-диплоид будет по-прежнему образовывать столько же активного про-
дукта гена, сколько гаплоидный дикий тип, а транс-диплоид будет образовывать
гораздо меньше продукта или не будет его синтезировать совсем1. Этот (послед-
ний результат и составляет смысл «негативного» цис-транс-теста.
С помощью цис-транс-теста были проверены многие пары мутантов по триптофан-
синтетазе. Полученные результаты показали, что триптофансинтетаза кодируется
двумя генетическими областями, которые обозначают А и В. Транс-диплоиды, не-
сущие две мутации в области А или две мутации в области В, не образуют трип-
тофансинтетазу. Но если совместить любую мутацию в А-области в транс-диплоиде
с мутацией в В-области, образуется такое же количество триптофансинтетазы,
как в клетках дикого типа.
Таким образом, А- и В-области (представляют собой единицы генетической
функции. Для обозначения функциональной единицы, выявленной с помощью цис-
гранс-теста, Бензер предложил термин цистрон; следовательно, цистрон — гене-
тическая область, в пределах которой любые две мутации дают отрицательный ре-
зультат при цис-транс-тесте. Обычно считается, что цистроны соответствуют ге-
нам; однако для окончательного выяснения этого вопроса необходимо идентифици-
ровать отдельные полипептиды — продукты цистронов. Это было сделано в случае
А- и В-цистронов триптофансинтетазы Е. coll: два полипептида, которые называ-
ют белок А и белок В, соединяются и образуют активную молекулу фермента, опи-
санное выше явление, при котором два генома, несущие мутации в разных генах,
комплементарны друг другу, что позволяет восстановить полноценный фенотип ди-
кого типа, называется межгенной комплементацией. Однако возможна комплемента-
ция и между геномами, несущими мутации на разных концах одного гена, как это
будет описано в следующем разделе.
Внутригенная
комплементация
Многие ферменты представляют собой полимерные белки, содержащие две и более
идентичные субъединицы. Структура субъединиц определяется одним геном; не-
сколько субъединиц ассоциируют и образуют активный фермент. Если в таком гене
происходит мутация, то образуется дефектная субъединица и фермент инактлвиру-
ется. Но если две разные мутации в этом гене совместить в транс - диплоиде, то
дефектные субъединицы двух типов, (которые они образуют, могут ассоциировать
и образовать частично активный фермент (рис. 17). Это явление называется
внутригенной комплементацией.
Предположим, например, что гаплоидная клетка дикого типа образует 100 еди-
ниц данной ферментативной активности, а два разных гаплоидных мутанта — менее
1 единицы каждый. Цис-диплоид, содержащий оба мутантных аллеля, дает 100 еди-
ниц активности. Если в транс-диплоиде из двух мутантов обнаруживается 30 еди-
ниц активности, то результат соответствует позитивному тесту на комплемента-
цию; он показывает, что дефектные субъединнцы, образованные двумя мутантами,
способны дополнять друг друга в составе полимера. В то же время этот резуль-
тат представляет собой негативный цис-транс-тест, так как транс-диплоид обра-
зует гораздо меньше активного фермента, чем цис-диплоид. Следовательно, мута-
В соответствии с рис. 16 в том случае, если обе мутации расположены в одном гене,
активный продукт гена в транс-диплоиде вообще не должен образовываться. Тем не менее
часто небольшие количества фермента все-таки выявляются, что обусловлено внутриген-
ной комплементацией. Это явление будет рассмотрено в следующем разделе.
ции лежат в пределах одного цистрона (рис. 18).
Дикий тип
Нормальная субъединица
\ Z
Нормальная субьединица
L
С
1
Активный полимер
Н-Х
транс-ДиплоиВ
-Н* ■
Дефектная субьединица
1
Щ£
з
Дефектная субъединица
Неактивный полимер
.-н*
В транс-Диплоид
н *-=*■
Дефектная субъединица
-»с
^
Дефектная субъединица
Частично актив-
ный полимер
Рис. 17. Внутригенная комплементация. А. Если в дипло-
идной клетке оба аллеля гена относятся к дикому типу,
то субъединицы, представляющие собой продукт гена, аг-
регируют и дают полноценный полимерный фермент. Б. Если
оба аллеля диплоида несут одинаковую мутацию, дефектные
субъедииицы агрегируют и образуют неактивный полимерный
фермент. Б. Если аллели диплоида несут две разные мута-
ции, достаточно удаленные друг от друга, то образующие-
ся дефектные субъединицы могут агрегировать я давать
частично активный полимер.
Гаплоид дикого типа
1 1
Количество обра-
зовавшегося Поли-
мерного ахрментагцсл.ед.
100
Цис- Диплоид
Н-* *4-
100 >Негативный цис-транс-тест
+
транс-Диплоид
-Н< \—
30
+
■*+
Мутантный гаплоид СО
—1-* J
<1
^Позитивный тест на
комплементацию
MymqnmHbid гаплоид С2)
1 *Н
<1
Рис. 18. Сравнение цис-транс-теста на генетическую
функцию и теста на комплементацию. Если транс-диплоид
образует значительно менее активный фермент, чем
цис-диплоид, то цис-транс-тест является негативным
(говорит о том, что две мутации расположены в одном
гене) . На способность разных дефектных субъединиц
комплементарно связываться друг с другом указывает
тот факт, что транс-диплоид образует гораздо более
активный фермент, чем любой гаплоидный мутант (поло-
жительный тест на комплементацию).
МУТАЦИИ У
БАКТЕРИОФАГОВ
Нуклеиновая кислота в составе зрелого вириона исключительно стабильна; даже
если суспензии частиц бактериофага хранятся в течение длительного времени,
спонтанные мутации практически не выявляются.
Однако мутации во внеклеточных фаговых частицах можно индуцировать, исполь-
зуя вещества или факторы, действующие непосредственно на ДНК. Так, фаговые
частицы можно обрабатывать азотистой кислотой, алкилирующими агентами или об-
лучать УФ-светом. В любом случае нуклеиновая кислота модифицируется, так что
в ходе очередного цикла репликации, когда обработанные частицы заразят новые
клетки-хозяева, возникнут замены пар оснований или другие стойкие изменения в
последовательности оснований.
Геномы бактериофагов, реплицирующихся внутри хозяйских клеток в виде профа-
га или вегетативного фага, подвержены как спонтанным, так и индуцированным
мутациям. Во время репликации фага возникают все виды мутаций; более того,
имеющиеся в настоящее время данные о механизме этих мутаций получены главным
образом на основании исследования мутаций у бактериофагов.
Взяв в качестве объекта бактериофаг Т4, Бензер задался следующим вопросом:
одинакова ли вероятность мутирования различных сайтов (т. е. пар оснований)
внутри одного гена, и если нет, то обладают ли участки, мутирующие под влия-
нием одного агента с повышенной частотой, такой же повышенной мутабильностью
под влиянием других агентов?
Для ответа на эти вопросы Бензер провел тонкое картирование мутаций в об-
ласти гена rll фага Т4. Фаговые частицы, несущие аллель этого гена дикого ти-
па, образуют при посеве на газон чувствительных клеток Е. coli «В» небольшие
расплывчатые бляшки. Фаговые частицы, несущие мутантные аллели гена rll, об-
разуют большие, четко очерченные бляшки. Таким образом, мутанты по гену rll
могут быть выделены без особого труда.
Бензер обнаружил, что частицы дикого типа (rll+) в отличие от мутантных по
rll частиц способны образовывать бляшки на другом хозяине — Е. coli «К». При
заражении штамма «В» смесью двух разных мутантов большая часть потомства бу-
дет относиться к родительским типам и, следовательно, не сможет образовывать
бляшки на штамме «К»; но если два мутантных генома rll рекомбинируют и обра-
зуют рекомбинант rll+, эту частицу можно будет выявить по ее способности об-
разовывать бляшки на штамме К.
Бензер выделил большое число мутантов по rll и скрестил их попарно. Каждую
пару мутантов использовали для совместного заражения Е. coli «В», а потомство
проверяли на присутствие рекомбинантов, способных давать бляшки на штамме
«К». Чем дальше друг от друга расположены две мутации в гене rll, тем выше
число рекомбинантов; если же мутации занимают один и тот же участок, то ре-
комбинанты вообще не образуются (рис. 19).
Таким образом Бензер построил карту всего гена rll. Спонтанные мутации на-
блюдались примерно в 300 разных сайтах, каждый из которых представлял собой
отдельную пару оснований. Однако распределение частот мутаций по сайтам было
далеко не случайным: выявились две «горячие точки», одна из которых мутирова-
ла 52 раза, а вторая — 275 раз. Кроме того, распределение частот мутаций для
разных агентов было неодинаковым: никакие два агента не давали сходной карти-
ны расположения «горячих точек».
«Горячие точки» не могут быть необычными парами оснований, поскольку из-
вестно, что в ДНК фага Т4 присутствуют только 4 вида обычных пар оснований.
Особая чувствительность горячих точек к мутагенам обусловлена, по-видимому,
влиянием соседних пар оснований; природа этого влияния неизвестна.
А
Мутации в обоих мутантах
локализованы в одном и
том те сайте-
Реп.
C03i
\р£бание I
/А >3> J3\
/
/
I
Ло/помство: только
мутанты С—J
Посев на Е. coli К:
бляшки образуют
только
рекомбйнанты
дикого типа
С+)
Потомство:
смесь мутантов С-У
и реномбинантоб
дикого типа С+)
V f ^"
Т Репликация
и созревание
Двойной мутант
г
X Дикий
^ тип
Рекомбинация
R
E.coti В
Мутации расположены
в разных сайтах
Рис. 19. Тонкое картирование мутаций в гене rll фага Т4. А. Клетки
Е. coli «В» заражают совместно двумя мутантами rll. Поскольку оба
мутанта несут мутации в одном и том же сайте локуса rll, при реком-
бинации образуются только родительские типы мутантов rll, а не ре-
комбинанты дикого типа, способные давать бляшки на Е. coli «К». Б.
Два мутанта rll несут мутации в разных сайтах. Кроссинговер между
ними приводит к появлению двойного мутанта и рекомбинанта дикого ти-
па ( + ) . Если посеять потомство на культуру Е. coli «К», то рекомби-
нанты дикого типа образуют бляшки. Чем дальше отстоят друг от друга
мутационные сайты, тем выше частота кроссинговера между ними и тем
больше число рекомбинантов дикого типа в потомстве от скрещивания.
ш!
ОСВАИВАЕМ СТАТИСТИКУ
Бродский Я.С.
Дисперсия
случайной
величины
В самом начале мы отмечали, что для характеристики статистических данных
показателей центральной тенденции недостаточно. Они характеризуют концентра-
цию совокупности значений на числовой шкале и не позволяют учесть различия,
существующие между отдельными значениями. Для измерения разброса, вариации
значений внутри совокупности использовались различные показатели вариации и в
первую очередь дисперсия статистической совокупности. Аналогичная ситуация
имеет место при рассмотрении случайных величин, описывающих не выборочную, а
генеральную совокупность.
Среднее значение случайной величины является важной, но ориентировочной ее
характеристикой. Иногда практически важные свойства случайной величины не оп-
ределяются ее средним значением, а требуют более детального изучения ее зако-
на распределения.
Пусть случайная величина X — отклонение полученного значения измеряемой ве-
личины от ее истинного значения. Если погрешности измерений носят случайный
характер, то они будут как положительными, так и отрицательными. Тогда, если
их шансы приблизительно одинаковы, то математическое ожидание равно нулю и
говорят, что измерения не имеют систематических ошибок. При этом, однако, не-
известно, как будут расположены в большинстве своем результаты измерений,
близко к истинному значению измеряемой величины, или рассеяны далеко от него.
Итак, возникает необходимость в специальной числовой характеристике разбро-
са значений случайной величины. Такой характеристикой и является дисперсия
случайной величины.
Рассмотрим еще один пример. Пусть испытываются на урожайность два сорта
пшеницы. В зависимости от случайных обстоятельств (количество осадков, рас-
пределение удобрений, глубина вспашки и др.) урожайность подвержена значи-
тельным колебаниям и представляет собой случайную величину. Предположим, что
средняя урожайность для каждого сорта одна и та же. Можно ли судить о качест-
ве испытываемого сорта только по значению средней урожайности? Очевидно, нет,
так как наибольший хозяйственный интерес представляет тот сорт, урожайность
которого меньше подвержена случайным влияниям метеорологических и других фак-
торов, иными словами, разброс урожайности меньше. Таким образом, при испыта-
нии того или иного сорта пшеницы на урожайность не меньшее значение, чем
средняя урожайность, имеют возможные ее колебания. И вообще, часто показате-
лем качества продукции является ее однородность.
Аналогично при анализе успеваемости по математике в двух классах, имеющих
одинаковую среднюю успеваемость, часто предпочтение будет отдано тому классу,
где разброс успеваемости меньше, т. е. наблюдается более стабильная успевае-
мость учащихся.
Для введения меры разброса значений случайной величины вокруг среднего рас-
смотрим следующий пример.
Пример 1. Пусть орудие ведет прицельный огонь по мишени, удаленной от нее
на расстояние а км (рис. 53).
Если обозначить дальность стрельбы через X (км) , то ее среднее значение,
как правило, будет равно MX = а. Отклонение среднего значения от а свидетель-
ствовало бы о наличии систематической погрешности стрельбы (систематического
перелета или недолета снарядов), которую можно было бы устранить, изменив со-
ответствующим образом наклон ствола орудия. Однако отсутствие систематической
ошибки нисколько не гарантирует высокую точность стрельбы: чтобы оценить точ-
ность , необходимо также знать, насколько близко ложатся снаряды к цели.
а
$s r
>С\
»fc ll ,'l '■
а
Рис. 53
Итак, нужно оценить отклонение случайной величины X от ее математического
ожидания MX, т.е. случайную величину X - MX. В качестве меры такого отклоне-
ния естественно было бы взять величину М(Х - MX) . Однако М(Х - MX) = 0 (см.
свойство 4 математического ожидания), и этот факт интуитивно понятен, ведь
имеют место отклонения обоих знаков, их среднее равно нулю. Поэтому желатель-
но было бы не учитывать знак отклонения. Это можно сделать, рассмотрев вели-
чину М|Х - МХ| или М(Х - MX)2. Первую из них называют средним абсолютным от-
клонением, вторую — дисперсией случайной величины. Оказывается, что математи-
чески работать удобнее со второй величиной М(Х - MX)2. Позже мы увидим, поче-
му следует отдать предпочтение ей по сравнению с другими числовыми характери-
стиками разброса. А именно, позже мы докажем, что дисперсия суммы двух неза-
висимых случайных величин равна сумме их дисперсий. Даже если случайные вели-
чины зависимы, для дисперсии суммы существует простое выражение. Другие ха-
рактеристики разброса, в частности среднее абсолютное отклонение, таким свой-
ством не обладают.
Дисперсией случайной величины X называют математическое ожидание квадрата
отклонения случайной величины от ее математического ожидания (обозначается
дисперсия символом DX):
DX = М(Х - MX)2.
Дисперсию выражают в квадратах тех единиц, в которых измеряют саму случай-
ную величину (или ее математическое ожидание). Поэтому наряду с дисперсией
часто рассматривают характеристику, которую выражают в тех же единицах, что и
случайную величину, и, также служащую мерой «разброса» ее значений.
Средним квадратичным отклонением случайной величины называют корень квад-
ратный из ее дисперсии:
а(Х) = VDX.
Пример 2. Случайная величина X имеет закон распределения:
х -3-2 -10 12
р 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,3
Найти дисперсию и среднее квадратичное отклонение случайной величины X.
Предварительно найдем MX:
MX = (-3)-0,1 + (-2) -0,1 + (-1)-0,2 + 0-0,1 + 1-0,2 + 2-0,3 = 0,1.
Составим закон распределения случайной величины Y = (X - 0,1)2:
У
р
<-3,1)2
0,1
(-2,1)2
0,1
<-1,1)2
0,2
<-0,1)2
0,1
(0,9)2
0,2
<1,9)2
0,3
Воспользовавшись определением, вычислим дисперсию и среднее квадратичное
отклонение:
DX = М(Х - 0,1)2 = 9,61-0,1 + 4,41-0,1 + 1,21-0,2 + 0,01-0,1 + 0,81-0,2 +
3,61-0,3 = 2,89;
а(Х) = VDX =1,7.
При составлении закона распределения случайной величины (X - а)2, где а —
математическое ожидание случайной величины X, нужно учесть, что не всегда ве-
роятность того, что (X - а)2 принимает значение (х - а)2, совпадает с вероят-
ностью того, что случайная величина X принимает значение х. Например, если
случайная величина X имеет закон распределения
X
р
-2
0,25
0
0,25
2
0,25
4
0,25
то MX = 1 и Р((Х - I)2 = (2 - I)2) = Р((Х - I)2 = 1) Ф Р(Х = 2), так как Р (X
= 2) =0,25, а Р((Х - I)2 = 1) = Р(Х = 2) + Р (X = 0) =0,5. Случайная величи-
на (X - I)2 имеет закон распределения
х 1 9
Р I 0,5 I 0,5
Иногда, особенно в военном деле, для характеристики меры рассеяния употреб-
ляется так называемое срединное (вероятное) отклонение, т. е. такое число,
что отклонение X - MX с одинаковой вероятностью может оказаться по модулю как
больше, так и меньше этого числа.
Как мы уже упоминали, в качестве меры разброса значений случайной величины
относительно среднего значения применяется среднее абсолютное значение М|Х-
МХ| .
В коммерческой деятельности, в сфере производства дисперсия и стандартное
отклонение характеризуют риск, показывая, насколько неопределенной является
ситуация.
Пример 3. Анализ различных сценариев развития экономики и их влияния на по-
лучение дохода фирмы привел к результатам, представленным в таблице 8.
Таблица 8
Сценарий развития экономики
Прекрасный
Хороший
Нормальный
Плохой
Доход, млн. денежных единиц
10
5
1
-4
Вероятность
0,20
0,40
0,25
0,15
Найти среднее значение ожидаемого дохода, его дисперсию и среднее квадра-
тичное отклонение.
Обозначим через X доход фирмы.
MX = 10-0,20 + 5-0,40 + 1-0,25 + (-4)-0,15 = 3,65;
DX = (10 - 3,65)2-0,20 + (5 - 3,65)2-0,40 +
+ (1 - 3,65)2-0,25 + (-4 - 3,65)2-0,15 * 19,3;
а(Х) * Vl9,3 «4,4.
Стандартное отклонение в размере 4 400 000 денежных единиц показывает, что
в данном случае присутствует значительный риск. Доход вполне может оказаться
на 4 400 000 денежных единиц выше или ниже среднего значения в 3 650 000 де-
нежных единиц.
Для вычисления дисперсии можно получить другую формулу, которая часто упро-
щает вычисления.
Пусть MX = а, тогда DX = М(Х - а)2 = М(Х2 - 2ах + а2) . Используя свойства
математического ожидания, получим
- *2 =
DX = MX2 - 2аМХ + а2 = MX2
Итак, доказано следующее свойство.
Т
аГ = МХ^ - (MX)
Свойство 1. DX = МХ^ - (MX)
Решим пример 2, воспользовавшись этим свойством.
Закон распределения случайной величины Y = X2 имеет вид
у I О I 1 I 4 I 9
p I 0,1 I 0,4 I 0,4 I 0,1
r2 =
ЮГ = 0-0,1 + 1-0, 4 + 4-0, 4 + 9-0,1 = 2, 9 ;DX = 2, 9- (0,1)" = 2,89
2 _
Свойство 2. Если С — постоянная величина, то D (X + С) = DX; D (СХ)
DC = 0.
C2DX;
Рассмотрим смысл этих равенств. Добавление к случайной величине постоянной
С означает сдвиг всех ее значений (а значит, и среднего значения) на одну и
одну и ту же величину С, поэтому разброс значений около среднего остается не-
изменным. Умножение случайной величины на С эквивалентно изменению масштаба
измерений на С. При этом математическое ожидание умножается на С, а дисперсия
— на С2.
Смысл равенства DC = 0 состоит в том, что у случайной величины, принимающей
одно значение С с вероятностью, равной 1, математическое ожидание равно С и
разброса значений около среднего нет.
Докажем свойство 2:
D(X + С) = М((Х + С) - М(Х + С))2 = М(Х - MX)2 = DX;
D(CX) = М(СХ - М(СХ))2 = М(С(Х - MX))2 = = С2М(Х - MX)2 = C2DX;
DC = М(С - МС)2 = 0.
Следующий пример иллюстрирует, как доказанные свойства могут упростить вы-
числения дисперсии, если вычисления выполняются без применения вычислительных
средств.
Пример 4. Случайная величина X имеет закон распределения
X
р
475
0,6
500
0,3
525
0,1
Найти DX.
Случайная величина X принимает довольно большие значения. Вычитая из всех
значений одно и то же число 500, мы фактически изменяем начало отсчета. Раз-
делив все значения на 25, по существу изменим единицу масштаба. Затем обрат-
ными преобразованиями можно вернуться к исходной случайной величине.
Итак, введем случайную величину Y = (Х-500)/25. Законы распределения Y и Z
= Y2 имеют соответственно вид:
у -1 0 1
Р 0,6 0,3 0,1
z | 0 | 1
р I 0,3 I 0,7
MY = -1-0,6 + 0-0,3 + 1-0,1 = -0,5;
MY2 = 1-0,7 + 0-0,3 = 0,7;
DY = MY2 - (MY)2 = 0,7 - (-0,5)2 = 0,45.
Так как X = 25Y + 500, то, воспользовавшись свойством 2, получим
DX = D(25Y + 500) = D(25Y) = 625DX = 625-0,45 * 281.
Как и для вычисления математического ожидания случайной величины, так и для
вычисления ее дисперсии нужно знать ее закон распределения. На практике уста-
новить закон распределения случайной величины (т. е. указать все ее значения
и соответствующие вероятности) часто невозможно. Приходится довольствоваться
результатами большого числа независимых наблюдений за этой величиной, прове-
денных примерно в одинаковых условиях, т. е. выборкой из значений рассматри-
ваемой случайной величины.
Выборочное среднее дает представление о математическом ожидании случайной
величины. Аналогично по выборке можно определить приближенное значение дис-
персии случайной величины.
Выборочной дисперсией называют среднее всех квадратов отклонений результа-
тов наблюдений от их среднего значения:
** = £<*(-5)2£
1 = 1
где xi, . . . , xm — различные наблюдаемые значения случайной величины; ni,
. . . , пт — их частоты, n = ni + ... + nm — общее число наблюдений; х — выбороч-
ное среднее; s2 — выборочная дисперсия.
Как видим, выборочная дисперсия есть не что иное, как дисперсия
статистической совокупности, рассмотренная нами ранее. Сравнивая выражения
для дисперсии случайной величины
DX= £(*,-МХ)2р.
i = l
и выборочной дисперсии и учитывая, что при достаточно большом числе наблю-
дений ni/n « pi (вероятности того, что X = х±) , получим приближенное равенство
DX * s2.
В тех случаях, корда неизвестен закон распределения случайной величины, по-
лученное приближенное равенство позволяет оценивать дисперсию случайной вели-
чины по наблюдаемым ее значениям.
Величину s, равную корню квадратному из выборочной дисперсии, называют вы-
борочным средним квадратичным, или стандартным отклонением.
Следующий пример иллюстрирует применение выборочной дисперсии для сравнения
двух величин.
Пример 5. Два стрелка выполнили по 100 выстрелов. Первый 8 очков выбил 40
раз, 9 очков — 10 раз и 10 очков — 50 раз. Второй — 8, 9, 10 очков выбил со-
ответственно 10, 70, 20 раз. Кто из стрелков стреляет лучше?
Имеем две выборки, составленные из наблюдений за случайной величиной Х± (1
= 1, 2) — числом очков, которое выбивает j-й стрелок. Подсчитаем выборочные
средние:
xi = (8-40 + 9-10 + 10-50)/100 = 9,1;
х2 = (8-10 + 9-70 + 10-20)/100 = 9,1.
Итак, выборочные средние у обоих стрелков одинаковы. Можно говорить и о
приближенном совпадении математических ожиданий этих величин. Значит, по этим
данным стрелков можно было бы признать одинаково умелыми. Тем не менее, опре-
делим меру разброса результатов стрельбы каждого из стрелков, для чего под-
считаем выборочные дисперсии. Вычисления удобно провести, заполняя таблицы:
для первого стрелка — таблица 9, для второго стрелка — таблица 10.
Таблица 9
хк
8
9
10
пк
40
10
50
Z = юо
хкпк
320
90
500
Z = 910
хк - х
-1,1
- од
0,9
(хк - х)2
1,21
0,01
0,81
(хк - х)2пк
48,4
0,1
40,5
Z = 89
Таблица 10
хк
8
9
10
пк
10
70
20
Z = юо
хкпк
80
720
200
Z = 910
хк - х
- 1Д
-0,1
0,9
(хк - х)2
1,21
0,01
0,81
(хк - х)2пк
12,1
0,7
16,2
Z = 29
xi = 910/100 = 9,1; si2 = 89/100 = 0,89
х2 = 910/100 = 9,1; s22 = 29/100 = 0,29
Поскольку S2 < Si, то можно считать, что DX2 < DXi, т. е. результаты стрель-
бы второго стрелка менее рассеяны по сравнению с первым. Итак, сделаем вывод,
что второй стрелок стреляет лучше первого.
Независимые
случайные
величины
Так же, как и для суммы случайных величин, для их произведения приходится
находить среднее значение по известным средним значениям сомножителей. Произ-
ведением случайных величин X и Y является случайная величина, все возможные
значения которой равны произведениям вида XiYj, где х± (1 = 1, ..., n), y3 (j
= 1, . . . , m) — все значения соответственно случайных величин X и Y. Рассмот-
рим пример.
Пример 1. Число яиц, присылаемых фермером на рынок ежедневно, имеет следую-
щий закон распределения:
х, десятков
Р
5
0,1
6
0,4
7
0,3
8
0,2
Цена одного десятка яиц может равняться 30; 35; 40 р. с вероятностями 0,1;
0,6; 0,3 соответственно. Найти среднедневную выручку фермера от реализации
яиц.
Мы можем найти среднее значение числа яиц, присылаемых фермером на рынок
ежедневно (обозначим эту случайную величину через X) , среднее значение цены
одного десятка яиц (эту случайную величину обозначим через Y) . А требуется
найти математическое ожидание случайной величины XY — дневной выручки фермера
от реализации яиц. Как это сделать? Хотелось бы, чтобы M(XY) = MX-MY. Оказы-
вается, что это равенство выполняется не всегда.
Уже простой пример заставляет отказаться от такого предположения.
Пример 2. Пусть случайная величина X имеет закон распределения
х -1 1
Р 0,5 0,5
Подсчитаем MX и MX2.
По определению математического ожидания MX = -1-0,5 + 1-0,5 = 0. Случайная
величина X2 принимает единственное значение 1 с вероятностью, равной 1, т. е.
она является константой. MX2 = 1. С другой стороны, MX2 = М(ХХ) Ф MX-MX = 0.
Оказывается, что в общем случае нельзя однозначно выразить M(XY) через MX и
MY. Но есть очень важный частный случай, когда можно выразить M(XY) через MX
и MY, причем связь между этими средними значениями имеет довольно простой
вид. Этот случай связан с независимыми случайными величинами.
Независимость двух случайных величин означает отсутствие взаимосвязи между
ними, когда знание значения одной случайной величины не помогает прогнозиро-
вать значение другой случайной величины. Для двух независимых случайных вели-
чин вероятности, с которыми одна принимает определенные значения, не зависят
от того, какие значения в этот момент (т. е. при тех же исходах опыта) приня-
ла другая величина.
Каждая случайная величина X определяет некоторый класс событий, которые
описывают ее значения. В этот класс входят, например, такие события, как (X =
х), (X < х), (X > х) и т. д. Естественно независимость случайных величин ото-
ждествить с независимостью классов определяемых ими событий.
Случайные величины X и Y называют независимыми, если для любых х и у
выполняется равенство:
Р ( (X = х) • (Y = у) ) = Р (X = х) • Р (Y = у) .
Другими словами, случайные величины X и Y независимы, если для любых х и у
независимы события (X = х) и (Y = у).
Пример 3. Рассмотрим опыт, состоящий в двукратном подбрасывании симметрич-
ной монеты и случайные величины: X — число гербов, выпавших при первом под-
брасывании монеты; Y — число гербов, выпавших при втором подбрасывании моне-
ты. Выясним, являются ли эти случайные величины независимыми.
Для ответа на поставленный вопрос нужно вычислить Р ( (X = х) • (Y = у) ) для
любых х и у и сравнить с произведением Р(X = х)-P(Y = у). ПЭИ опыта имеет вид
{ГГ, ГЦ, ЦГ, ЦЦ}. Каждая из случайных величин X и Y может принимать значения
0 или 1. Если х или у отлично от этих значений, то Р((X = х)•(Y = у)) = Р(X =
x)-P(Y = у) =0. Остается проверить четыре равенства: каждое значение X ком-
бинировать с каждым значением Y (вспомните комбинаторное правило умножения).
Имеем:
Р((Х = 1) • (Y = 1)) = Р(ГГ) = 0,25;
Р(Х = 1)-P(Y = 1) = Р{ГГ, ГЦ}-Р{ГГ, ЦГ} = 0,5-0,5 = 0,25.
Аналогично:
Р((Х = 1)•(Y = 0)) = Р(ГЦ) = 0,25;
Р(Х = 1)-P(Y = 0) = Р{ГГ, ГЦ}-Р{ЦЦ, ЦГ} = 0,5-0,5 = 0,25.
Точно так же проверяются остальные два равенства.
Вернемся к задаче выражения математического ожидания произведения двух слу-
чайных величин через математические ожидания сомножителей. Попробуем решить
эту задачу для независимых случайных величин. Предварительно рассмотрим при-
мер.
Пример 4. Пусть случайные величины X и Y независимы и имеют соответственно
законы распределения:
х -1 0 1
Р 0,2 0,3 0,5
х 1 2
Р 0,7 0,3
а) Вычислить MX и MY.
б) Составить закон распределения случайной величины X-Y.
в) Вычислить M(XY) и выразить это математическое ожидание через MX и MY.
а) Первое задание выполняется сразу:
МХ= -1-0,2 + 0-0,3 + 1-0,5 = 0,3;
MY = 1-0,7 + 2-0,3 = 1,3.
б) Чтобы составить закон распределения случайной величины XY, нужно знать
все ее значения и соответствующие вероятности. Эта случайная величина прини-
мает значения: -2, - 1, 0, 1, 2. Вычислим вероятности, с которыми она прини-
мает эти значения. Значение -2 она принимает тогда и только тогда, когда X =
-1 и Y = 2, т. е.
(XY = -2) = (X = -1) • (Y = 2) .
Ввиду независимости событий,
P(XY = -2) = Р(Х = -1)-P(Y = 2) = 0,2-0,3 = 0,06.
Аналогично:
P(XY = -1) = Р(Х = -1)-P(Y = 1) = 0,2-0,7 = 0,14;
P(XY = 2) = Р(Х = 1)-P(Y = 2) = 0,5-0,3 = 0,15;
P(XY = 1) = Р(Х = 1)-P(Y = 1) = 0,5 • 0,7 = 0,35.
Осталось найти Р (XY = 0). Конечно, можно найти эту вероятность вычитанием
из 1 суммы найденных вероятностей:
P(XY = 0) = 1 - (0,06 + 0,14 + 0,15 + 0,35) = 0,3.
Можно найти ее и другим способом. Значение 0 случайная величина XY принима-
ет тогда и только тогда, когда X = 0, а вероятность этого события равна 0,3.
Итак, закон распределения Z = XY имеет следующий вид:
Z
р
-2
0,06
-1
0,14
0
0,3
1
0,35
2
0,15
в) M(XY) = -2-0,06 + (-1)-0,14 + 0-0,3 + 1-0,35 + 2-0,15 = 0,39 = 0,3-1,3 =
MX-MY.
Можно высказать предположение о том, что для независимых случайных величин
математическое ожидание произведения равно произведению математических ожида-
ний сомножителей. Оказывается, этот результат имеет место и в общем случае.
Теорема 1. Если случайные величины X и Y независимы, то M(XY) = MX-MY.
Это свойство доказывается аналогично свойству математического ожидания сум-
мы двух случайных величин.
Пусть случайные величины X и Y определены на ПЭИ U = {ui, . . . , um} . Обозна-
чим Z = X-Y. В соответствии с равенством, которое мы рассматривали ранее,
МХ= ^Х(ик)р(ик)
MZ = Z(ui)-p(ui) + ... + Z(um)-p(um).
Поскольку Z (uk) = X(uk) -Y(uk) , k = 1, 2, ...,m, то
MZ = X(Ul) -Y(ui) -p(ui) + . . . + X(um) -Y(um) -p(um) .
Пусть, например, событие (X = xi) • (Y = yi) происходит при одном из исходов
опыта Ui, . . . , uk, т . е .
X(ui) = . . . = X(uk) = xi,
Y(Ul) = . . . = Y(uk) = Yl.
Тогда
Pn = P ( (X = Xl) • (Y = Yl) ) = p (Ul) + . . . + p (uk) .
Используя независимость случайных величин X и Y, будем иметь
ри = Р ( (X = xi) • (Y = yl) ) = Р (X = xi) • Р (Y = yi) .
Отсюда
X(ui) -Y(ui) -p(ui) + ... + X(uk) -Y(uk) -p(uk) =
= xiyi(p(ui) + ... + p(uk)) = XiyiP((X = xi) • (Y = yi)) =
= XiP(X = xl) yiP(Y = yi) .
Аналогичные соотношения имеют место для всех событий (X = хх) * (Y = yD) и их
вероятностей p±j, причем различные события (X = х±) • (Y = y-j) происходят при
различных исходах эксперимента.
Продолжая таким образом и далее, получим M(XY) = MX-MY.
Как видно из примера 2, для зависимых случайных величин X и X теорема 1,
вообще говоря, не имеет места. В том, что случайные величины X и X, рассмот-
ренные в примере 2, зависимы, убедиться несложно. В самом деле,
Р((Х = 1)•(X = 1)) = Р(Х = 1) = 0,5,
Р(Х = 1)-Р(Х = 1) = 0,5-0,5 = 0,25.
Вернемся к примеру 1.
Пусть X — число яиц (в десятках), которые присылает фермер каждую неделю на
рынок, Y — цена одного десятка. Тогда XY — ежедневная выручка фермера. Нужно
найти M(XY). Случайные величины X и Y можно считать независимыми, так как ес-
тественно принять, что количество яиц, присылаемых на рынок одним фермером,
не влияет на цену одного десятка яиц на рынке. Поэтому M(XY) = MX-MY. По-
скольку
MX = 5-0,1 + 6-0,4 + 7-0,3 + 8-0,2 = 6,6,
MY = 30-0,1 + 35-0,6 + 40-0,3 = 36,
то
M(XY) = 6,6-36 * 237,6 (p.)
Так же как понятие независимости двух случайных событий обобщается на любое
конечное число событий, так и для нескольких случайных величин вводится поня-
тие независимости в совокупности.
Случайные величины Xi, . . . , Хп называют независимыми в совокупности, если
события (Xi = xi) , . . . , (Xn = хп) независимы в совокупности для любых xi, . . . ,
хп.
Независимость случайных величин в совокупности означает, что задание каких-
либо определенных значений для части этих величин не влияет на законы распре-
деления остальных величин.
Теорема 1 выполняется для произведения любого конечного числа независимых в
совокупности случайных величин.
При определении дисперсии давалось обещание в дальнейшем объяснить, почему
было отдано предпочтение принятому определению. Настало время его выполнять.
Попробуем догадаться о полезном свойстве дисперсии, рассмотрев вначале при-
мер.
Пример 5. Законы распределения числа бракованных деталей, выпускаемых за
смену двумя незнакомыми между собой рабочими, работающими в разных цехах, из-
готавливающими различные детали, не связанные между собой технологиями изго-
товления, используемым сырьем, средствами изготовления, имеют соответственно
следующий вид:
X
р
0
0,9
1
0,1
У
Р
0
0,95
1
0,05
а) Вычислить дисперсии числа бракованных деталей, изготовленных каждым из
рабочих.
б) Составить закон распределения числа бракованных деталей, изготовленных
двумя рабочими за смену.
в) Вычислить дисперсию числа бракованных деталей, изготовленных двумя рабо-
чими за смену, сравнить ее с дисперсиями числа бракованных деталей, изготов-
ленных каждым из рабочих.
а) Обозначим число бракованных деталей, изготовленных каждым из рабочих,
соответственно через X и Y. Имеем:
MX = 0,1, MX2 = 0,1, DX = MX2 - (MX)2 = 0,09; MY = 0,05, MY2 = 0,05, DY =
MY2 - (MY)2 = 0,0475.
б) Число бракованных деталей, изготовленных двумя рабочими за смену, есть
случайная величина X + Y. Она принимает значения 0, 1, 2. Значение 0 она при-
нимает тогда и только тогда, когда X и Y равны нулю. Благодаря условиям, пе-
речисленным при формулировке задания (рабочие не знакомы между собой, работа-
ют в разных цехах, изготавливают различные детали, не связанные между собой
технологиями изготовления, используемым сырьем, средствами изготовления),
случайные величины X и Y можно считать независимыми. Поэтому
Р(Х + Y = 0) = Р((Х = 0)•(Y = 0)) = Р(Х = 0)-P(Y = 0)) = 0,9•0,95 = 0,855.
Аналогично:
Р(Х + Y = 2) = Р((Х = 1)•(Y = 1)) = Р(Х = 1) -P(Y = 1)) = 0,1-0,05 = 0,005;
Р(Х + Y = 1) = Р((Х = 0) • (Y = 1) + (X = 1) • (Y = 0)) = Р(Х = 0) -P(Y = 1) +
Р(Х = 1)-P(Y = 0) = = 0,9-0,05 + 0,1-0,95 = 0,14.
Итак, случайная величина Z = X + Y имеет закон распределения
Z
р
0
0,855
1
0,14
2
0,005
в) По свойству 1 дисперсии,
DZ = D(X + Y) = М(Х + Y)2 - (М(Х + Y))2.
Так как
М(Х + Y) = 0,15, М(Х + Y)2 = 0,16,
то
D(X + Y) = 0,1375 = 0,09 + 0,0475 = DX + DY.
Можно высказать предположение о том, что для независимых случайных величин
дисперсия суммы равна сумме дисперсий слагаемых. Оказывается, этот результат
имеет место и в общем случае.
Теорема 2. Если случайные величины X и Y независимы, то D(X + Y) = DX + DY.
Обозначим MX = a, MY = Ь. Тогда М(Х + Y) = а + Ь. По определению дисперсии
D (X + Y) = М((Х + Y) - (а + Ь))2. Выполняя несложные преобразования, будем
иметь
D(X + Y) = М((Х - а) + (Y - Ь))2 =
= М(Х - а)2 + M(Y - Ь)2 + 2М(Х - a) (Y - Ь) =
= DX + DY + 2M(XY) - 2ЬМХ - 2aMY + 2ab =
= DX + DY + 2M(XY) - 2ab - 2аЬ + 2аЬ.
Поскольку X и Y — независимы, то в соответствии с теоремой 1 M(XY) = MX-MY
= ab. Поэтому D(X + Y) = DX + DY.
Это утверждение выполняется и для суммы п попарно независимых случайных ве-
личин Xi, . . . , Xn:
D(XX
+ Xn) = DXi
+ DXn.
В теореме 2 условие независимости случайных величин существенно: если оно
не выполняется, то теорема, вообще говоря, не имеет места. Убедимся в этом на
примере.
Пример 6. Пусть случайная величина X имеет закон распределения
х 0 1
р I 0,9 I 0,1
Вычислить D(2X) двумя способами:
а) воспользовавшись свойствами дисперсии;
б) представив 2Х в виде X + X и воспользовавшись теоремой 2.
а) Из решения примера 5 известно, что DX = 0,09; согласносвойству диспер-
сии1, D(2X) = 4DX = 0,36.
б) Если бы мы воспользовались теоремой 2, то получили бы D(2X) = D(X + X) =
DX + DX = 0,18.
Почему получились различные результаты? Дело в том, что случайные величины
X и X, как мы видели выше, зависимы и применение теоремы 2 было неправомер-
ным. Итак, D(2X) = 0,36.
Пример 7. Пусть Xi,
ны, для которых MXk = a, DXk = a2
Хп — независимые в совокупности случайные величи-
Найти математическое ожидание и дисперсию
их среднего арифметического (к=1, 2, ..., п).
Пусть Y = (Xi + ... + Xn) /n. Тогда
MY = М ( (Xi +
DY = D ( (Xi +
+ Xn) /n) = na/n = a;
+ Xn) /n) = (DXi + . . .
+ DXn)/n2 = na2/n2 = a2/n.
Таким образом, среднее значение среднего арифметического п независимых в
совокупности случайных величин с одинаковыми средними значениями и дисперсия-
ми равняется среднему значению любой из этих величин; дисперсия же среднего
арифметического в п раз меньше дисперсии каждой из рассматриваемых случайных
величин.
Этот вывод имеет широкое применение.
Пусть требуется с наибольшей точностью найти значение некоторой физической
величины а. Пусть a — результат измерения, X — погрешность измерения (ос и X —
случайные величины) . Тогда а = a + X. Если нет систематической погрешности
измерения, то MX = 0. Отсюда а = Ma. Проведем, например, п независимых изме-
рений oci, ..., осп. Пусть a = (oci + ... + ocn)/n. Тогда Ma = nMoci/n = а, т. е.
значения величины a , равно как и значения (Xi, группируются вокруг истинного
значения данной величины. Это значение а можно принять в качестве приближен-
ного значения данной величины. Поскольку
Da = nD(Xi/n = D(Xi/n
то рассеяние значений а заметно меньше рассеяния значений <х±
поэтому,
взяв за а значение a, имеем основание надеяться, что большая ошибка будет
1 D(aX) = a2D(X)
менее вероятной, чем тогда, когда в качестве а берут результат oci одного из-
мерения .
В качестве показателя погрешности измерения обычно берут среднее квадратич-
ное отклонение. Поскольку Da = nDoci/n2, то о (а) = a((Xi)/Vn, и погрешность
среднего арифметического п результатов измерений в \п раз меньше погрешности
каждого измерения.
Пример 8. Для условий примера 5 проверим, будет ли среднее абсолютное от-
клонение суммы двух независимых случайных величин равняться сумме средних аб-
солютных отклонений слагаемых, т. е. будет ли иметь место равенство
М| (X + Y) - М(Х + Y) | = М|Х - МХ| + M|Y - MY | .
Напомним, что случайные величины X, Y, Z = X + Y имеют соответственно зако-
ны распределения:
Z
р
X
Р
0
0,9
1
0,1
У
Р
0
0,95
1
0,05
0
0,855
1
0,14
2
0,005
Их математические ожидания соответственно равны:
MX = 0,1;
MY = 0,05;
MZ = 0,15.
Случайные величины |X - MX|, |Y - MY|, |Z - MZ| имеют соответственно законы
распределения:
Z
р
X
Р
0,1
0,9
0,9
0,1
У
Р
0,05
0,95
0,95
0,05
0,15
0,855
0,85
0,14
1,85
0,005
Поэтому
М|Х - МХ| = 0,18;
M|Y - MY| = 0,095;
M|Z - MZ| = 0,2565 Ф 0,18 + 0,095 = M|X - МХ| + M|Y - MY|.
Итак, «второй кандидат» на меру отклонения значений случайной величины от
среднего желаемым свойством не обладает.
Химичка
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ'
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ АМИНИРОВАНИЕ
Восстановительное аминирование - это превращение кетонов в соответствующие
им амины. На сегодняшний день это самая изученная отрасль домашней химии. Ва-
рианты двух основных реакций - восстановление алюминиевой амальгамой и Лей-
карта-Валлаха - весьма многочисленные и перечислять их все не имеет смысла.
Рассмотрим самые общие моменты.
Все прописи взяты из интернета. Возможно, не все они работоспособны, они не про-
верялись , а только редактировались при помещении в журнал.
АЛЮМИНИЕВАЯ
АМАЛЬГАМА
(по Клемменсону)
Эта реакция обычно применяется для получения N-метилированных амфетаминов -
МДМА, ПММА и метамфетамина, потому что, в отличие от аммиака, метиламин - до-
вольно сильное основание и легко образует имин с карбонильной группой (кото-
рый, собственно, и восстанавливается алюминием), тогда как аммиак для этой
реакции непригоден.
Для того, чтобы получить неметилированные амины этим методом, в качестве
источника аминогруппы используют гидроксиламин - в этом случае реакция идёт
через образование оксима, и вся процедура довольно сильно меняется. Гидрокси-
ламин (и его соли) ядовит и канцерогенен. Также очень ядовиты соли ртути, ис-
пользуемые для амальгамирования алюминия, хоть и в маленьких количествах. Со-
ли ртути не так опасны, как, скажем, цианистый калий, но обладают способно-
стью накапливаться в организме, а также впитываться через кожу. Соблюдайте
осторожность! Надевайте перчатки!
В настоящее время восстановлением по Клемменсону пользуются чаще всего.
Восстановительное
метиламинирование
фенилацетонов
Классический метод
5,5 г алюминиевой бытовой фольги, (можно попробовать даже взять побольше.
Тут кашу маслом не испортишь, а недостаток фольги снизит выход) порезанной (а
лучше порванной, чтобы не слипалась) квадратами примерно 2x2 см и помещенные
в 250 мл коническую колбу с широким горлом заливают раствором 100 мг любой
растворимой соли ртути в 150 мл воды. Через 4-5 мин начинается экзотермиче-
ская реакция. Где-то через 6-8 мин поверхность кусочков станет блестящей, и
начнет образовываться серый осадок, раствор осторожно сливают с алюминия и
промывают 2 раза по 150 мл диет. воды. (Тут главное не передержать, а то
фольга иначе быстро и активно растворится). К полученному активированному
алюминию быстро добавляют заранее приготовленные растворы и смеси:
1. 7,6 мл водного 40% метиламина (или смесь из 6,5 г метиламина гидрохлори-
да, 10 мл воды и 4 г NaOH (с метиламина ГХ не пробовалось, но вроде бы
количества должны быть такие..)
2. 18 мл изопропанола
3. суспензию, состоящую из 5 г NaCl, 16 мл воды, 0,6 г NaOH и 6 мл метил-
бензилкетона.
4. 35 мл изопропанола.
Происходит экзотермическая реакция, при этом температура поднимается при-
мерно до 60 С. Реакционную массу периодически помешивают палочкой или качая
колбой. Не давать перегреваться. Первые полчаса колбу периодически надо охла-
ждать, засовывая ее в миску со льдом и водой. Потом (через час примерно) ее,
возможно, придется немного подогреть, опуская в горячую воду. Реакция прохо-
дит где-то за часа полтора до прекращения выделения газа и превращения алюми-
ния в серый шламм-осадок. Полученную смесь фильтруют на воронке Бюхнера, про-
мывают метанолом, фильтрат упаривают на роторном испарителе, (желательно до
исчезновения запаха метиламина), разбавляют 100 мл воды, добавляют НС1 до ки-
слой реакции, промывают 3x50 мл хлороформа или дихлорметана, подщелачивают
раствором NaOH, основание экстрагируют 3x50 мл хлороформа или дихлорметана и
затем осторожно упаривают на роторе. Полученное масло, подкисляют конц. НС1
до строго нейтральной реакции и осторожно упаривают на фарфоровой чашке на
водяной бане. Полученные кристаллы тщательно промывают эфиром. Т.пл. 170-175
С. Выход около 6 г. (80%).
NMR-1H (for base) (CDC13) ppm: 1.046-1.070 (3H, d, СНМе) ; 1.537 (1H, br.s,
NH) ; 2.391 (3H,s, NHMe) ; 2.573-2.859 (3H, m, CH2, CH) ; 7.169-7.297 (5H, m,
Ph) .
Альтернативный метод
В широкогорлую Эрленмееровскую (коническую) колбу 1000 мл поместили 50 г
алюминиевой фольги (тонкой бытовой, однажды была взята техническая 120 мик-
рон, с ней реакция шла 19 часов) порезанной квадратами 1x1 см и залили р-ром
0.5-1 г соли ртути в 600 мл дистиллированной воды. Через несколько минут
встряхивания поверхность кусочков стала блестящей, и стал образовываться се-
рый осадок. Смесь помешали еще две минуты и быстро слили с алюминия и промыли
2 раза водопроводной водой. К активированному алюминию сразу добавили:
1. Раствор 75 г метиламина гидрохлорида в 150 мл iPrOH и 75 мл воды
2. Раствор 50 мл Р2Р (фенилацетон) в 350 мл IPrOH
После этого в колбу в течение 10 мин. добавили р-р 50 г едкого натра в 150
мл воды при непрерывном встряхивании. Началась экзотермическая реакция. Если
внутренняя температура превышала 55-60 С, колбу ненадолго помещали в миску с
холодной водой. Через три часа реакция закончилась.
Когда весь алюминий растворился, смесь охладили и профильтровали на воронке
Бюхнера, промыли 50 мл iPrOH и отогнали спирт при атмосферном давлении. Оста-
ток разбавили водой в два раза, подкислили НС1 до кислой реакции (100-150 мл)
и промыли 3x50 мл хлороформа, подщелочили р-ром NaOH, остудили, отделили жел-
товатый слой свободного основания, а водную фазу экстрагировали 3x50 мл хло-
роформа или эфира. Органические фазы объединили, отогнали растворитель, а
свободное основание нейтрализовали до строго нейтральной реакции конц. соля-
ной кислотой. Полученную жидкость аккуратно упаривали в стеклянной плошке на
электроплитке на малом нагреве в течение часа до появления белесого дымка,
охладили и по застывании растерли в ступе с эфиром и откинули на воронке Бюх-
нера . Выход высокий.
Восстановительное
аминирование
фенилацетонов
Через оксим
1. Формирование оксима:
а) Анетол-кетона
Добавьте 2. 5 г Na2C03 (карбонат натрия) , 5 мл dH20 (дистиллированная вода) ,
23 мл МеОН, 5.0 г п-МеО-ФА, и 3.2 г (NH2OH) 2'H2S04 (сульфат гидроксил амина) в
колбу. Кипятите смесь 2 часа на водяной бане, добавьте ^15 мл dH20. Разрешите
охладиться, поставьте в морозилку, охладите ещё, затем отфильтруйте, удаляя
как можно больше растворителя. Высушите на воздухе.
Выход 5.8 г (очевидно имеются некоторые примеси, поскольку теоретический
выход - только 5.5 г) .
б) Диллапиол-кетона
195 г NaAc(H20)3 был растворен в 140 мл dH20 с перемешиванием, сопровождае-
мым добавлением 725 мл МеОН, 230 г 2,3-диМеО-4,5-МД-фенилацетона и 83 г
NH20H*HC1, перемешанная суспензия была нагрета до кипения 1.5 часа на водяной
бане, затем 350 мл холодной Н20 медленно влили через холодильник, и р-ции по-
зволили охладиться к КТ с энергичным перемешиванием, затем охладили и осадок
вакуумно отфильтровали после 2-3 часов в морозилке. Масса сырого оксима была
больше, чем теоретический выход. Перекристаллизация 55 г сырого продукта из
100 мл ИПС дала 20 г белых игл ст. пл. 107-108 С.
в) Фенилацетона
В ступке тщательно растирают 6 г (2-х кратный избыток) сульфата гидроксила-
мина, отдельно в стаканчике растворяют 4 г (3-х кратный избыток) NaOH в 10-15
мл воды.
Остужают полученный р-р и присыпают в него гидроксиламина сульфат. Он мгно-
венно растворяется (Внимание! Гидроксиламин ядовит и канцерогенен! Когда он в
форме ев. основания, держать его следует укупоренным - переливать лучше под
тягой.). Полученный р-р наливают в колбу на 100 мл, где находится р-р 5 г Р2Р
в 50 мл изопропанола. Смесь слабо кипятят 40 мин. при интенсивном перемешива-
нии (на магнитной мешалке с подогревом). Выпадает осадок сульфата натрия. За-
тем Rm охлаждают, переливают в колбу на 500 мл и постепенно приливают воду до
тех пор, пока из р-ра не начнет выпадать хлопьевидный осадок, причем вначале
растворяется сульфат натрия и р-р становится прозрачным, а затем мутнеет от
выделившегося осадка. Оксим Р2Р легче воды и плавает в верхнем слое, по идее
его отфильтровывают на фильтре Шотта № 4. Но это не удалось. Дело в том, что
этот оксим получается таким мелкодисперсным, что он не фильтруется, а только
забивает фильтр. Поэтому поступаем так: выливаем эту смесь в делительную во-
ронку и приливаем 50 мл бензола. Он не растворяет оксим, а вытягивает его на
границу раздела фаз. Сливаем нижний, водный слой, а бензольный слой фильтру-
ем. В этом случае фильтрование протекает гладко, а отфильтрованный оксим хо-
рошо сохнет на воздухе. Он представляет кремоватого цвета порошок абсолютно
без запаха. Водный слой нейтрализуют очень медленно 10-20% соляной к-той. Вы-
падает еще некоторое кол-во оксима. Процедуру с бензолом повторяют. Причем
следует помнить, что попытка экстрагировать оксим органическим растворителем
окончится неудачей. Во-первых, он очень плохо растворим в органических рас-
творителях (даже в хлороформе, не говоря уже про эфиры). Поэтому потребуется
огромное их кол-во. Во-вторых, при попытке упарить экстракт вы получите энное
кол-во темно-коричневой дряни. И наконец, чем с большими загрузками вы рабо-
таете, тем выше у вас будет выход. Так, при данной загрузке выход не превыша-
ет 2-2,5 г, т. е. < 40%.
Если работаете с большими загрузками (десятки граммов), выход может дости-
гать 60-80%.
2) Восстановление оксима.
2,З-Dimethoxy,4,5-Methylenedioxy-Amphetamine-2,hydrogen chloride
7g of oxime was dissolved in 150 mis dry THF and poured over activated 10 g
HD reynolds Al followed by 18 g GAA. It was allowed to react with mag stir-
ring at RT overnight. In morning rxn was basifiied with 50% NaOH, and top THF
layer was seperated, and stripped of solvent under low vac. The residue was
dissolved in a portion of 2M HC1 with much shaking. This was basiFied and ex-
tracted with 150mls toluene, which was also stripped of solvent under low vac
on a water bath. The residue being taken up in 50mls acetone, and gassed with
dry HC1 yeilding 3.75g of the title compound with a MP of 178-180 C.
Прямое восстановительное
аминирование аммиаком
Смесь 40 г (0.3 моль) фенилацетона, 200 мл этанола, аммиака 25% 200 мл, 40
г (1.5 моль) опилок А1 и 0.3 г (0,001 моль) HgCl2 нагреты с энергичным пере-
мешиванием, пока реакция не начинается, после чего нагревание немедленно ос-
тановлено. Охлаждение должно применяться, если реакция становится слишком
сильной. Когда реакция успокаивается, смесь кипятится с энергичным перемеши-
ванием приблизительно 2 часа, концентрируется в вакууме до 200 мл и выливает-
ся в ледяную воду, щелочится 120 г КОН, и экстрагируется эфиром. Экстракты
обрабатывают 20% НС1, получившийся водный слой щелочат и экстрагируют эфиром
150 мл. Органический слой высушен Na2S04, эфир выпаривают и остаток перегоня-
ют в вакууме.
Выход: 12.5 г (0.09 моль, 31%). Получение сульфата амфетамина даёт 96-98%
продукта с чистотой 99.2-99.8 %
РЕАКЦИЯ
ЛЕЙКАРТА-ВАЛЛАХА
Эта реакция универсальна, она идёт практически для любого карбонильного со-
единения и может использоваться как для N-метилированных аналогов, так и нет.
Общая процедура состоит в нагревании кетона в формамиде (или N-
метилформамиде, соответственно) под рефлюксом до 150-180 С в течении несколь-
ких часов, пока не прекратится выделение С02. Смесь амина с непрореагировав-
шим кетоном частично отгоняется в процессе и периодически возвращается назад
в реакцию.
Формамид может быть легко приготовлен из муравьиной кислоты и аммиака.
Эта реакция работает и для 2,4,5-триМеО-ФА, и для МДФА, не говоря уже о не-
замещённом амфетамине, однако выходы редко превышают 50%, ас метилформамидом
- и того меньше.
Механизм её до сих пор точно не известен.
Вариант №1
В двугорлую колбу 500 мл поместили 160 мл БМК и 250 г формиата аммония, ус-
тановили термометр, доходящий почти до дна и нисходящий холодильник и начали
кипятить, отгоняя воду (Прим. 1). Когда внутренняя температура достигла 185 С
от отгона отделили слой кетона молочно-белого цвета и вернули в реакционную
колбу. После этого в течение 5-10 минут из колбы отогнали еще немного воды и
изменили положение холодильника, убрав изгиб, чтобы холодильник являлся об-
ратным. Rm кипятили еще 3 часа, поддерживая внутреннюю температуру в пределах
180-190 С. После охлаждения Rm встряхивают с 200 мл воды, органический слой
отделяют, а водный экстрагируют 2x30 мл толуола. Отделенное масло объединяют
с толуольным экстрактом и кипятят со 150 мл соляной кислоты с обратным холо-
дильником в течение 1.5 часов. Rm охлаждают, отделяют толуольный слой, а вод-
ный экстрагируют 2x30 мл толуола, экстракты отбрасывают или пытаются регене-
рировать Р2Р. Водный слой щелочат прибавлением р-ра 125 г едкого натра в 250
мл воды, после охлаждения отделяют слой свободного основания, а водную фазу
экстрагируют 2x30 мл хлороформа (толуола). Объединенные оргфазы сушат едким
натром, отгоняют растворитель при атмосферном давлении, свободное основание
перегоняют в вакууме водоструйного насоса. Выход 100-120 мл прозрачной бес-
цветной жикости. Продукт хранят в холодильнике без доступа света. Ьр 202/760,
80-90/20, Р=0.93.
В случае необходимости полученное свободное основание растворяют в 10-
кратном объеме абс. iPrOH и нейтрализуют до нейтральной реакции р-ром серной
кислоты в 3-5 кратном объеме IPrOH. Полученную белоснежную сметаноподобную
массу фильтруют по возможности на воронке Бюхнера и сушат на листе бумаги на
воздухе.
Примечания:
1. Выход будет лучше, если сначала отогнать всю воду из смеси НСООН и формиа-
та аммония - т.е., получив безводный формамид. Вместо формиата аммония
можно использовать и простой нашатырный спирт, увеличив соответственно
кол-во муравьиной к-ты.
2. Этот же метод работает и на таких в-вах как 2,4,5-триметоксиБМК, МД-БМК,
п-МеО-БМК и т.д., хотя и с меньшими выходами.
Вариант №2
Получение 1-фенил-2-аминопропана
50 г (0.8 моля) формиата аммония (Прим. 1), 33.6 г (32.6 мл или 0.25 моля)
фенилацетона и несколько кусочков пористого фарфора помещают в колбу на 250
мл, которая закрывается пробкой, снабженной термометром, доходящим почти до
два, и трубкой, соединенной с малым наклонным холодильном. При нагревании
колбы на малом огне ее содержимое плавится и образуется два слоя. Перегонка
начинается при 140° с выделения аммиака. При 150—160° смесь становится одно-
родной, и полученная жидкость пенится. Нагревание продолжают до 185°; в это
время перегоняются: вода, фенилацетон и карбонат аммония. При 185° прекращают
нагревание, верхний слой фенилацетона отделяется от водного дистиллята и воз-
вращается в реакционную колбу, после чего смесь нагревается еще 2 часа до
185° . К сырому продукту реакции — 1-фенил-2-формилинонопропану — прибавляют
100 мл крепкой соляной кислоты, несколько кусков пористого фарфора и нагрева-
ют в течение 40—50 мин. до кипения. Кислый водный раствор переносится кругло-
донную колбу на 500 мл, снабженную насадкой для задерживания брызг жидкости,
и перегоняется с водяным паром; сперва отгоняется небольшое количество непро-
реагировавшего фенилацетона, а после добавки КОН — 1-фенил-2-аминопропан. При
этой перегонке собирают 3 фракции по 200 мл дистиллята. От первой фракции от-
деляют амин, затем 20 мл бензола обрабатывают третью фракцию; затем этим са-
мым бензолом обрабатывают вторую фракцию и, наконец, водный раствор, который
остался после отделения амина из первой фракции. Эту работу повторяют 4 раза,
затем вытяжки смешивают с амином, сушат КОН и перегоняют, собирая дистиллят в
приемник, снабженный трубкой с патронной известью. 1-Фенил-2-аминопропан
практически чистый, перегоняется при 202—205°. Фракцию, отогнувшуюся до 202°,
обрабатывают 20 мл 15% соляной кислоты и затем 10 мл воды. Смешанные вытяжки
обрабатывают избытком КОН и три раза бензолом по 10 мл. Бензольные вытяжки
сушат КОН и затем дистиллируют по вышеописанному. Выход 18.5 г, т. е. 56% от
теоретического.
Оксалат 1-фенил-2-аминопропана получается при смешении 1 ч. 1-фенил-2-
аминопропана с горячим раствором 1 ч. щавелевой кислоты в 4 ч. воды. После
охлаждения оксалат кристаллизуется в виде длинных бесцветных иголочек и после
одной перекристаллизации плавится при 160°.
Примечания:
1. Формиат аммония готовится действием небольшого избытка разбавленной му-
равьиной кислоты на карбонат аммония, и расслаиванием полученного раствора
под уменьшенным давлением в водяной бане. Полученный после отсасывания
влажный продукт непосредственно вводится в реакцию.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР
Николайчук О.И.
(продолжение)
АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Сопоставительный анализ выбранных
аналого-цифровых преобразователей
Рассмотрим функциональные изображения (рис. 1) и назначение выводов выбран-
ных аналого-цифровых преобразователей (табл. 5)1.
Ниже приведено краткое описание назначения выводов:
Vdd — напряжение питания;
Ain — аналоговый вход;
DGND, GND — общий провод питания, «земля»;
SCLK — вход тактовых импульсов;
DOUT — последовательный выход данных;
1 Домашняя лаборатория №10 за 2016 г.
CS/ — вход выборки кристалла;
Vref — вход/выход опорного напряжения;
CONV/ — вход запуска преобразования;
BUSY — «занято»;
AGND — аналоговая «земля»;
SHDN/ — вход перехода в режим экономии;
VDR — вход управления уровнем выходных сигналов.
DO
х
-Uain
_£Jdgnd
AGND
ADC
>
О
-4
00
(О
О
CONvJZ-
4
SCLK
DOUT US-
BUSY
6
'DO
A|N
Vref
BGND
ADC
>
О
•>»
00
to
СП
C0NV<J>L.
4
SCLK
DOUTUL
BUSY
'DO
NN
-Zics
JUGND
'DD
Vref
ADC
?3
£?
OGND
ADC
DO
en en
shdnJsL
8
SCLK
DOUT
6_
Vref^-
CS<
fc-
4_
vdrUL
SCLK
DOUT
Рис.1. Функциональные изображения выбранных аналого-
цифровых преобразователей
Отметим некоторые особенности микросхем, приведенных в табл. 5.
МАХ187 [1] — 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь с последователь-
ным многорежимным выходом (интерфейс SPI) и встроенным источником опорного
напряжения на 4,096 В, работающий от напряжения питания +5 В.
МАХ1240/1241 [1] — 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь с последо-
вательным многорежимным выходом (интерфейс SPI) . Микросхема МАХ1240 имеет
встроенный источник опорного напряжения 2,5 В, а микросхема МАХ1241 такого
источника не имеет. В то же время, МАХ1240 функционирует при пониженном на-
пряжении питания +2,7...3,6 В, а МАХ1241 работает и при +5 В. Во всем осталь-
ном, в том числе и по назначению и расположению выводов, эти микросхемы пол-
ностью соответствуют микросхеме МАХ187.
AD7475/7495 [2] — 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь с последо-
вательным многорежимным выходом (интерфейс SPI). Обе микросхемы работают при
напряжении питания от +5 В. Микросхема AD7495 имеет встроенный источник опор-
ного напряжения 2,5 В, а микросхема AD7475 его не имеет.
AD7896 [2] — 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь с последователь-
ным многорежимным выходом и питанием +5 В.
AD7895 [2] — аналого-цифровой преобразователь с последовательным многоре-
жимным выходом и питанием +5 В. Не имеет встроенного источника опорного на-
пряжения .
Таким образом, встроенные источники опорного напряжения имеют микросхемы
МАХ187, AD7495, AD7896 и МАХ1240. Однако, величина опорного напряжения у
AD7495 и МАХ1240 равна 2,5 В, а у МАХ187 — 4,096 В, что накладывает опреде-
ленные ограничения на схемотехнику входного усилителя. Кроме того, МАХ1240
работает при пониженном напряжении питания 2,7 ... 3,6 В. Из всех рассмотренных
микросхем только МАХ187, МАХ1240 и AD7495 имеют SPI-интерфейс. Следует заме-
тить, что у этих микросхем совпадает функциональное назначение только одного
из восьми выводов. Все это делает проблематичным разработку универсального
посадочного места на печатной плате под все перечисленные микросхемы. Факти-
чески разработчику остается только одно — выбрать одну из микросхем. По мне-
нию автора, такой микросхемой безусловно является МАХ187.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
МИКРОСХЕМЫ АЦП
Операционные
усилители
Обычно перед аналого-цифровым преобразователем устанавливают входной усили-
тель с перестраиваемым (или программируемым) коэффициентом усиления. Не будем
утруждать читателя сведениями обо всем многообразии выпускаемых в настоящее
время операционных усилителей. Отметим только, что для многих применений луч-
шими параметрами обладают микросхемы МАХ420 [1] и ОР07 [I]2. Эти усилители
имеют высокий собственный коэффициент усиления, очень малый входной темпера-
турный дрейф (0,05 мкВ/°С и 0,2 мкВ/°С соответственно), выпускаются в корпусе
DIP8 и имеют стандартную разводку выводов (рис. 2) . Кроме того, микросхему
ОР07 можно заменить на отечественную КР140УД17А, которая имеет схожие пара-
метры .
73
2J
3
_4j
f+E^
Гё"
t> !
МАХ420
ОР07
XXX
XXX
рит|
СеА;
СеВ)
6
L1
L5~
EZ
Рис. 2. Назначение и разводка выводов операционных
усилителей МАХ420 и ОР07
Мультиплексоры
Для коммутации входных сигналов, а в некоторых случаях и режимов масштаби-
рующего усилителя, обычно используются аналоговые мультиплексоры. Чаще всего
в технологических микроконтроллерах разработчик стремиться организовать во-
семь входных каналов, что соответствует оптимальному соотношению аппаратных
затрат к стоимости.
Наиболее известными, качественными и доступными являются мультиплексоры
фирмы Maxim3. Эта фирма выпускает на сегодняшний день 317 типов различных
мультиплексоров, отличающихся количеством мультиплексируемых каналов, числом
мультиплексоров в корпусе, сигналами управления, параметрами каналов и т. п.
В табл. 6 приведены только мультиплексоры фирмы Maxim, коммутирующие 8 кана-
лов в 1.
2 В применениях, не требующих высокого быстродействия, например в термометрах или
тензометрах; еще лучшими сдвиговыми и дрейфовыми характеристиками обладают AD855x от
Analog Devices. — Прим. ред.
3 По мнению редактора, качество и доступность мультиплексоров от Analog Devices ни-
чуть не хуже, чем у Maxim!овских изделий.
Таблица 6
Тип мик-
росхемы
DG408
DG508A
DG528
HI-508A
МАХ308
МАХ328
МАХ338
МАХ349
МАХ354
МАХ358
МАХ368
МАХ378
МАХ382
МАХ388
МАХ398
МАХ4051
МАХ4051А
Особенности
Быстродейст-
вующии
Однополярный
Защищенный
по входу
Прецизионный
быстродейст-
вующий
Однополяр-
ный, с низ-
кими утечка-
ми
С низкими
утечками
С последова-
тельным
управлением
и низким на-
пряжением
питания
С защитой по
входу
С защитой по
входу
С защитой по
входу и бу-
феризацией
Высоковольт-
ный с защи-
той по входу
С низким пи-
танием и бу-
феризацией
Высоковольт-
ный с защи-
той по входу
Прецизион-
ный, низко-
вольтный
Низковольт-
ный
Низковольт-
ный
Макс.
Ron
(Ом)
100
300
400
1800
100
3500
400
100
350
1800
1800
3500
100
3000
100
100
100
Одиночное
напряже-
ние
питания
(В)
Мин.
4,5
—
5
—
4,5
10
4,5
2,7
4,5
—
—
—
2,7
—
3
2
2
Макс.
30
—
30
—
30
30
30
16
36
—
—
—
165
—
15
16
16
Двойное
напряже-
ние
питания
(В)
Мин.
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
2,7
4,5
4,5
4,5
4,5
3
4,5
3
2,7
2,7
Макс.
20
18
20
18
20
18
20
8
18
18
18
18
8
18
8
8
8
Пре-
дельное
напря-
жение
защиты
(В)
—
—
—
±35
—
—
—
—
±40
±35
±35
±75
—
±100
—
—
—
Макс.
ток
утеч-
ки
(нА)
1
2
10
2
0,75
0,01
0,05
0,1
0,5
2
5
2
0,2
2
1
1
0,1
Макс,
время
вклю-
чения
(не)
150
1000
1500
500
150
1500
500
275
250
500
1500
1000
150
1500
150
175
175
Макс,
время
выклю-
чения
(не)
150
700
1000
500
150
1000
500
150
200
500
1000
500
150
1000
150
150
150
Корпус
16/PDIP.300
16/SO.150
16/TSSOP
16/PDIP.300
16/SO.150
18/PDIP.300
18/SO.300
20/LCC
16/PDIP.300
16/PDIP.300
16/SO.150
16/PDIP.300
16/SO.150
16/PDIP.300
16/SO.150
18/PDIP.300
18/SO.300
20/SSOP
16/PDIP.300
16/SO.150
16/PDIP.300
16/SO.150
18/PDIP.300
18/SO.300
16/PDIP.300
20/LCC
24/SO.300
18/PDIP.300
18/SO.300
18/PDIP.300
24/SO.300
16/PDIP.300
16/QSOP
16/SO.150
16/PDIP.300
16/QSOP
16/SO.150
16/PDIP.300
16/QSOP
16/SO.150
МАХ4508
МАХ4530
МАХ4539
МАХ4558
МАХ4578
МАХ4581
МАХ4617
МАХ4638
МАХ4691
МХ7503
Высоковольт-
ный с защи-
той по входу
Низковольт-
ный с разре-
шением вхо-
дов и адреса
Низковольт-
ный с калиб-
ровкой
С защитой от
ESD 15 кВ,
низковольт-
ный
Высоковольт-
ный
Низковольт-
ный
Высокоскоро-
стной, низ-
ковольтный
Низковольт-
ный
Низковольт-
ный
С низким по-
треблением
400
75
100
160
350
80
10
3,5
70
300
9
2
2,7
2
4,5
2
2
1,8
2,7
10
36
12
12
12
36
12
5,5
5,5
11
30
4,5
2
2.7
2
4,5
2
—
2,5
2,7
4,5
20
6
6
6
20
6
—
2,5
5,5
18
±40
—
—
—
—
—
—
—
—
—
2
2
0,1
1
0 05
1
1
0,01
2
10
275
150
115
150
400
200
15
18
300
1500
200
100
100
120
220
100
10
7
100
1000
16/PDIP.300
16/SO.150
20/PDIP.300
20/SO.300
20/SSOP
20/PDIP.300
20/SO.300
20/SSOP
16/PDIP.300
16/QSOP
16/SO.150
20/PDIP.300
20/SO.300
20/SSOP
16/PDIP.300
16/QSOP
16/SO.150
16/TSSOP
16/PDIP.300
16/SO.150
16/TSSOP
16/SO.150
16/TSSOP
16/QFN-4X4
16/UCSP-
2.02x2.02
16/PDIP.300
20/LCC
Критерии отбора мультиплексоров достаточно тривиальны. Во-первых, желатель-
но, чтобы мультиплексор работал при однополярном напряжении питании +5 В или
двухполярнсм ±10 В Во-вторых, микросхема должна иметь стандартный «de facto»
для этих мультиплексоров корпус DIP16.
Желательно также наличие защиты по входному напряжению.
Мультиплексор должен иметь высокое быстродействие переключения. Желательно,
чтобы он имел предельно низкое сопротивление открытого канала.
И последнее, мультиплексор должен иметь параллельные входы управления.
_4
_Ъ_
_§_
J_
12
Д.
_9
Ж
15.
2
JlN1
tN2
NN3
MN4
IN5
IN6
IN7
I INS
Ш
A1 j
A2 |
EN
1 AMX
2
&
спел
03 (D
= o
СП
о
00
>
XXX
XXX
OUT
+E1
GND
~H
13
14
3
11
JL
15
1±
JL
12
/\]
151
Щ
7T]
~V\
\m
IN2
'(N3
IN4
INS
IN6
IN7
IN8
A0 i
A1
A2
EN
I AMX
MAX405
74HC
сл-и
-*сл
00
XXX
XXX
OUT
+E1
gnd]
-e]
16
8_
7
В
Рис З. Назначение и разводка выводов двух групп мультиплексоров
Анализ сведений, приведенных в табл. 6, а также внимательное ознакомление с
документацией, в частности с расположением и назначением выводов, позволил
сделать заключение о наличии двух групп микросхем, отличающихся по электриче-
ским параметрам, но совпадающих по расположению выводов (рис. 3).
Группа микросхем, представленная на рис. ЗА является старым «de facto»
стандартом расположения выводов. В панельку, установленную в плате с развод-
кой, соответствующей этому расположению выводов, можно устанавливать мультип-
лексоры МАХ358, HI-508, МАХ354, ADG508F, МАХ378, МАХ308, МАХ398; МАХЗЗЗ,
КР590КН6 и ряд других. Вторая группа, представленная ча рис. ЗВ, выполнена в
соответствии с новым промышленным стандартом на серию 74НС. Она объединяет
МАХ4051, МАХ4581, 74НС4051, 74НС4052, 74НС4053 и другие относительно новые
микросхемы мультиплексоров.
Принципиальная
схема узла АЦП
Один из возможных вариантов принципиальной схемы узла аналого-цифрового
преобразования для универсального технологического контроллера представлен на
рис. 4.
R3HP1
Рис. 4. Узел аналого-цифрового преобразования
Узел содержит всего три микросхемы: входной аналоговый мультиплексор А1
(МАХ358) , масштабирующий усилитель А2 (МАХ420) и собственно аналого-цифровой
преобразователь A3 (МАХ187). На входах аналогового мультиплексора А1 установ-
лена резисторная матрица R3. Перемычки JP1 и JP2 позволяют включать масштаби-
рующий усилитель А2 в инвертирующей или неинвертирующей схемах включениях.
Перемычки JP3 позволяют выбирать один из двух коэффициентов усиления, зада-
ваемых соотношением резисторов R1 и R2. Резисторы R2 могут использоваться как
постоянные, так и переменные. Иногда разработчики устанавливают вместо рези-
сторов R2 специальный зажим для оперативной смены резистора.
Аналого-цифровой преобразователь A3 имеют внутренний источник опорного на-
пряжения (вывод 03 соединен с выводом +5 В).
Входы управления аналогового мультиплексора СА1-САЗ, EN1 и выводы последо-
вательного интерфейса SPI аналого-цифрового преобразователя SCLK, DOUT, ADCS/
соединяются с соответствующими входами микроконтроллера. Приведенная схема,
конечно же, не исчерпывает всех возможных вариантов исполнения узла. Напри-
мер, в более сложных узлах вместо перемычек могут быть установлены аналоговые
мультиплексоры. Коэффициентов усиления масштабирующего усилителя также может
быть несколько, а может быть вообще один. Усилитель может содержать интегри-
рующие цепи, если это необходимо. Все зависит от выбранного круга задач уни-
версального технологического контроллера и фантазии разработчика. Более под-
робная схема аналогового узла содержащего и аналого-цифровой, и цифро-
аналоговые преобразователи, с рекомендациями по подключению управляющих сиг-
налов к микроконтроллеру, будет приведена в заключительной статье цикла.
Литература:
1. http://www.maxim-ic.com
2 . http://www.analog.com
Системы
АРДУИНО ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ1
Добро пожаловать в Arduino!
Если это устройство совершенно не знакомо вам, и в описаниях встречаются не
знакомые термины, не волнуйтесь, мы к ним обязательно вернёмся и подробно
опишем, что и как работает.
Arduino представляет из себя "миниатюрный компьютер", который работает по
программе, называемой "scetche" - "скетчи" (зарисовки).
Sketches, это текстовые файлы, написанные с помощью текстового редактора,
один из таких скетчей Вы увидите ниже.
В скетчах есть компьютерный код, а есть "комментарии", которые объясняют,
что делает этот код. В скетче, открытом в программе "Arduino IDE", коментарии
и код будут иметь разные цвета, так что вы сможете легко отличить их друг от
друга.
Комментарий начинается с символа "//" (двойная косая), все, что идет после
него на одной строке это комментарий. Arduino во время подготовки программы
игнорирует все коментарии, попросту говоря - отбрасывает, оставляя чистый
код.
УРОК 1.
Мигающий
светодиод
LEDs (light-emitting diodes) по-русски светодиод, используется во многих
устройствах. Мы начнем наши опыты с самой простой схемы - "Arduino и мигающий
Начните читать с цикла статей «С чего начинаются роботы» - Домашняя лабора-
тория №№3-5 за 2011 г.
светодиод". Начнем с того, что попробуем заставить Arduino помигать нам при-
ветственно светодиодом, да, да - именно заставить, потому что мы обладаем
всей полнотой власти над этой маленькой, но очень мощной платой, под названи-
ем Arduino.
В большинстве плат Arduino уже есть встроенный светодиод и резистор подсое-
диненные к порту 13 (pin 13) , поэтому необходимости собирать схему отдельно
нет, но..
Но если вы хотите понять и почувствовать, как это работает, то нижеследую-
щие инструкции для вас.
Подберем необходимые детали, приобретем макетную плату и приступим...
под углом 90 градусов.
Подсоедините положительный вывод светодиода (длинная ножка) к плате Arduino
- порт 13 (pin 13), или другой, но тогда не забудьте подправить код программы
(скетча).
Подсоедините отрицательный (минусовой) вывод светодиода (короткая ножка) к
резистору 330 Ом (или другой от 220 - до 560 Ом) . Цветовые полоски на рези-
сторе 330 Ом - оранж.-оранж.-коричн. Другой конец резистора подсоедините к
минусу питания (GND). Мы всегда будем включать резистор между Arduino и све-
тодиодом, это необходимо для защиты светодиода от выгорания, из-за слишком
большого тока).
f g h i j +
КУКУКУКУКУ .
У\У\У\У\/'\ '
КУКУКУКУКУ r.
y\y\y\ss/'\ £-
кукукукуку 0
у\у\уКу\у^ *3
К У К У К
\ У \ У
КУКУ
+ 330Q Резистор: Нанесенные цветовые
полоски должны быть следующих
цветов - Оранжевый, Оранжевый
Коричневый, то есть 330 оМ
; к } к
\ У \ У
У Ч У Ч
•КУКУ
У \ У К
к / ч /
ч / % у
У 4 У S
КУКУ
12.
1з:
и;
is;
16!
17;
is;
1э;
20;
Vi ;i
+ Провода перемычки: Все провода
работают как единый организм, они
соединяют между собой две точки схемы.
Цвета этих проводов иногда помогают
отыскать нужный провод в большом
скоплении проводов. Черным стараются
соединять отрицательную шину «-» GND,
а красным «+» питания.
г2
г3
г4
+ LED: Короткая ножка светодиода
указывает на то, что это его
минусовой вывод, а еще на это
указывает ключ на корпусе.
Ключ (скос)
Короткий
+
К У К У К У К
У \ У Ч
У Ч У Ч 26
КУКУКУКУКУ ~-
У Ч У Ч У К У К У \ £- '
28
4^1,- ч^ч29
кукукукуку 0 _
у\у\у\ук/\. *3U
f g h i j
КУКУКУК/КУ
УКУКУКУКУ^'к
К У К У К
У Ч
Ч У
У Ч
ч у
У Ч
Ч У
У Ч
+
Pin 13
К плате Arduino (порт 13)
Х7 LED
(Светодиод)
Резистор (ЗЗОоМ)
(Оранж.-Оранж.-Коричн.)
/*
GND
(земля) (-)
* Код программы для опыта №1: sketch 01
•
* МИГАЮЩИЙ СВЕТОДИОД
•
* Помощь сообщества Arduino.
* Посетите сайт http://www.arduino.ее
•
*/
МИГАЮЩИЙ СВЕТОДИОД
Программа включает светодиод на одну секунду, затем
выключает, ждет секунду и снова включает, этот
процесс повторяется снова и снова и снова...
*/
Таким способом (с помощью косой черты и звёздочки делается комментарий
сразу для нескольких строк.
// "Функцией" - назвается блок кода, или набор команд, к которым может,
// время от времени обращаться ваша программа. Много полезных функций
// уже написанны для Arduino. Другие, новые Вы напишете для себя сами.
//У всех скетчей Arduino ДОЛЖНО быть две определенных функции,
// названные "setup ()" и "loopO" (setup - в переводе на руский - установка,
// a loop - петля). Arduino запускает эти функции автоматически, когда
// стартует, при подачи питания, и если Вы нажимаете кнопку сброса (RESET).
// Как правило Вы сами будете наполнять эти функция своим собственным кодом.
// Давайте начнем!
// Функция setup() выполняется в начале, когда стартует программа, а это
// значит, что Вы можете использовать ее для тех условий которые необходимо
// выполнить именно в начале, или всего один раз:
void setup()
{
// У Arduino есть 13 цифровых портов ввода/вывода. Еще эти порты
// можно называть пинами (от англ. pin). Эти порты могут работать как
// входами так и выходами, в зависимости от того, как мы запрограммируем.
// Настраиваются они с помощью встроенной функцией pinMode().
// Функция pinMode() получает два значения, которые Вы передаете ей
//в круглых скобках, сразу после имени функции. Первое это цифра - номер
// порта, второе - слово INPUT(ВХОД) или OUTPUT(ВЫХОД).
// Здесь мы настроим pin 13 (соединенный со светодиодом), как исходящий.
// Мы делаем это, для того чтобы "послать" напряжение Arduino к СВЕТОДИОДУ.
pinMode(13, OUTPUT);
// Между прочим, Arduino предлагает множество полезных встроенных
// функций как эта. Подробную информацию обо всех функциях Вы можете
// найти на веб-сайте Arduino: http://arduino.cc/en/Reference (Eng.)
}
// После того как функция setup() отработает, начнет выполнение функция 1оор().
// Она выполняется много раз по кругу, пока Вы не выключите или не
// перезагрузите Arduino. Это то место где, обычно, живет Ваша программа.
void loop()
{
// 13 цифровых портов Arduino очень могущественны, они могут работать как
// входящими, так и исходящими, могут быть ВКЛ., а могут быть ВЫКЛ, но всегда
// будут либо 5 Вольт "HIGH" (ВЫСОКИМ), либо 0 Вольт "LOW" (НИЗКИМ).
// Поскольку у нас есть светодиод, подсоединенный к порту 13, мы можем
// выдадать в порт сигнал "HIGH" (5 Вольт), тогда светодиод засветится. Если мы
// выдадим в порт сигнал "LOW" (0 Вольт) светодиод, соответственно,
// светится перестанет, из за отсутствия напряжения.
// Функция digitalWrite() является встроенной функцией, которую мы используем,
// для того чтобы заставить Arduino выдать в порт ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ сигнал.
//В скобках функция получает два параметра - номер порта, и сигнал 5 Вольт (HIGH),
// или 0 Вольт (LOW):
digitalWrite(13, HIGH); // Включить светодиод
// Функция delay() (задержка) является функцией "паузы" для определенного
// количества времени. Параметр в скобках как раз и определят это время в
// миллисекундах. 1000 миллисекунд - это одна секунда, поэтому если
// Вы пишите delay(1000), то она сделает паузу в одну секунду:
delay(1000); // Ожидание - 1 секунда
digitalWrite(13, LOW); // Выключить светодиод
delay(1000); // Ожидание - 1 секунда
// Всё вместе, выше написанный код выглядит следующим образом:
// Выключить светодиод, подождать секунду, включить светодиод
// снова подождать секунду и снова выключить.
// Когда компьютер доходит до конца функции 1оор(), он возвращается
// к её началу, и снова начинает выполнение программы, и светодиод
// будет вкючаться и выключаться, снова и снова!
// Попробуйте изменить 1000 на другие значения в функции delay(1000) и
// посмотрите, как меняется время задержки. Меньшие значения делают
// выполнение фунции 1оор() быстрее. (Почему?)
}
Компилируем скеч и загружаем его в Arduino. Вы увидите мигающий светодиод,
если этого не произошло, убедитесь в правильности собранной схемы, а также
загружен ли код программы в Arduino.
Применение в жизни:
Почти во всех современных телевизорах и мониторах есть светодиодные индика-
торы , которые показывают, включен прибор или нет.
УРОК 2.
Потенциометр
В этом опыте вы будете работать с потенциометром. Потенциометр можно на-
звать переменным резистором. Когда потенциометр одним из своих контактов,
нижним по схеме, соединен с землей (минус питания), а другим (верхним) к +5
вольт, то на среднем контакте мы получим напряжение от 0 до 5 вольт, в зави-
симости от положения ручки потенциометра. Потенциометры обычно используют для
регулировки различных параметров, например громкости или яркости. Из этого
опыта вы узнаете, как использовать потенциометр для управления скоростью ми-
гания светодиода.
+5 Вольт
Arduino
Потенциометр
Диод
Резистор (ззоом)
(Ор ан ж.-Ор ан ж.-Ко ри ч.}
GND
(земля) (-)
Применение в жизни
Регулятор громкости есть не что иное как потенциометр.
м. О <n in in о <л
ID Ш t М N
DIGITAL (PWM~) g g
u« ARDUINO
CL) NO)
SMD EDITION
POWER
WWWJUtDUMO.CC
MADE IN ITALY
ANALOG IN
§32535
T
/*
* Код программы для опыта №2: sketch 02
•
* Потенциометр
•
* Помощь сообщества Arduino.
* Посетите сайт http://www.arduino.ее
•
* ПОТЕНЦИОМЕТР
•
* Программа демонстрирует работу аналогового входа.
* Изменяя положение ручки потенциометра
* изменяется скорость мигания светодиода.
* Потенциометры имеют три ножки. Которые мы используем в качестве
* делитель напряжения, внешние флажки присоединены на +5 Вольт и
* землю. Средний контакт будет сигнальным (напряжение на нем
* изменяется от 0 вольт до +5 вольт в зависимости от положения
* ручки), ее поворот меняет сопротивление
* в его плечах, что делает мигание быстрее или медленнее!
•
•
* Подключите среднюю ножку на аналоговый порт АО на плате Arduino.
* Подключите одну из внешних ножек к +5В.
* Подключите другую внешнюю ножку к земле.
•
* Светодиод
•
* У большинства Arduino есть встроенный в плату светодиод и резистор,
* подключенные к порту 13, так что в принципе наш светодиод - дубль имеющегося.
* Но если вам это интересно, подключите свой светодиод к контакту 13,
* или используйте другой цифровой порт (но не забудьте внести изменения
* в код программы). Выполните следующие действия:
* Подключите положительную ножку светодиода (длинная нога) к
* Arduino цифровой порт 13.
* Подключите минусовую ножку светодиода (короткая нога), к
* резистору 330 Ом (оранжевый-оранжевый-коричневый).
* Подключите другую ножку резистора на землю.
* В зависимости от считанного значения с сенсора, в данном
* случае сенсором является потенциометр, подключенный
* к аналоговому входу АО. Программа включает и выключает светодиод,
* подключенный к цифровому выводу Arduino - Pinl3. Время пребывания
* светодиода во включенном или выключенном состоянии зависит от
* значения, полученного при считывании с analogRead(),
* движка потенциометра.
•
*/
int sensorPin =0; // Объявляем переменную с именем sensorPin,
// значением 0 (0 - номер порта, к которому
// мы подключим среднюю ножку потенциометра,
//и int - говорит что значение - целое число.
int ledPin =13; // Объявляем переменную с именем ledPin, int - целое,
// задаем номер порта 13, к которому подключим светодиод
// теперь в любом месте программы можно использовать
// имя ledPin, программа поймет, что это порт 13.
int sensorValue = 0;
// Объявляем переменную sensorValue для хранения
// значения, поступающего от сенсора, сейчас 0.
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT)
// функция setup() выполняется после инициализации
// переменных, один раз.
// инициализируем контакт - pinMode, присваиваем
// ему значение ledPin, а это у нас порт 13,
//и будем его использовать как выход - OUTPUT.
}
void loop() {
// функция loop() выполняется по кругу от { и до },
//после setup(), пока не будет достигнуто определенное
// значение, или не будет отключено питание.
sensorValue = analogRead(sensorPin);// считываем значения с сенсора
// Arduino можете прочитать напряжение
// на аналоговом входе, для этого используется
// встроенная функция под названием analogRead
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(sensorValue);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(sensorValue);
// выдает в ledPin +5 вольт - HIGH,
// т.е. включает светодиод
// delay - задержка на sensorValue,
// в секунду
// выключает светодиод
// опять задержка на секунду
//и функция loop() повторяется снова
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Техника
Модифи-
цированный
струйный
принтер
БИОПРИНТЕР
Это руководство поможет вам создать биопринтер из подручных ма-
териалов . Биопечать — это печать биологическими материалами. Ду-
майте об этом как о 3D печати, но спрессованными ингредиентами!
Большая работа была проведена исследовательскими лабораториями и
крупными компаниями, такими как Organovo занимающимися проблемой
печати человеческих тканей и органов человека, с целью тестиро-
вания лекарств, и трансплантации органов людям. Все это звучит
невероятно сложно, но дело в том, что основные технологии широко
доступны — все это основано на струйной и/или ЗБ-печати! Так что
мы на BioCurious решили поиграть с этой технологией сами — и
проект BioPrinter Community появился на свет!
Введение
В августе 2004года, была анонсирована статья, о том, как группа американ-
ских учёных уже научилась печатать с помощью переделанных старых струйных
принтеров Hewlett Packard и Canon живые биологические объекты.
Старые модели принтеров использовались потому, что их относительно крупные
отверстия распылителей не могли повредить клетки. Да, именно клетки использо-
вались биологами вместо чернил.
Разумеется, для этого пришлось тщательно очистить картриджи от чернил обыч-
ных и несколько переделать конструкцию принтера. Да ещё потребовалось создать
программное обеспечение для контроля над температурой, электрическим сопро-
тивлением и вязкостью "живых чернил".
Столь необычный проект — плод сотрудничества Владимира Миронова (Vladimir
Mironov) из медицинского университета Южной Каролины (Medical University of
South Carolina) и Томаса Боланда (Thomas Boland) из университета Клемсона
(Clemson University).
Точнее, на первое место нужно поставить Боланда, который придумал идею, на-
чал исследование в своей лаборатории и увлёк им своего коллегу.
Вместе они доказали, что принтер способен с высокой скоростью наносить жи-
вые клетки на любую подходящую подложку.
Нечто подобное проделывали и ранее другие исследователи, пытаясь, например,
наращивать слой за слоем кожу из культивированных клеток.
Только вот коллеги наших героев пытались осуществить это без использования
струйного принтера. А он, как выяснилось, ускоряет процесс создания пласта
клеток на много порядков.
Впрочем, печать "на плоскости" — лишь одна из сторон технологии, разрабаты-
ваемой, главным образом, для фантастической, как сейчас кажется, трёхмерной
печати полноценных человеческих органов.
В статье в качестве "бумаги" учёные предлагают использовать экзотический
термообратимый гель, созданный недавно Анной Гатовска (Anna Gutowska) из ти-
хоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest
National Laboratory).
Этот материал при температуре ниже 20 градусов Цельсия является жидкостью,
а при нагреве выше 32 градусов — затвердевает. И, конечно, он совместим с
биологическими тканями.
Команда уже провела несколько экспериментов, используя легко доступные кле-
точные культуры, типа клеток яичника хомяка.
Экспериментаторы печатали на стеклянной основе множество последовательных
слоев геля и клеток, показав, что таким путём можно буквально поклеточно соз-
давать трёхмерные биологические объекты.
Идея опирается на ряд простых фактов. Клетки, напыляемые принтером, через
некоторое время сами срастаются. Тончайшие слои геля не мешают им в этом, и,
в то же время, придают конструкции прочность до того момента, как всё будет
закончено.
Наконец, после того, как искомая пространственная комбинация клеток достиг-
нута, и они соединились между собой — гель легко удалить с помощью воды.
Авторы исследования полагают, что трёхмерная печать листов кожи, различных
органов, вплоть до сердца — это путь, который сможет обеспечивать больного,
нуждающегося в пересадке органа (или пересадке кожи после ожога), всем необ-
ходимым в кратчайшее время.
Разумеется, исходные клетки для культивирования "живых чернил" будут взяты
от самого пациента, так что проблемы с отторжением быть не должно.
Заметим, выращивание органов из клеток пациента — горячая тема во многих
лабораториях. Однако все существующие методы предполагают, что такое выращи-
вание, если его и удастся осуществить (первые опыты с почками уже проводятся)
— будет занимать многие недели. А это — риск для пациента не дождаться опера-
ции.
Принтер мог бы напечатать орган невообразимо быстрее. Кстати, очевидно, что
сложные органы состоят из разного вида клеток. Как быть с этим? Очень просто,
отвечают авторы идеи — ведь и в обычных принтерах предусмотрена многоцветная
печать.
Так и здесь — в отдельные картриджи на печатающей головке нужно будет за-
править разные клетки, и вперёд — компьютер будет наносить их слой за слоем в
нужном порядке.
Прежде, чем эта технология придёт в медицину, исследователям нужно будет
решить ряд проблем. Например — жизнеобеспечение клеток в глубине создаваемого
органа.
Очевидно, это станет возможным, если принтер сможет создавать все его
структуры, включая сосуды и капилляры. Весь орган должен быть напечатан в те-
чение всего нескольких часов, и в новые слабенькие сосуды уже нужно подавать
питательные вещества, кислород, иначе клетки погибнут.
Авторы полагают, что решат эту задачу. Для ускорения срастания клеток и ук-
репления молодых сосудов они предполагают добавить в "рецептуру" чернил бе-
лок-коллаген .
Попутно так будет развит и метод печати крупных сосудов, которые можно было
бы использовать в хирургии на сердце.
По прогнозу учёных, путь принтеров, печатающих органы, от лаборатории в
клиники займёт несколько лет. При этом принтеры можно будет проектировать уже
с нуля, специально под эту задачу.
В марте 2008года в технологии печати человеческих органов наметился прорыв.
Первые образцы напечатанных живых тканей и построенных из них пространствен-
ных структур, пока довольно простых, биологи уже изучают в лабораториях. Впе-
реди ещё много работы. Но, по словам учёных, первые "товарные" ткани из прин-
тера появятся на рынке в самые ближайшие годы.
Несколько лет назад было показано, что печать биологических тканей — это не
фантастика. Однако от ранних опытов до массового применения такой технологии
в медицине пройдёт ещё не один год. Простой вроде принцип: наращивание кле-
точной ткани слой за слоем при помощи принтера, напоминающего по устройству
обычный. Но тут главное — продумать все тонкости технологии, выявить её под-
водные камни.
Этим и занимаются профессор Габор Форгач (Gabor Forgacs) и его лаборатория
Forgacslab в рамках проекта Organ Printing.
Форгач и его коллеги из университета Миссури (University of Missouri-
Columbia) создали функциональные кровеносные сосуды и кусочки сердечной ткани
при помощи своего перспективного способа печати органов, о чём и написали
статью в журнале Tissue Engineering.
Говоря упрощённо, в экспериментах университета Миссури используется трёх-
мерный биопринтер (построенный по заказу учёных компанией nScrypt), заправ-
ляемый живыми "чернилами". Он по командам компьютера и выстраивает нужную
"конструкцию" слой за слоем.
Надо сказать, что существуют разные способы культивирования тканей для тех
же целей (в качестве имплантата). В частности тканей сердца. Однако во всех
них для выращивания даже простой сердечной заплатки необходимо сначала соз-
дать "монтажный каркас", который задавал бы форму будущего органа или транс-
плантата .
Преимущество нового метода в том, что такая основа вообще не требуется —
форму сосуда, кусочка печени или сердечной мышцы задаёт сам принтер. А ведь
любой "каркас" для клеток, попавший в организм в составе имплантата, это по-
тенциальный инициатор воспаления, отмечает Габор.
Мы уже говорили, что экспериментатор ведёт печать не отдельными клетками
(как пробуют другие учёные, работающие на той же ниве) , но конгломератами,
насчитывающими десятки тысяч клеток. Как же получается, что они формируют
нужную по составу и структуре ткань?
Сначала (смотрите рисунок ниже) специальное устройство нарезает заранее
культивированную ткань (не являющуюся, однако, органом) или, точнее, плотную
клеточную суспензию на микроскопические цилиндрики с соотношением диаметра и
длины 1:1 (А) . Далее цилиндрики эти скругляют в питательной среде, формируя
микросферы - "биочернила". Одна их капля показана на фото. Диаметр её состав-
ляет 500 микрометров. Оранжевый цвет ей придаёт специальный краситель, вве-
дённый в мембраны клеток (В).
Картридж (С) принтера содержит микропипетки, заполняемые такими микросфера-
ми одна за другой. Трёхмерный принтер (D) может по очереди выдавать эти шари-
ки (учёные также называют их "сфероиды") с микронной точностью. Микропипетки
и область работы печатающей головки исследователи могут наблюдать в реальном
времени при помощи камер, встроенных в принтер (Е).
Печатает прибор сразу тремя "цветами". Два из них — это сфероиды с целевыми
клетками (в последних опытах Форгача это были клетки сердечной мышцы и эпите-
лиальные клетки), а третий — скрепляющий гель, содержащий коллаген, фактор
роста и ряд других веществ. Он нужен будущему органу, чтобы сохранить свою
форму до того момента, когда целевые клетки срастутся между собой.
Важно, что печатается гель вместе с "запчастью", в виде последовательно на-
носимых двухмиллиметровых слоев, в которые и оказываются погружены микросферы
с клетками разного типа (F).
"Мы никогда не сможем полностью напечатать печень, со всеми её деталями, —
говорит Габор, — но этого и не требуется. Если вы сможете инициировать про-
цесс, природа доделает всё за вас". Иными словами, метод Форгача предполагает
не печать совершенно готовых органов, ничем не отличающихся от тех, что рабо-
тают в теле человека, а создание живых заготовок, к органам очень близких.
Заготовок, доводку которых до ума возьмут на себя законы биологии развития.
Авторы опытов говорят, что происходящее в отпечатанном куске ткани идентич-
но процессам, идущим в эмбрионе на ранних стадиях развития органов. Специали-
зированные клетки, следуя внутренним "инструкциям", объединяются именно в ту
систему, которую от них ждут.
Нанесённые вперемешку с гелем сфероиды (с тысячами клеток каж-
дый) постепенно объединяются в нужную ткань, гель же удаляется.
Как пишет Nature, при печати клетками эндотелия в смеси с клетками сердца
группа Форгача получила кусочек работоспособной мышцы, в которой все клетки
объединились в единую систему через 70 часов после печати и начали синхронно
сокращаться через 90 часов. При этом клетки эндотелия собирались в некие тру-
бочки , напоминающие капилляры.
Аналогично учёные печатали и просто отдельные небольшие сосуды. В процессе
"набора" их стенок коллагеновый гель (иначе — "биобумага") подавался не толь-
ко на края, но и в середину сосуда. Уже после соединения клеток в ткань серд-
цевина легко удалялась, оставляя проход для кровотока. Таким способом команда
Форгача уже может создавать ветвящиеся сосудики на заказ, любой желаемой фор-
мы.
Трёхмерные клеточные структуры (трубки), напечатанные на принтере.
Сейчас исследователи работают над способом наращивания мышц на таких труб-
ках, чтобы сделать их (напечатанные сосуды) достаточно прочными для сшивания
с настоящими сосудами в ходе операции.
При этом группа работает над особо трудными для изготовления сосудами, диа-
метром меньше 6 миллиметров. Дело в том, что для сосудов более крупных давно
существуют удачные синтетические заменители, применяемые в качестве транс-
плантатов. А вот создать из голой синтетики хорошие мелкие сосуды, и тем бо-
лее - капилляры, пока не удаётся. Потому их выращивание и было бы настоящим
выходом.
Форгач и его коллеги создали компанию Organovo, также базирующуюся в Миссу-
ри, которая и займётся развитием технологии и выводом её на рынок. Причём те-
перь они заявляют: в течение нескольких лет в продаже должен появиться первый
продукт фирмы. Это будут простые фрагменты тканей, предназначенные для токси-
кологических тестов (например, напечатанные кусочки человеческой печени). Та-
кие образцы могли бы заменить лабораторных животных.
Чуть позже должны появиться и напечатанные трансплантаты. Сперва это будут
кровеносные сосуды.
Ну а дальше можно будет понемногу подобраться и к печати более сложных ор-
ганов на заказ. Например, говорят разработчики данной технологии, одними из
первых таких "запчастей" они начнут печатать человеческие почки. Интересно,
что внешне органы эти, вероятно, и не будут выглядеть как почки, сообщают
экспериментаторы, но работать в организме должны ничуть не хуже.
И пусть очередь органов, устроенных куда сложнее и работающих не столь про-
сто, наступит позже, первые предвестники этих рукотворных, но при этом живых
трансплантатов уже созданы. Так что работоспособность метода, хотя бы в его
основе, можно считать доказанной.
Процесс
разработки
биопринтера
ш^,'
Шаг 1: Разборка старого
струйного принтера
Берём старый струйный
принтер, в нашем случае
HP 5150, но подойдёт
практически любой. Може-
те просто срывать все
пластиковые крышки, но
убедитесь, что кнопка
перезагрузки на передней
панели всё ещё работает.
В нём есть маленький бы-
стродействующий переклю-
чатель , который следит,
открыта ли крышка. После
снятия крышки, нужно за-
фиксировать этот пере-
ключатель во включённом
положении, вручную, с
помощью зубочистки или
приклеив маленький кусо-
чек пластика, в общем,
включите фантазию.
Так же внутри есть быст-
родействующий переключа-
тель механизма подачи
бумаги, который опреде-
ляет, загружена ли бума-
га. С ним нужно сделать
тоже самое.
Чтобы убедиться, что всё
сделано правильно, рас-
печатайте пару листов.
Смотреть, как разобран-
ный принтер печатает,
само по себе интересно.
Следующей задачей явля-
ется вскрытие картриджа,
для замены чернил на
что-то более органиче-
ское . Лучше взять новый
картридж, у которого со-
пла ещё не засорены, но
вы можете попробовать и
старый, только перед ис-
пользованием включите
режим очистки головки,
если ПО принтера это по-
зволяет .
После снятия всех наклеек вы увидите, что большинство картриджей имеют при-
клеенную крышку с небольшим вентиляционным отверстием для подачи воздуха во
время вытекания чернил. Крышку нужно снять ножом или специальным инструмен-
том, только имейте ввиду, что в будущем картридж нужно будет снова вставлять
в принтер.
Как только вы вскроете картридж, вы увидите, что весь резервуар занимает
небольшая губка, которая удерживает чернила на месте. Цветные картриджи имеют
отдельные отсеки чернил со своими губками (обычно голубой-пурпурный-желтый, а
не красный-зеленый-синий, так как цвета печати на белой бумаге является про-
цессом вычитания цвета). Вы можете выжать оставшиеся чернила и сохранить их
для последующих экспериментов (например, для бумажной хроматографии). Затем
промыть, промыть, и ещё раз промыть картридж дистиллированной и деионизиро-
ванной водой, чтобы не засорить печатающую головку минеральным остатком. Не-
зависимо от того, как хорошо вы промоете его, вряд ли у вас получиться вымыть
всё, поэтому залейте в картридж дистиллированной воды и напечатайте что-
нибудь, потом ещё и ещё пока мельчайшие частицы чернил не перестанут выхо-
дить .
Теперь необходимо чем-нибудь заполнить наш картридж. Тут всё зависит о ва-
шей фантазии. Мы решили начать с чего-нибудь простого, а не прыгать сразу к
печати живых клеток. Мы решили напечатать что-то с помощью раствора арабинозы
на фильтровальную бумагу. Затем мы вырезали её и положили на пластину агаро-
зы, с выращенной плёнкой из кишечной палочки, содержащей pGLO плазмиду. Эта
плазмида содержит ген зеленого флуоресцентного белка (GFP), под управлением
арабинозочувствительного гена-регулятора.
В результате, там, где мы распечатали арабинозу на фильтровальной бумаге,
мы увидели под ультрафиолетовым излучением зелёный свет, излучаемый кишечной
палочкой! Обратите внимание, что красота этого эксперимента заключается в его
простоте: мы только должны были печатать простым раствором сахара, а не объ-
емными живыми клетками, причём на бумаге, так что нам даже не придётся менять
технологию работы с бумагой. Также можно попробовать печать с помощью анти-
биотиков или даже белков, таких как ферменты или факторы роста.
На этой фотографии мы распечатали половину страницы арабинозой.
Шаг 2: Проблема — существующие принтеры имеют слишком высокое разрешение
Мы провели немало времени, смотря на струйные печатающие головки под микро-
скопом. Серебристая полоска в нижней части картриджа называют пластиной с со-
плами. Это просто лента из нержавеющей стали. В этом картридже, сопла распо-
ложены в четыре ряда, из которых вы можете увидеть две на первом изображении
выше. Сопла фактически пронумерованы от 1 до 416. 416 сопел в печатающей го-
ловке это примерно 1/3 дюйма выходит до 1200 точек на дюйм.
Теперь, 1/1200 на дюйм означает интервал в 21 мкм.
Кроме того, сами сопла фактически около 23 микрон в диаметре. Это порядка
размера эукариотическои клетки! Мы по-прежнему имеем возможность печатать
клетки E.coli которые гораздо меньшего размера (^1 мкм в диаметре) с этой пе-
чатающей головки, а также возможно дрожжевые клетки (^10 мкм в диаметре).
Но подождите — это еще не все!
Когда вы удаляйте металлическую пластину с соплами, вы получаете другие
возможности печатающей головки — чуда инженерного кремния, который включает в
себя как наливные, микроскопические нагреватели, которые испаряют часть чер-
нил в термическом струйном принтере, так и кучу встроенной электроники. От-
личная мишень для продвинутых микроскопистов!
Последнее изображение (см. ниже) волнует нас гораздо больше. Там, кажется,
фильтр, интегрированный в кремний, расположенный между резервуаром чернил и
печатающей головкой! По изображению с микроскопа, мы оцениваем отверстия в
фильтре, размером около 3 мкм, что может оказаться недостаточно даже для кле-
ток кишечной палочки!
Вдобавок, используя коммерческий принтер, придётся изменить весь путь дви-
жения бумаги, к тому же существующие драйвера предоставляют ограниченные воз-
можности для управления печатающей головкой, если конечно не использовать
драйвера под Linux.
Итак, похоже на то, что мы не сможем печатать чем-либо, что больше дрожже-
вых клеток, используя последнее поколение струйных принтеров. И мы не в со-
стоянии напечатать даже дрожжи или клетки Е.coli с помощью струйного картрид-
жа на данном принтере!
Сейчас, комплект разработки Parallax для струйных принтеров и картридж HP
51604А позволяет печатать с разрешением в 96 dpi. Проблема в том что они сня-
ты с производства несколько лет назад.
Другим путём является использование древних HP принтеров с разрешением 300
dpi, и сопел размером предположительно около 80 микрон или около того, что
должно быть достаточно для печати клеток человека. Например, HP DeskJet 500,
дошедший до нас из 90-х. Удачи в поиске этого антиквариата.
Так что давайте создавать собственную печатающую платформу, над которой мы
будем иметь полный контроль.
Шаг 3: Используем печатающую головку InkShield
К счастью для нас, Николас Льюис1 признал необходимость DIY-платформы для
струйной печати, и начал на Kickstarter кампании по созданию Inkshield: An
Open Source Inkjet Shield for Arduino. InkShield строится вокруг HP C6602
струйного картриджа2, с 12 соплами и 96 точками на дюйм, предназначенный для
печати этикеток на вещи, как кабели. 96 точек на дюйм равно шагу в 265 мик-
рон. Как вы можете видеть в последнем изображении, фактический диаметр сопла
составляет только около 1/3 от расстояния между точками, или около 85 микрон
— просто идеально подходит для наших целей!
InkShield предназначен для управления Arduino, но нуждается в более высоком
напряжении, чем 5V Arduino получаемые им от USB. Таким образом, вы должны
предоставить 9-12V питания через специальный разъем питания на InkShield или
через разъем питания на Arduino.
Схемы и программы можно скачать здесь:
ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2016-ll-al.zip
1 http://nicholasclewis.com/projects/inkshield/theory/
2 http://www8.hp.com/us/en/products/oas/product-detail.html?oid=43339
Шаг 4: Версия 2: Hackteriabot
ь.
ч
ь..
^^^^^ш л Д*лдУ s ~jft/i
—-"^\ • ~J ^& "^"■^JR-*,..
у'^Ж V \
I foot о P<>t„rr* rob
~\
ЙЙ^'
^<иии^йг
=fc ^*
Л\ < -«' Г.-.v •.,
♦
/
#4 ^^^^
r
-*~
"Л
Для нашей второй биопечатающей платформы, мы построили XY-платформу из пары
старых CD-приводов, вдохновленные красивым DIY лазерным резаком / микрофлюидо
платформой от наших друзей из Hackteria45.
Расположив движущиеся механизмы, перемещающие головку в CD/DVD приводе, под
углом в 90 мы получаем XY-платформу с очень маленькой строительной областью,
но с очень большой точностью позиционирования
Использование позиционирования лазерной головки от механизма CD привода для
строительства высокоточной XY платформы — не новая идея6.
Шаг 5: Сборка X-Y платформы из Б/Ушных CD приводов
Сперва собираем стопку старых приводов. Открываем лоток с помощью скрепки.
Возможно, вам придётся перебрать несколько приводов, прежде чем вы найдёте с
шаговым двигателем. По крайней мере половина из тех что мы разобрали имела
двигатель постоянного тока. Их легко отличить друг от друга разобрав привод:
DC имеют два провода, a Stepper - четыре и короткий шлейф (см. ниже).
В отличие от постоянного тока, шаговые двигатели предназначены для переме-
щения на определенное число шагов, где каждый шаг представляет собой часть
полного оборота. Это делает удобным для высокоточного позиционирования, без
необходимости создания системы обратной связи, проверяющей позицию нахождения
головки. Например, 3D принтеры обычно используют шаговые двигатели для пози-
ционирования печатающей головки.
Перевод не найден, но можно предположить, что это слово скомбинировано из bacteria
(бактерия) и hacker (хакер - тот, кто копает как можно глубже) плюс bot (агент-
робот) . - Прим. Ред.
4 https://youtu.be/QOEMFQPaNEY
5 http://diybio.org/2012/06/12/gaudilabalgaepicker/
6 http://builders.reprap.org/2010/08/selective-laser-sintering-part-8.html
После онлайн-проверки некоторых серийных
номеров, мы наткнулись на хорошо докумен-
тированный биполярный шаговый двигатель7,
помеченный как PL15S-020. Остальные най-
денные двигатели очень похожи на него,
так что, вероятно, они имеют одинаковые
параметры.
Данный шаговый двигатель делает 20 ша-
гов на оборот (не много, но достаточно),
а ходовой винт имеет шах1 3 мм за один
оборот. Таким образом, каждый шах1 равен
^^^^^^^^^^^^_^^^^^^ 150 мкм перемещения лазерной головки — не
/\ ^^^^^^^^^^^^B^^^^^l плохо
^*—- ^яг^^^^^^^^^^^^^^^^^^^И на Arduino.cc сайте мы нашли схемы для
биполярных шаговых двигателей, а также пример кода для их управления. Мы за-
казали несколько SN754410NE Н-мостов для реализации схемы, показанной на по-
следней картинке.
I
То microcontroller "oltage supply
То microcontroller outputs I and 2
To rrctor supplv
(46-30V)
\2 en
I in
lout
GND
б NO
2out
2in
V2
H-Bridge
SN754410NE
VI
4in
4out
GND
GND
3out
3in
3,4 en
Motor
.y
)
o[>
>
To microcontroller outputs 3 and4
7 http://robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PLl5S020.pdf
Старые CD/DVD приводы имеют множество других интересных комплектующих! В
том числе, лоток механизма открытия/закрытия, содержащий двигатель постоянно-
го тока с низкоскоростной передаче, двигатель шпинделя, который вращает CD,
имеет как правило, высокопроизводительный бесщеточный двигатель постоянного
тока, который можно использовать в игрушечных самолетах и вертолетах. Плюс,
куча переключателей, потенциометры, чёртовы лазеры, и даже соленоиды! В об-
щем, извлеките всё!
Шаг 6: Соберите всё вместе
Материалы:
• Два механизма перемещения лазерной головки с шаговыми двигателями (жела-
тельно одинаковые) из старых приводов.
• Один InkShield комплект, с картриджем и держателем картриджа.
• Дополнительно: HP C6602 струйный картридж.
• Arduino Uno.
• Два SN754410NE H-Bridge Motor.
• Комплект для прототипирования Arduino и/или крошечная макетная плата.
• Провода, винты, стойки, корпуса.
Общие затраты на биопринтер составили около 150$, включая стоимость достав-
ки и обработки деталей. Выше на фотографии показаны две разные модели. Вторая
версия обладает верхней пластиной из качественного акрила и большим внутрен-
ним пространством.
\
/
ш^
Механизм перемещения CD привода, находящийся внизу, перемещает синюю пла-
стину на которой вы что либо печатаете (например, пластину агарозы). Верхний
механизм привода, установленный под прямым углом, перемещает струйную печа-
тающую головку. Мы использовали Shapelock8 и некоторые винты для крепления
нижней платформы к лазерной головке, и крепления держателя картриджа к верх-
ней головке лазера. Электроника состоит из Arduino Uno в нижней части, белого
InkShield (подключенного к струйному держателю картриджа с хорошим белым лен-
точным кабелем), и протоплаты с шаговыми двигателями наверху.
Бумажные полоски, из бумаги в клеточку, на нижней и верхней платформах, по-
зволяют нам отслеживать положение по X и Y осям. Общая площадь печати состав-
ляет около 1,5 дюйма в обоих направлениях, с разрешением 150 мкм за один шаг.
Следует отметить, что разрешение шаговых двигателей похоже на разрешение пе-
чатающей головки: 96 точек на дюйм, 265 микрон шаг, но точки, напечатанные
печатающей головкой, четко разделены — примерно 150-200 микрон.
Шаг 7: Испытание
Это наш первый по-настоящему рабочий Биопринтер. Мы заправили картридж жид-
кой культуры кишечной палочки с pGLO. Слегка модифицировали «I < 3 InkShield»
DEMO Arduino, которое шло с InkShield, и напечатали пару строк «I <3
BioCurious» снова и снова на агаровой пластине. Агаром было заполнено почти
до самого верха, чтобы свести к минимуму расстояние печати.
Поликапролактон (Polycaprolactone, PCL) — биоразлагаемый полиэфир с низкой темпе-
ратурой плавления (59-64 градусов). Является полимером г-капролактона. Широко приме-
няется для производства специальных полиуретанов. Кроме всего прочего используется
для лепки и прототипирования в домашних условиях. Для этих целей продается под на-
званиями: Hand Moldable Plastic, Mold-Your-Own Grips, InstaMorph, Shapelock,
Friendly Plastic, Plastimake, Polymorph, Полиморфус, Экоформакс.
Как вы можете видеть, печать живыми клетками E.coli работает отлично! Мы,
вероятно, дали колонии бактерий развиваться дольше, чем нужно, так что буквы
немного расплываются. Мы получили распыление небольших колоний по углам клет-
ки — вероятно, из-за некоторого распыления от струйной головки. Мы можем
улучшить качество регулировкой вязкости или плотности клеток культуры, загру-
жаемых в картридж.
Но в целом, не плохо для первого раза!
После печати мы дезинфицировали поверхность и внутренность картриджа отбе-
ливателем, а потом пропустили немного отбеливателя через головку. После чего
промыли всё дистилированной водой.
Вероятно, было бы хорошей идеей, вложиться в ультразвуковой очиститель юве-
лирных изделий, который может разрушать, в том числе и органические вещества
в самых труднодоступных местах.
Заключение
Мы обратились к этому проекту с практически нулевым опытом работы с Биопе-
чатью, шаговыми двигателями, струйными картриджами, и даже программирования
Arduino! Поэтому, естественно, не все наши действия были оптимальными. Вот
некоторые вещи, которые мы могли бы сделать иначе в следующий раз:
• Изучая работу шаговых двигателей мы получили действительно ценный опыт, но
мы могли сэкономить кучу времени и усилий, адаптируя некоторые из RAMPS
(RepRap Arduino MEGA Pololu Shield) технологий, которая уже была хорошо
развита именно с этой целью в сообществе 3D-печати. В частности, шаговый
двигатель Pololu уже имел встроенные микрошаговые возможности.
• Строительство собственной XY-платформы — это здорово! Но мы используем эти
шаговые двигатели для того, для чего они никогда не были предназначены,
что начинает себя проявлять. Мы уже получаем некоторые проблемы с иногда
пропускающей нижней ступенью, по-видимому, из-за частых ручных сбросов,
изнашивающих пластиковые детали. Было достаточно легко купить новые шаго-
вые двигатели, чтобы держать их, добавить немного микропереключателей для
конечных остановок, и код функции сброса позиции в программном обеспече-
нии.
• Как только вы начинаете поиск новых шаговых двигателей и RAMPS электрони-
ки, возникает вопрос: почему бы не начать сразу с ЗБ-принтеров вместо это-
го? Если мы устали от нашей текущей версии биопринтера, то, наверное, из-
за выбранного направления. Стоимость, скорее всего, увеличится на порядок
и так, хотя...
• Наличие одной печатающей головки имеет свои ограничения. Если бы мы дейст-
вительно хотели заняться какой-то тканевой инженерией, мы хотели бы иметь
возможность печати нескольких типов клеток. Мы могли бы потенциально поло-
жить два струйных картриджа друг к другу. Решением Больших Мальчиков в
этой области является использование шприцевых насосов. Представьте себе,
что имея несколько шприцевых насосов рядом с принтером, каждый из которых
подаёт свой материал на печать через тонкую трубку, а иглы установлены на
печатающую головку. Следите за обновлениями...
Теперь слон в посудной лавке... Что, черт возьми, вы делаете с вашим собст-
венным биопринтером?! Я не думаю, что BioCurious будет когда-либо конкуриро-
вать с такими компаниями как Organovo с точки зрения печати человеческих тка-
ней или органов. С одной стороны, содержание клеток животных отнимают гораздо
больше усилий. С растительными клетками намного легче работать! Не хочу, что-
бы всё пошло прахом, так что следите за некоторыми из наших следующих руко-
водств !
Между тем, вот несколько идей:
• Печать градиентов питательных веществ и/или антибиотиков на слой клеток
для изучения комбинаторных взаимодействий — или даже для выбора различных
изолятов из образца из окружающей среды.
• Печать шаблонов факторов роста на слой эукариотических клеток для изучения
клеточной дифференцировки.
• Печать двух или более видов микроорганизмов на различных расстояниях друг
от друга, чтобы исследовать метаболические взаимодействия.
• Настройка вычислительной задачи как 2D модель строительства микроорганизма
на агаровой пластине.
• Исследование систем реакция-диффузия.
• Печать 3D структур с помощью повторной печати слоев. Теперь вы можете рас-
смотреть возможность сделать все выше в 3D!
• Распечатать клетки в раствор алыината натрия, на поверхности пропитанной
хлористым кальцием, для создания гелевых 3D структур (по аналогии с про-
цессом spherification9 в молекулярной гастрономии)
Так что вы хотите сделать для реальной науки?
Биопринтер, показанный здесь, очевидно, всего лишь прототип. Но так как у
нас были очень серьезные запросы об использовании этого в академических лабо-
раториях, вот некоторые рекомендации:
• Группа Дельфин Дин в университете Клемсон работает на Bioprinting с ис-
пользованием модифицированного HP DeskJet 500. Определенно посмотрите их
видео на JoVE on Creating Transient Cell Membrane Pores Using a Standard
Inkjet Printer! Множество информации, о том как иметь дело со струйными
принтерами, использующимися в качестве лабораторного оборудования, как
очистить картриджи, готовить соответствующие клеточные суспензии, и неко-
торые интригующие не 3D приложения для печати.
• Мы еще не получили удовлетворительных доказательств того, что картриджи HP
С6602 могут печатать эукариотические клетки. Мы считаем, что, скорее все-
го, это связано с засорением печатающей головки продуктами распада клеток.
Мы будем держать вас в курсе по поводу использования ультразвуковых уста-
новок для очистки...
• Печать может занять несколько минут, так что держите принтер в капюшоне,
чтобы избежать загрязнения.
• Оберните электронику в пищевую пленку или постройте корпус, чтобы сохра-
нить её сухой и чистой. Все остальное можно протереть с хлоркой после ис-
пользования .
9 Сферификация - придание жидкостям сферических форм. На сегодняшний день этот метод
широко используется в кулинарии. Американская дизайнерская компания Dovetailed ис-
пользует сферификацию для "печати" фруктов с помощью 3D принтера. Хотя точный про-
цесс, используемый компанией, пока не раскрывается, тем не менее, можно предполо-
жить , что они используют. При таком способе жидкость или фруктовое пюре смешивают с
очень малым количеством вещества, называемым альгинат натрия, затем быстро помещают
её в чашу с растворяемой кальциевой солью. На этом этапе сок или пюре формируют
очень маленькие сферы, очень похожие на мелкую рыбную икру, чьи оболочки удерживают
содержимое внутри. Дальше 3D-принтер объединяет эти маленькие ароматные сферы с дру-
гими сферами такого же или другого вкуса, чтобы сформировать индивидуальные съедоб-
ные «плоды», которые выглядят так, как захочет пользователь.
Дискуссии
Сумма биотехнологии
А. Панчин
Глава 13.
Игра в Бога
Попытайтесь догадаться, чем занимается человек, которого я сейчас опишу,
учитывая, что его история основана на реальных событиях. Наш герой находился
в городе на берегу океана, где он зашел в магазин, чтобы купить пачку презер-
вативов и детектор поддельных банкнот. Обе покупки понадобились ему только
ночью, когда он в кромешной темноте находился на яхте недалеко от берега.
Вскоре на яхту взошел береговой патруль, чтобы проверить документы таинствен-
ной личности в связи с весьма подозрительной активностью оной и ее подельни-
ков . Документы оказались в порядке, и патрульные удалились восвояси. Назовем
этого человека Доктором М.
Вы удивитесь, но Доктор М - молекулярный биолог, университетский профессор.
Он ныряет под воду с аквалангом в поисках кораллов. Эти родственники медуз
флуоресцируют при свете герметично упакованного в презерватив детектора ва-
лют. Из полученных образцов Доктор М выделяет ДНК, чтобы потом открыть новые
гены флуоресцентных белков. Иногда, прежде чем прочитать ДНК, нужно ее пой-
мать! В этом амплуа Доктор М выступает как настоящий ЛЛмокрыйп биолог. Так на
жаргоне называют ученых-экспериментаторов, противопоставляя их ЛЛсухимп биоло-
гам - теоретикам и биоинформатикам, которые работают с готовыми данными.
Чайники для полимеразной цепной реакции, презервативы и ультрафиолетовые
лампы - это далеко не все подручные средства, помогающие двигать науку впе-
ред. Рассмотрим способ выделения ДНК, для использования на кухне или в баре,
в процессе которого получается неплохой побочный продукт - съедобный алко-
гольный коктейль. Выделять ДНК мы будем из клубники. Культивируемая клубника
Fragana ananassa приятна на вкус, и в то же время в ней немало ДНК. Размер
генома клубники составляет 720 миллионов нуклеотидов, при этом Fragana
ananassa октоплоидная: каждая из семи хромосом представлена в клетках восемью
копиями. Клубнику нужно поместить в морозилку, чтобы кристаллизация воды при
образовании льда привела к разрушению клеток, а затем разморозить, чтобы со-
держимое клеток вытекло наружу.
Размороженную клубнику положим в полиэтиленовый пакет и добавим туда анана-
совый сок (желательно свежий), содержащий большое количество фермента броме-
лина. Этот фермент является протеазой (протеиназой), то есть способен разру-
шать белки. От белков нам желательно избавиться, потому что некоторые из них
могут разрушать ДНК. Концентрированная протеаза из ананаса используется для
удаления омертвевшей ткани после сильных ожогов, а также для маринования мяса
на шашлыки (мясо становится более мягким). Есть предположение, что ананасовый
сок благодаря столь высокому содержанию протеаз улучшает пищеварение.
Содержимое пакета нужно как следует перемешать и размять, чтобы ДНК оказа-
лась в растворе. От мякоти придется избавиться - для этого можно использовать
марлю или дуршлаг. Жидкость, отфильтрованную от мякоти, переливаем в стакан и
достаем очень крепкий алкоголь. Желательно, чтобы в нем было больше 70 %
спирта. Это может быть крепкий абсент, американская водка Devil's Springs
(75,5 % этанола), спирт Everclear (бывает с содержанием спирта 75,5 % и 90 %)
или ром Bacardi 151 (75,5 % этанола). Внимание! Чрезмерное употребление алко-
голя вредит вашему здоровью!
Алкоголь нужно добавлять в коктейль очень медленно, по краешку стакана. Же-
лательная высота слоя спирта - несколько сантиметров. Ни в коем случае спирт
не должен перемешиваться с соком. В спирте ДНК не растворяется, поэтому, если
все сделать аккуратно, получится двухслойный напиток, а между слоями сформи-
руются беловатые сгустки ДНК. Их можно подцепить палочкой и съесть. Все со-
вершенно натурально!
Конечно, в лаборатории используют гораздо более стандартизованные и эффек-
тивные методы выделения ДНК. Быструю заморозку клеток можно осуществлять в
жидком азоте. Кроме того, для разрушения клеточных оболочек можно использо-
вать детергент (вроде моющего средства), например раствор Triton X-100. В де-
тергент иногда добавляют соль, которая помогает ДНК слипаться. Вместо протеаз
из ананасового сока для разрушения белков используют чистую протеиназу (чаще
всего протеиназу К). Вместо дорогих алкогольных напитков берут обычный спирт.
После добавления спирта раствор обычно охлаждают и помещают в центрифугу, где
пробирка начинает вращаться со скоростью около десяти тысяч оборотов в мину-
ту. Центробежная сила приводит к тому, что осадок (из ДНК) оказывается на
нижней стенке пробирки. Потом жидкость из пробирки удаляется, а ДНК так и ос-
тается на дне. Подобные эксперименты в ряде стран проводят даже дети. Когда
они подрастут, им разрешат использовать методы выделения ДНК для взрослых - с
Bacardi и абсентом.
С генной инженерией не все так просто, как с выделением ДНК. Вам потребует-
ся объект, который вы хотите модифицировать, например бактерия или растение,
один из множества инструментов для генной модификации и, собственно, та кон-
струкция из ДНК, которую вы хотите перенести. В качестве примера попробуем
создать флуоресцирующую бактерию. Доктор М, а также другие ученые до него уже
нашли для нас гены, которые кодируют флуоресцентные белки, и выложили их по-
следовательности нуклеотидов в открытые базы данных, что существенно облегча-
ет поставленную перед нами задачу.
В 1961 году японский ученый Осаму Симомура выделил из медузы рода Aequorea
красивый биолюминисцентный белок, светящийся синим. Позже было установлено,
что у медузы есть еще один белок, работающий с ним в паре. Мы его уже упоми-
нали в предыдущих главах. Этот белок поглощает свет в синем диапазоне, а из-
лучает в зеленом. Его назвали GFP (green fluorescent protein, или зеленый
флуоресцентный белок). Если биолюминисцентным белкам нужен исходный продукт
(субстрат), с которым они вступают в химическую реакцию для получения света,
то GFP в таком субстрате не нуждается. Как это часто бывает в области фунда-
ментальных научных исследований, в последующие тридцать лет GFP оставался
практически бесполезным и интересовал лишь узких специалистов, изучающих ме-
ханизмы его флуоресценции. До тех пор, пока внезапно этому белку не нашлось
важнейшее применение, перевернувшее наши представления о молекулярной биоло-
гии.
В 1992 году американский ученый Дуглас Прэшер с соавторами установили по-
следовательность гена GFP. К сожалению, ученому самым обидным образом не хва-
тило финансирования, чтобы после продолжить изучение гена. Прэшер едва сводил
концы с концами: какое-то время он даже ездил на машине с надписью "ученому
нужна работа" и принимал пожертвования. Тем временем геном GFP независимо за-
интересовались ученые Мартин Чалфи и Роджер Цянь. Прэшер, полагая, что сам с
изучением GFP не справится, согласился передать ген коллегам для проведения
дальнейших экспериментов.
Чалфи тоже не купался в деньгах, но обладал изобретательностью, которая
очень помогла ему в исследовательской работе. Например, его лаборатория не
могла позволить себе флуоресцентный микроскоп (чтобы наблюдать свечение GFP
внутри отдельных клеток), поэтому Чалфи приглашал к себе торговцев лаборатор-
ным оборудованием, брал у них микроскопы на "испытательный срок", делал нуж-
ные снимки и анализы, а потом возвращал приборы обратно, так ничего и не ку-
пив .
В 1994 году Чалфи и его коллеги, включая Прэшера, опубликовали в журнале
Science статью о том, что с помощью генной инженерии можно соединять ген GFP
с другими генами живых организмов, а по свечению определять локализацию коди-
руемых ими белков. Впоследствии благодаря GFP стало возможно увидеть под мик-
роскопом, как развивается нервная система, как клетки поджелудочной железы,
производящие гормон инсулин, организуются в ходе эмбрионального развития, как
белки транспортируются в клеточное ядро или из ядра и вообще из одной части
клетки в другую, как раковые клетки распространяются по телу человека и так
далее.
Тем временем сотрудники лаборатории Цяня обнаружили в гене GFP мутации, из-
за которых белок становился более ярким, а также мутации, меняющие цвет флуо-
ресценции белка. Благодаря его исследованиям арсенал ученых пополнился желты-
ми, оранжевыми, красными и другими флуоресцентными белками и их генами. Впо-
следствии решение Прэшера "поделиться" геном GFP с коллегами принесло великую
пользу науке, но стоило ученому Нобелевской премии, на вручении которой он
присутствовал почетным гостем, а не лауреатом. Премию за GFP разделили Цянь,
Чалфи и Симомура, люди, успевшие внести наибольший вклад в его изучение, что
не отменяет заслуг первооткрывателя гена. Последовательность исходного гена
GFP Прэшера из оригинальной публикации вы можете увидеть ниже.
Кроме мутационного подхода для создания новых форм светящихся белков, кото-
рый использовали в лаборатории Цяня, есть еще один способ - поиск уже сущест-
вующих в природе генов флуоресцентных белков (как это делал Доктор М). С этим
подходом преуспели в лаборатории академика Сергея Лукьянова из Института био-
органической химии РАН. Ученые открыли ярко-зеленый флуоресцентный белок на
щупальцах актинии Anemonia majano, желтозеленыи белок на щупальцах мягкого
коралла рода Zoanthus, сине-зеленый белок на полосах и красный белок на пят-
нах дисков ллгрибного коралла" Discosoma striata и другие белки. Позже экспе-
рименты с различными флуоресцентными белками и их мутантами позволили создать
белок, со временем меняющий цвет флуоресценции от зеленого к красному. При
помощи этого белка можно изучать, как меняется локализация или концентрация в
клетке других белков, соединенных с такими светящимися "молекулярными часа-
ми".
ATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGAGTTGTCCCAATT
CTTGTTGAATTAGATGGTGATGTTAATGGGCACAAATTTTCT
GTCAGTGGAGAGGGTGAAGGTGATGCAACATACGGAAAACT
TACCCTTAAATTTATTTGCACTACTGGAAAACTACCTGTTC
CATGGCCAACACTTGTCACTACTTTCTCTTATGGTGTTCAA
TGCTTTTCAAGATACCCAGATCATATGAAACAGCATGACTT
TTTCAAGAGTGCCATGCCCGAAGGTTATGTACAGGAAAGAA
CTATATTTTTCAAAGATGACGGGAACTACAAGACACGTGCT
GAAGTCAAGTTTGAAGGTGATACCCTTGTTAATAGAATCGA
GT TAAAAGG TAT T GAT T T TAAAGAAGAT GGAAACAT T CT TG
GACACAAATTGGAATACAACTATAACTCACACAATGTATAC
ATCATGGCAGACAAACAAAAGAATGGAATCAAAGTTAACTT
CAAAATTAGACACAACATTGAAGATGGAAGCGTTCAACTAG
CAGACCATTATCAACAAAATACTCCAATTGGCGATGGCCCT
GTCCTTTTACCAGACAACCATTACCTGTCCACACAATCTGC
CCTTTCGAAAGATCCCAACGAAAAGAGAGACCACATGGTCC
TTCTTGAGTTTGTAACAGCTGCTGGGATTACACATGGCATG
GATGAACTATACAAATAA
Еще одну замечательную идею с использованием флуоресцентных белков придума-
ла группа молекулярных биологов из Гарварда во главе с Джефом Лихтманом и
Джошуа Сейнсом. В 2007 году они опубликовали в журнале Nature статью о новом
методе исследования связей между нервными клетками мозга - Brambow (от слов
brain - ллмозг" и rainbow - "радуга", то есть "мозговая радуга"). Метод осно-
ван на том, что в результате особой рекомбинации в отдельных нервных клетках
генетически модифицированного организма оказывается свой уникальный набор ге-
нов флуоресцентных белков. Разные соотношения красных, зеленых и синих белков
создают уникальные цвета, поэтому отдельные нейроны и их отростки окрашивают-
ся по-разному. Это позволяет создавать удивительной красоты изображения
структур мозга и видеть, какие нервные клетки соединены отростками.
Но вернемся к нашей текущей задаче - создать работающую плазмиду с флуорес-
центным геном. Сначала мы спланируем ее на компьютере, а потом рассмотрим,
как получить соответствующую последовательность ДНК в пробирке. В конце мы
перенесем плазмиду в бактерию. Давайте выберем предложенный ген GFP или его
аналог, цвет и яркость которого нам больше подходят, и последуем дальше.
Кроме гена GFP, нам понадобится ген, придающий бактерии устойчивость к ка-
кому-нибудь антибиотику. Такие гены могут кодировать белки, разрушающие или
инактивирующие антибиотик, не впускающие его в клетку и так далее. Примеров и
механизмов устойчивости известно множество, причем от разных антибиотиков за-
щищают разные механизмы. После того как мы генетически модифицируем наши бак-
терии, мы захотим избавиться от тех, которые модифицировать не удалось, и ан-
тибиотик нам в этом поможет.
Для того чтобы гены работали, к ним нужно подобрать правильные регуляторные
участки - промоторы и операторы, о которых мы говорили, обсуждая ллсинтаксис
жизни". Выбор промотора зависит от того, какой организм мы модифицируем и хо-
тим ли мы, чтобы ген работал постоянно или при определенных условиях. У бак-
терий и эукариот РНК-полимеразы разные и используют разные промоторы. Для то-
го чтобы ген работал в клетках бактерий, перед ним часто ставят промотор бак-
териофага Т7. Бактериофаги пытаются заставить бактериальную клетку полностью
переключиться на производство вирусных РНК и белков, поэтому их промоторы
очень эффективные (сильные) - с прилежащих к ним генов считывается много РНК.
Если мы используем промотор Т7, в нашей плазмиде должен быть еще один ген, а
именно ген РНК-полимеразы бактериофага Т7, которая будет этот промотор обслу-
живать (связывать). Этот ген можно поставить под обычный бактериальный промо-
тор. Известно множество разных промоторов, как сильных, так и слабых, а их
последовательности можно найти в открытых базах данных и в научных публикаци-
ях . Ниже приведена последовательность промотора Т7.
5' — TAATACGACTCACTATAGGG — 3'
Для того чтобы синтез РНК в конце наших генов останавливался, после генов
желательно разместить участки, которые называются терминаторами. Достигнув
их, РНК-полимераза будет отсоединяться, прекращая синтез РНК. Это как знак
пунктуации - точка в конце предложения. Для завершения работы над плазмидой
потребуется еще один участок, который называется ллориджин репликации" - ме-
сто, куда садится бактериальная ДНК-полимераза. Только при наличии такого
участка плазмида сможет размножаться внутри бактерий. Наконец, между различ-
ными генами мы вставим небольшие участки ДНК произвольных последовательно-
стей, чтобы отделить гены друг от друга.
Матричная нить ДНК
Промотор
3'- конец
Опоратор
Участок
связывания
РНК-полимеразы
Гон (гоны) Терминатор
5'- конец
Участок,
содержащий
информацию о
первичной
структуре
Участок полипептида Участок,
связывания сигнализирующий
регуляторов об окончании
транскрипции транскрипции
Проект нашей плазмиды готов - пора создавать ее в пробирке. Сделать это
можно несколькими способами. В принципе можно заказать плазмиду у какой-
нибудь биотехнологической компании, которая сделает ее по нашим чертежам, ис-
пользуя современное оборудование и методы. Когда-нибудь в будущем устройства
для синтеза произвольных последовательностей ДНК, в том числе плазмид, станут
доступными для большинства людей, но пока что эти приборы очень дорогие.
Здесь, конечно, ощущается некоторое жульничество. Что это за генные инженеры,
которые не могут сами взять и все собрать?
Конечно, плазмиду можно собрать и самостоятельно, если она состоит из фраг-
ментов других, уже готовых плазмид, геномов вирусов или бактерий, которые у
нас хранятся в запаснике. Так поступали ученые, получившие от Прэшера ген
GFP, - совмещали готовый ген с уже имевшимися генетическими конструкциями.
Процесс сборки плазмиды можно сравнить с тем, как раньше писали анонимные
письма, составляя тексты из слов, вырезанных из газет на свежем листе бумаги.
Листом бумаги может выступить какая-нибудь существующая распространенная
плазмида.
В арсенале генного инженера есть целый набор белков-ферментов, умеющих раз-
резать и сшивать молекулы ДНК. Как и GFP, эти ферменты были придуманы не уче-
ными, а различными живыми организмами в процессе эволюции, а мы лишь позаим-
ствовали их, приспособив под собственные нужды. Например, белок EcoRl, выде-
ленный из кишечной палочки, относится к группе ферментов, разрезающих ДНК,
которые называются рестриктазами. EcoRl разрезает участок молекулы ДНК, если
он выглядит так:
5' GAATTC 3'
3' С Т ТAAG 5'
Причем разрезание происходит после буквы G верхней цепи и перед буквой G
нижней цепи, как показано ниже.
5' G <разрез> ААТТС 3J
З1 GTTAA <разрез> G 5'
Полученные концы молекул называются лллипкими", потому что они комплементар-
ны друг другу и охотно готовы слипнуться обратно, но для того, чтобы их снова
сшить вместе, нам потребуется еще один фермент - ДНК-лигаза. Ученые нашли уже
сотни разных видов рестриктаз, которые могут разрезать совершенно разные
фрагменты ДНК. Некоторые рестриктазы узнают короткие (часто встречающиеся)
последовательности. С их помощью молекула ДНК будет разрезана сразу во многих
местах, и получатся короткие фрагменты. Рестриктазы, узнающие длинные после-
довательности нуклеотидов, используются, чтобы разрезать ДНК на более крупные
куски. Одни рестриктазы разрезают ДНК в том участке, который они непосредст-
венно распознают, другие могут делать разрез на некотором расстоянии от узна-
ваемого ими места. Бывает, что рестриктазы оставляют не "липкие" концы, а
ллтупые", как показано ниже.
5' GAA <разрез> ТТС Зг
3f СТТ <разрез> AAG 5'
Вырежем нужный нам фрагмент ДНК с помощью двух рестриктаз. Добавим вырезан-
ный фрагмент к плазмиде, в которой были сделаны разрезы такими же рестрикта-
зами. "Липкие" концы плазмиды и нашего фрагмента сблизятся по принципу ком-
плементарности, а ДНК-лигаза их сошьет. В итоге мы получим плазмиду со встав-
кой.
Зачем бактериям рестриктазы и не могут ли они порезать свой собственный ге-
ном? Оказывается, что эти ферменты - отличное средство от чужеродной ДНК. До-
пустим, у бактерии есть рестриктаза, которая узнает фрагмент GAATTC и разре-
зает его. Сама бактерия пришла к такой рестриктазе постепенно, в процессе
длительной эволюции, поэтому у нее в геноме крайне мало участков GAATTC. Кро-
ме того, у нее могут быть особые ферменты, которые находят участки GAATTC и
прикрепляют к ним метильные группы (из атома углерода и трех атомов водоро-
да) . Эта химическая модификация - она называется метилированием - защищает
ДНК от действия некоторых рестриктаз.
Если же в бактерию проникнет неприспособленный бактериофаг, то, вероятно, в
его геноме найдется незащищенный участок GAATTC и вирус будет беспощадно раз-
резан .
Для завершения задуманного генно-инженерного проекта понадобятся правильные
бактерии. В обычных условиях менее одного процента бактерий готовы захваты-
вать плазмиды. Для того чтобы увеличить эффективность передачи плазмид, бак-
терии стоит предварительно подвергнуть тепловому шоку. Сначала их держат в
прохладных условиях, а потом ненадолго помещают в инкубатор с температурой в
районе 42 градусов (разумеется, конкретные значения зависят от вида исполь-
зуемых бактерий). Многие бактерии в результате такого шока переключаются в
особый режим, в котором они начинают хватать всякую ДНК из окружающей среды в
надежде найти что-нибудь, что поможет им приспособиться и выжить. В природе
это способствует повышению генетического разнообразия популяции бактерий, а
значит, возрастают шансы, что какие-то особи переживут неблагоприятные усло-
вия. Вот таких напуганных бактерий мы и перемешаем с плазмидой, а затем с ан-
тибиотиком. Бактерии, захватившие плазмиду с правильной вставкой, обретут ус-
тойчивость и выживут, а остальные погибнут.
Плазмиды и вирусы (бактериофаги) в клетке бактерий.
Генетически модифицированных бактерий мы можем размножать дальше и исполь-
зовать в разных целях. Если речь идет не о научных, а о развлекательных зада-
чах, то разбавленными бактериями с генами флуоресцентных белков можно рисо-
вать на поверхности из застывшей питательной среды. Причем если вывести бак-
терий с флуоресцентными белками разных цветов, рисунки можно делать цветными.
Нанесенные бактерии со временем размножатся, и, посветив ультрафиолетом на
наш "холст", мы увидим разноцветные картины. Подобные развлечения практикуют-
ся на занятиях в некоторых продвинутых зарубежных школах. Правда, обычно
школьников не заставляют придумывать собственные плазмиды. Им предлагают уже
готовые, проверенные плазмиды, с нужными генами и известным эффектом. Просто
добавь бактерий! Подобным рисованием увлекаются не только дети, но и взрослые
художники. В частности, создавались репродукции известных картин, таких как
ллКрик" Эдварда Мунка, ллБолыыая волна в Канагаве" Кацусики Хокусая, лл3вездная
ночь" Винсента ван Гога, нарисованные при помощи бактерий.
Генетически модифицировать растения и животных с помощью плазмид проблема-
тично. Дело в том, что для размножения плазмид внутри клеток должны присутст-
вовать специальные белки. У бактерий они есть, но у растений и животных они
отсутствуют. Мы можем засунуть бактериальную плазмиду в клетку и даже заста-
вить ее гены работать, но если клетка будет делиться, со временем большинство
ее потомков окажутся без плазмиды. Именно поэтому методы генной инженерии
растений и животных чаще всего требуют внедрения конструкции непосредственно
в геном.
В связи с этим пора перейти к более серьезному вооружению для генной моди-
фикации. Например, к генной пушке! Звучит фантастично, не правда ли? Похожим
образом (согласно легенде) рассудили в компании Monsanto, когда к ним впервые
пришли с такой идеей. Представители компании послали изобретателей на все че-
тыре стороны, и эта ошибка обошлась впоследствии в миллионы долларов. В 1987
году в журнале Science вышла статья, доказывающая, что генная пушка реальна,
работает и доставляет кусочки ДНК, содержащие гены, в живые клетки. Первая
генная пушка была похожа на ружье 22-го калибра, стреляющее холостыми патро-
нами. Пороховой взрыв приводил в движение нейлоновый снаряд. Снаряд начинал
двигаться вдоль ствола пушки, толкая перед собой микроскопические частички
вольфрама, на которые нанесены фрагменты двухцепочечной ДНК. В конце ствола
стояла стальная пластина, которая останавливала нейлоновый снаряд, а частицы
с генами пролетали через отверстия в пластине диаметром в миллиметр каждое.
Скорость полета частиц могла достигать тысячи километров в час! Пролетев
сквозь клеточные стенки и мембраны, фрагменты ДНК, содержащие гены (со всеми
необходимыми промоторами), начинали работать, а иногда, оказавшись рядом с
наследственным материалом клеток, встраивались в их геном.
Современная генная пушка.
Генная пушка - это универсальный метод, позволяющий доставлять ДНК (или
РНК) практически в любые клетки, будь то клетки животных, растений или бакте-
рий. Основным недостатком метода до недавнего времени считалась стоимость
генной пушки, которая могла доходить до 15 тысяч долларов. Однако ллбиохакер"
Рюдигер Тройок создал ее упрощенный аналог ценой всего в 50 евро. Сначала он
попробовал смастерить пушку, в основе которой лежали найденная в лесу дере-
вянная палка, электрические клапаны (их он откопал в каком-то мусорном баке),
капсула для накачивания велосипедных шин со сжатым углекислым газом, дешевый
микроконтроллер и пластиковые трубки. Ствол пушки был сделан из корпуса пишу-
щей ручки и с помощью трубки соединен с клапаном, внутри которого были распо-
ложены частички золота, смазанные ДНК и помещенные на пластиковый носитель.
Когда первый прототип не выдержал созданного в нем давления и сломался,
Тройок просто соединил ствол своей генной пушки с распылителем для взбитых
сливок (баллончик с веселящим газом, находящимся под давлением) - и готово.
По заявлению Тройока, устройство могло придать частицам достаточную скорость
для проникновения внутрь клеток лука. Конечно, эта пушка далека от совершен-
ства, но сделать недорогую высококачественную генную пушку в принципе возмож-
но, и скоро они появятся в широком доступе, если на них будет увеличиваться
спрос.
Самодельная генная пушка Рюдигера Тройока (см. текст выше) и
многоразовый «генный пистолет» фирмы Bio-Rad.
Еще одна особенность генной пушки заключается в том, что фрагменты ДНК мо-
гут попадать в самые разные части клетки. В том числе в митохондрии, хлоро-
пласты и другие внутриклеточные структуры. Это нежелательно, если мы хотим
модифицировать ядерную ДНК клетки, но полезно, если мы хотим внести ген в са-
ми митохондрии или хлоропласты. Нежелательный эффект - обстрелянные из генных
пушек клетки могут повреждаться. Какие-то клетки получат частички с ДНК, а
какие-то мы просто повредим напрасно. Некоторым клеткам не достанется ни од-
ной молекулы ДНК, а другим десятки. Наконец, ДНК встроится в геном лишь не-
большой части клеток. Впоследствии придется тщательно отбирать те уцелевшие
клетки, в которых генная модификация прошла успешно.
Обычно для генной инженерии растений выбираются особые клетки, которые на-
зываются каллусом. Каллус помещают в питательную среду, а потом подвергают
обстрелу из генной пушки. Клетки каллуса многофункциональные, неспециализиро-
ванные, из них можно получить целое растение путем вегетативного размножения.
Если растение получено из генетически модифицированной клетки каллуса, оно
будет целиком генетически модифицированным и станет давать соответствующее
потомство.
В основе еще одного метода генной инженерии лежит использование почвенной
агробактерии Agrobacterium tumefaciens. Ключевую роль в процессе генной моди-
фикации растительных клеток играет Ti-плазмида этой бактерии. Ее можно срав-
нить с маленькой передвижной подпольной лабораторией по генной инженерии, ко-
торую бактерия таскает с собой. Ti-плазмида кодирует целый арсенал белков,
необходимых для доставки ДНК в растительную клетку, а также содержит особый
участок, который называется Т-ДНК. Когда бактерия оказывается рядом с расти-
тельной клеткой, между ними образуется канал. Тем временем в бактерии созда-
ется копия Т-ДНК и синтезируются белки, которые связываются с Т-ДНК, помогают
ей пройти по каналу внутрь растительной клетки, а дальше в ее ядро, где они
создают разрезы в геномной ДНК растения и интегрируют Т-ДНК в одну из хромо-
сом.
CYT
NOS
Т-область
LB
Е
D
С
G
В
А
200000 пн VIR
Т - переносится в ядро
VIR - вирулентность
CON - встраивание в геном
Опухолевый рост
AUX - синтез ауксина
CYT - синтез цитокинина
Ti-плазмида
-200 т.п.н.
ORI
CON
Ti-плазмида
Т-ДНК
Agrobacterium tumefaciens
Ti-плазмида.
Бактериальные белки переносят не любую ДНК, а именно Т-ДНК, потому что она
содержит особые последовательности, которые узнаются вышеупомянутыми белками
Ti-плазмиды. В природе Т-ДНК содержит набор генов, которые, оказавшись в рас-
тительном реноме, заставляют клетки активно делиться и производить для бакте-
рий питательные вещества. В результате на зараженных тканях растения образу-
ются опухоли - корончатые галлы (в чем-то похожие на клубеньки). Но не стоит
их путать с раковыми опухолями - там совсем другие молекулярные механизмы.
Как бы мы могли использовать замечательную способность агробактерий перено-
сить свои гены в геномы растений? Можно взять Ti-плазмиду и убрать из Т-ДНК
гены, вызывающие появление корончатых галлов, а на их место вставить, напри-
мер, ген Cry-токсина, который делает растение устойчивым к вредителям, или
какой-нибудь другой ген, повышающий сельскохозяйственную ценность растения.
Такую модифицированную Ti-плазмиду мы можем поместить внутрь агробактерий, а
дальше агробактерия сама сделает свое дело - перенесет Т-ДНК в растительную
клетку. Прелесть технологии в том, что Т-ДНК встраивается прямо в хромосому
растения. Когда растительная клетка будет делиться, вставка будет размножать-
ся и передаваться ее потомкам. Нам остается лишь использовать способность
растений к вегетативному размножению, чтобы вырастить из небольшого числа
клеток взрослый генетически модифицированный организм.
Стоит подчеркнуть несколько моментов, которые часто вызывают путаницу.
Внутри растительных клеток ни на каком из этапов не присутствует вся бактери-
альная Ti-плазмида. Присутствует только ее часть - Т-ДНК. Вставка наследуется
и передается потомкам растения даже при половом размножении. Вставка, исполь-
зуемая генными инженерами, больше не содержит опухолевых генов, поэтому у ге-
нетически модифицированных растений опухоли не появятся.
Для генной инженерии можно использовать не только бактерии и их плазмиды,
но и вирусы. В предыдущих главах мы обсуждали способность некоторых вирусов
встраивать копии своего генома в геномы клеток различных организмов. Но виру-
сы чаще всего вредны, а нам хочется переносить гены с минимальными побочными
эффектами. Решить эту задачу помогает то обстоятельство, что вирусные частицы
легко получаются из отдельных компонентов. Для создания вируса можно отдельно
синтезировать вирусные белки (в каких-нибудь клетках), отдельно произвести
копии его ДНК (если это вирус с ДНК-геномом) или РНК (если его геном из РНК),
а потом смешать все это вместе в пробирке.
В вирусной ДНК (или РНК) присутствуют определенные последовательности нук-
леотидов, необходимые для сборки вирусных частиц. Такие последовательности -
что-то вроде ллкодового слова". Зная ЛЛкодовое слово", мы можем снабдить им лю-
бую последовательность ДНК (или РНК) - например, нужный нам ген. Желательно
только, чтобы конечная генетическая конструкция имела размеры, примерно соот-
ветствующие размеру вирусного генома. Мы можем отдельно синтезировать обрам-
ленные "кодовыми словами" нужные нам гены, а потом смешать их с вирусными
белками, необходимыми для сборки вирусных частиц. Полученные частицы будут
взаимодействовать с клетками и доставлять в них нашу генетическую конструк-
цию, но не будут полноценными вирусами, так как в них нет опасных вирусных
генов (а только необходимые нам) . Зараженные клетки не будут производить но-
вые вирусные частицы.
Напоследок у нас осталось еще одно, пожалуй, наиболее интересное и сложное
оружие в руках генного инженера, за открытие которого, несомненно, дадут Но-
белевскую премию. Я уже упоминал о нем, рассказывая про способность бактерий
модифицировать свой собственный геном. Речь идет о CRISPR-системе. В 2000 го-
ду группа испанских биоинформатиков обнаружила загадочное явление - скопление
похожих друг на друга (повторяющихся) последовательностей в геномах многих
прокариот. Между повторяющимися последовательностями находились уникальные
участки ДНК длиной в несколько десятков нуклеотидов, которые ученые назвали
спейсерами. Представьте шахматную доску, где в одном ряду на черных клетках
стоят различные фигуры, а на белых - одинаковые пешки. Повторяющиеся элементы
оказались похожими даже в очень разных группах бактерий и архей, поэтому было
выдвинуто предположение, что эти последовательности играют важную, но пока
неизвестную роль в жизни прокариотических клеток.
Повторы
Лидерная
последовательность
CRISPR-кассета.
В 2005 году три группы исследователей независимо обнаружили, что бактерии
направленно встраивают небольшие фрагменты чужеродной ДНК (например, куски
геномов бактериофагов) в свой геном в виде тех самых спейсеров. Оказалось,
что встраивание происходит в определенном месте бактериального генома, кото-
рое получило название "CRISPR-KacceTa". Но для чего это бактериям? Группа
эволюционного биолога Евгения Кунина (одного из самых цитируемых современных
ученых и автора книги ллЛогика случая") заинтересовалась вопросом о функциях
спейсеров. Исследователи проанализировали имеющиеся генетические последова-
тельности CRISPR-кассет и в 2006 году предсказали, что мы имеем дело с систе-
мой бактериального иммунитета.
Как потом выяснилось, группа Кунина была права не только насчет функции
CRISPR-кассет, но и насчет механизма работы бактериального иммунитета. Они
предположили, что этот механизм похож на РНК-интерференцию эукариот. Напомню,
что при РНК-интерференции короткие фрагменты чужеродной РНК используются осо-
быми клеточными белками для поиска длинных чужеродных молекул РНК и их унич-
тожения. Аналогично CRISPR-система бактерий использует короткие фрагменты
ллнаправляющих РНК", синтезированных со спейсеров, для обнаружения полнораз-
мерных молекул ДНК бактериофагов.
Бактерии производят длинные молекулы РНК, содержащие последовательности
всех спейсеров. Эти молекулы разрезаются на короткие фрагменты, каждый из ко-
торых соответствует ровно одному спейсеру. Полученные направляющие РНК помо-
гают комплексу белков находить любые генетические последовательности, компле-
ментарные спейсеру, например ДНК вирусов. Обнаруженные фрагменты после опо-
знания разрезаются. Подобно антивирусным программам, бактерии регулярно по-
полняют свою "базу данных" спейсеров, когда сталкиваются с новыми бактериофа-
гами (если переживают эту встречу).
Подтверждение роли CRISPR-системы в бактериальном иммунитете было опублико-
вано в 2007 году в журнале Science и принадлежит группе ученых из компании
Damsco. Исследователи хотели улучшить йогурт, защитив молочнокислые бактерии
от бактериофагов, но волей случая внесли вклад в открытие одного из самых
важных методов редактирования ДНК живых организмов.
В 2012 году в журнале Science вышла статья ученых из Медицинского института
Говарда Хьюза, в которой было показано, что один из белков бактериальной
CRISPR-системы (белок Cas9) умеет разрезать молекулы ДНК в строго определен-
ных местах. Для этого достаточно предоставить ему специально подобранные на-
правляющие РНК. Год спустя все та же группа исследователей опубликовала ста-
тью под названием "РНК-программируемое редактирование генома клеток челове-
ка" . Оказалось, что белок Cas9 может работать и в клетках человека, если вме-
сте с геном белка Cas9 внедрить в них ген, кодирующий направляющую РНК к ка-
кой-нибудь последовательности человеческой ДНК. Параллельно другая группа ис-
следователей генетически модифицировала мышей с помощью Cas9. Но самое инте-
ресное было дальше.
.'-иру МиЧ ЛИК
1. Приобретение
новых спейсеров
OlWIwg^lW
cas гены
С RIS PR-кассета
j
2. Созревание зффекторых комплексов
i
Cas-белки
/-О J7 ТГТи? Т? 1ИП7
Ч^У Рге-crRNA
4°
crRNA
3. Разрушение
чужеродной ДН к"
Разрез вирусной ДНК
Разрез плазм иди ой ДНК
Иммунитет у бактерий.
Рассмотрим организм, у которого на одной из хромосом возникла новая мута-
ция. Каждому потомку организма передается только одна родительская хромосома
из пары, поэтому, если скрестить организм с мутацией (на одной хромосоме) и
организм без мутации, половина их потомков унаследует генетическое изменение,
а половина не унаследует. Если скрестить полученных потомков, несущих мута-
цию, друг с другом, четверть особей следующего поколения будет иметь мутацию
на обеих хромосомах, половина на одной, а четверть окажется вовсе без мута-
ции. Несложно заметить, что это классическое наследование (по Менделю) не
очень эффективно в передаче нового ЛЛмутантного" варианта потомкам.
В 2015 году в журнале Science вышла статья с описанием "мутагенной цепной
реакции". МЦР - это новый метод быстрого редактирования геномов живых орга-
низмов на основе белка Casy. Он позволяет не только внести какую-то последо-
вательность ДНК в определенное место генома, но и обойти вышеупомянутые зако-
ны наследования и добиться того, чтобы в результате скрещивания генетически
модифицированного и обычного организма получались только генетически модифи-
цированные потомки, причем с мутацией сразу на обеих копиях хромосомы. Как
это сделать?
Мы выбираем место, которое хотим редактировать, и ген, который хотим вста-
вить. Создаем плазмиду, содержащую целевой ген, ген белка Cas9 и ген специ-
ально подобранной направляющей РНК, распознающей желаемое место вставки. Все
это обрамляется двумя последовательностями ДНК, комплементарными участкам
хромосомы предшествующему и следующему за местом разреза разреза (будущим ме-
стом вставки). Плазмида с такой конструкцией переносится в клетку. Внутри
клетки синтезируется белок Cas9, который связывает направляющую РНК и делает
двухцепочечный разрез в комплементарном ей участке одной из хромосом. Клетки
не любят разрезы в ДНК (а точнее, "оголенные" концы этих молекул) и пытаются
их исправить, снова сшить молекулы.
Иногда для исправления разреза подключается особый клеточный механизм по-
чинки ДНК, который в поисках информации о том, как выглядела молекула ДНК до
разреза, может обратиться ко второй копии хромосомы. Используя эту информа-
цию, механизм, названный гомологичной рекомбинацией, может проверить, не про-
пало ли что-нибудь в месте разреза, и восстановить недостающие нуклеотиды.
Если клетка использует для починки вторую копию хромосомы или просто сошьет
концы вместе, ничего не изменится. Белок Cas9 снова сделает разрез, и клетке
придется чинить ДНК заново.
С другой стороны, на копию хромосомы очень похожа наша плазмида, так как у
нее есть обрамляющие участки, точно совпадающие с участками вокруг разреза!
Из-за этих участков система починки ДНК может перепутать плазмиду со второй
копией хромосомы и синтезировать копию нашей конструкции (с целевым геном,
геном Casy и геном направляющей РНК) в место разреза. Когда вторая копия хро-
мосомы будет разрезана все тем же белком Casy, "дырка" в ДНК исправится за
счет копирования участка с первой (уже генетически модифицированной) копии
хромосомы или участка с нашей плазмиды. В любом случае обе хромосомы окажутся
с нужной нам вставкой.
Когда наша генетически модифицированная хромосома передастся потомку орга-
низма, в его клетках тоже будут синтезированы белок Cas9 и направляющая РНК.
В результате вторая копия хромосомы, доставшаяся от другого родителя, тоже
будет изменена. Получается, что генетически модифицированная хромосома пре-
вращает немодифицированные копии хромосомы в себе подобные, а вставка очень
эффективно распространяется в популяции. Если организм с такой вставкой вы-
пустить в окружающую среду, шансы, что вставка распространится, будут очень
высоки. А значит, такой подход теоретически можно использовать для инженерии
природных популяций - например, для борьбы с разносчиками инфекций.
Представьте, что мы создадим генетически модифицированных комаров, не пере-
носящих малярию из-за внесенного в их геном изменения, но способных скрещи-
ваться с обычными малярийными комарами. Выпустив таких комаров в окружающую
среду, мы сможем запустить мутагенную цепную реакцию и преобразовать популя-
цию опасных кровососущих насекомых в безобидных кровососущих насекомых. Новый
генетический вариант со временем вытеснит старый.
А
геном
▼ вторая аллель
с
t f
НА1 Cas9 gRNA HA2
п Направляемая гомологией
репарация (HDR)
с Направляемая гомологией
репарация (HDR)
с
НА1 Cdz9 gRNA HA2
НА1 Cas9 gRNA HA2
Cas9 gRNA
С
HA1 Cas9 gRNA HA2
Cas9 gRNA
Cas9 gRNA
«Саморазмножение» кассеты CRISPR/Cas9. A — В плазмиду встроена кас-
сета, содержащая ген нуклеазы Cas9 и матрицу для РНК-гида. Кассета
фланкирована участками, гомологичными последовательностям возле мес-
та разреза, — плечами гомологии (homology arms, HA1-2). Фермент Cas9
(синий кружок), направляемый РНК-гидом, вносит двунитевой разрыв в
геномную ДНК. В-С — Благодаря протяженным (примерно 1000 п.н.) гомо-
логичным участкам происходит рекомбинация, и разрез «застраивается»
кассетой CR1SPR/Cas9. D-E — Вторая аллель разрезается ферментом
Cas9, синтезируемым первой аллелью, и репарируется по тому же прин-
ципу. F — Обе аллели изменены: вместо привычной последовательности
нуклеотидов встроена кассета CRISPR/Cas9. Ген нокаутирован, инсерция
наследуется потомством.
Другое теоретическое применение технологии - избавление человечества от
наиболее распространенных наследственных заболеваний. Мы можем не просто ис-
править дефект в ДНК, но сделать так, чтобы хромосома, доставшаяся ребенку от
генетически модифицированного родителя, исправляла аналогичный дефект на хро-
мосоме, доставшейся ему от второго родителя. Это значит, что можно свести к
минимуму число вредных и опасных мутаций в нашей популяции и значительно
уменьшить риск большинства генетических заболеваний. Однако это уже будет до-
вольно опасный эксперимент, ведь CRISPR/Casy может не только исправить дефек-
ты, но и внести по ошибке какие-то новые нежелательные мутации в геном.
В 2015 году ученые из лаборатории репродуктивной медицины Университета Сунь
Ятсена в Китае опубликовали в журнале Protein Cell результаты изменения ДНК
эмбрионов человека с помощью CRISPR/Cas9 системы. Ученые показали, что можно
направленно редактировать геном человеческих эмбриональных клеток, однако ме-
тод CRISPR/Cas9 был недостаточно эффективным и точным - нежелательное редак-
тирование происходило в разных частях генома. Тем не менее, принципиальная
возможность генной инженерии людей таким методом была продемонстрирована.
Хотя никто не собирался выращивать генетически модифицированных людей из
этих (заведомо нежизнеспособных) эмбрионов, публикация вызвала огромный обще-
ственный резонанс, и целый ряд стран ввел запреты на такое использование тех-
нологии. Тем лучше для Китая - если они достигнут успеха в этой области, то в
будущем богатые люди, желающие завести генетически модифицированных детей,
просто наведаются к ним ЛЛв гости" и внесут ощутимый денежный вклад в развитие
китайской биомедицины.
Конечно, генная модификация людей сильно отличается от генной инженерии
других организмов тем, что мы не можем позволить себе риск рождения несчаст-
ного ребенка-мутанта из-за ошибки технологии. Это не генетически модифициро-
ванные растения и бактерии, которых мы можем легко выкинуть и заменить, если
что-то пойдет не так. Собственно, при обычной генной инженерии мы тоже полу-
чаем организмы, у которых вставка произошла не там, где надо, но мы можем
создать сотни разных генетически модифицированных особей, прочитать их ДНК и
отобрать удачные варианты, с которыми все в полном порядке.
Но можно ли проводить редактирование ДНК более точно? Направляющая РНК по-
зволяет белку Cas9 узнать в геноме фрагмент ДНК длиной около двадцати нуклео-
тидов. Для узнавания не требуется 100 % комплементарности между направляющей
РНК и геномным фрагментом, поэтому Cas9 иногда режет не там, где предполага-
лось , - с этой проблемой и столкнулись китайские ученые, пытавшиеся редакти-
ровать геном эмбриона человека. Но еще в 2013 году в журнале Cell вышла ста-
тья, в которой было предложено усовершенствование белка Cas9, позволяющее су-
щественно снизить вероятность ошибки.
Авторы статьи получили мутантный вариант Cas9, который разрезает не две це-
почки молекулы ДНК, а только одну. Казалось бы, как такой "испорченный" фер-
мент сможет работать лучше обычного? Дело в том, что вместе с мутантным Cas9
используется не одна направляющая РНК, а две, узнающие два соседних участка
ДНК. Система починки ДНК в клетке легко "запаивает" одноцепочечный разрез в
молекуле ДНК, но если такой разрыв произойдет одновременно в двух соседних
местах обеих цепей, мы получим эффект, аналогичный действию ферментов рест-
риктаз, с разделением одной молекулы ДНК на две (места разрезов показаны сим-
волом О) .
<> ****-Мишен:ь Саз9 2** + * + *
5' ТС СС AT С AC AT С ААСС GGT GGCGC AT TGC CACGAAGC AG GC С ААТ GGGG AGGGAC АТС 3'
Зж AGGGTAGTGTAGTTGGCCACCGCGTAACGGTGCTTCGTCCGGTTACCCCTCCCTGTAG 5'
* + **Мишен:ь СазЭ 1**-** + * <>
Теперь для редактирования генома недостаточно, чтобы одна направляющая РНК
узнала какой-то его участок. Нужно, чтобы две направляющие РНК узнали два со-
седних участка генома. Такая система редактирования генома узнает не 20 нук-
леотидов, а 40, а значит, специфичность метода существенно возрастает. Еще
более надежный метод был предложен в 2014 году в журнале Nature Biotechnology
сразу двумя группами исследователей. Существует белок, который называется
нуклеаза Fokl, способный разрезать ДНК. Белки Fokl разрезают ДНК только в том
случае, если два таких белка соберутся вместе, образуя ллсупербелок". Примерно
как в детских мультиках, где непобедимый робот собирается из нескольких ма-
леньких роботов, каждый из которых по отдельности не может одолеть врага.
Ученые взяли и приделали одиночный белок Fokl к модифицированному белку
Cas9, который из-за внесенной в него мутации вовсе лишен способности разре-
зать ДНК, но по-прежнему может ее узнавать при помощи направляющей РНК. С по-
мощью одной направляющей РНК гибридный белок Cas9-Fokl узнает один участок
ДНК, но не может его разрезать (ни одну цепочку). С помощью другой направляю-
щей РНК он может узнать второй участок ДНК, но тоже не может его разрезать.
Но если два гибридных белка Cas9-FokI окажутся рядом, узнав два соседних уча-
стка ДНК (расположенных на строго определенном расстоянии), белки Fokl обра-
зуют "супербелок" и могут разрезать ДНК. Преимуществ у подхода два: мы больше
не вносим лишние одноцепочечные разрезы в ДНК и одновременно фиксируем рас-
стояние, на котором должны находиться два участка ДНК, узнаваемые Cas9 и на-
правляющими РНК. С другой стороны, это несколько ограничивает применимость
метода - не любой участок ДНК содержит сайт, который может разрезать Fokl.
CRISPR
С: Clustered
R: regularly
I: interspaced
S: short
P: palindromic
R: repeat
Создание новых способов редактирования генома - одна из самых бурно разви-
вающихся областей современных биотехнологий. Вполне возможно, что к данному
моменту многие из описанных методов уже устареют, а им на замену придут но-
вые, еще более точные и надежные подходы. Например, пока я писал эту главу,
ученые из Гарварда опубликовали статью про новую мутантную форму белка Cas9,
в 25 раз более специфичную, чем та, что была обнаружена в природе у бактерий.
Кроме того, было найдено вещество, увеличивающее эффективность редактирования
генома с помощью Cas9 в 17 раз. Аналогично были обнаружены гены, временно вы-
ключая которые с помощью РНК-интерференции, удается повышать эффективность
редактирования генома в 8 раз. Последние два подхода направлены на то, чтобы
заставить клетки исправлять сделанные с помощью Cas9 разрезы в ДНК именно че-
рез рекомбинацию (с похожей молекулой ДНК), а не через простое сшивание моле-
кул в месте разреза. Еще две группы ученых получили мутантный белок Cas9, ко-
торый редактирует ДНК только после активации светом.
Еще одна группа исследователей показала, что с помощью CRISPR-системы можно
получать генетически модифицированные сперматозоиды крыс, а значит, менять
геномы животных, не затрагивая эмбрионы. Вполне вероятно, что первые генети-
чески модифицированные люди получатся благодаря использованию этого подхода.
Надеюсь, что общество не будет выступать против опытов с ГМ спермой, как вы-
ступает сейчас против генной инженерии эмбрионов. Если и сперматозоиды при-
равнять к взрослым людям, то придется обвинить каждого половозрелого мужчину
в регулярном геноциде. А некоторых их сообщниц - в каннибализме.
С точки зрения маркетинга метод CRISPR/Cas9 имеет любопытное преимущество
по сравнению с другими методами генной инженерии. Помните, мы обсуждали раз-
ницу между мочевиной и карбамидом в восприятии обывателя? А теперь сравните:
ЛЛпродукт содержит ГМО" и ллпродукт улучшен с использованием белков природного
бактериального иммунитета молочнокислых бактерий из йогурта". Второй вариант
не только звучит привлекательнее, он и куда информативнее!
Итак, мы научились менять гены живых организмов, но понимаем ли мы устрой-
ство геномов живых существ настолько хорошо, чтобы создавать их с нуля? Здесь
мы возвращаемся к возможности синтезировать любую молекулу ДНК заданной нук-
леотидной последовательности в пробирке. В 2010 году ученый Крейг Вентер, ко-
торого мы уже упоминали в связи с его успешным проектом по чтению генома че-
ловека и оригинальной идеей прочитать ЛЛгеном" Саргассового моря, объявил на
страницах журнала Science, что его команда создала клетку с синтетической
ДНК. Новость моментально разлетелась по всему миру, а журнал Newsweek размес-
тил на своей обложке фотографию Вентера с заголовком Playing God ("Играя в
Бога").
Синтетическая ДНК ничем не отличается от обычной, кроме своего происхожде-
ния. Ее не скопировала с уже готовой цепочки ДНК-полимераза. Вместо этого ис-
пользовался химический синтез - последовательное соединение нуклеотидов в
пробирке. Выстраивая цепочку ДНК мономер за мономером, можно синтезировать
фрагменты длиной до тысячи нуклеотидов. Такие фрагменты можно сшить друг с
другом, например с помощью ДНК-лигаз.
Но сначала Вентер и его команда спроектировали будущий геном на компьютере.
Речь шла о создании бактерии под названием Mycoplasma laboratorium (микоплаз-
ма лабораторная), и в основу ее генома лег геном Mycoplasma genitalium, пара-
зитической бактерии, обитающей в половых и дыхательных системах приматов. На-
помню, что это бактерия с одним из самых маленьких геномов (582970 нуклеоти-
дов) .
В геном бактерии были вставлены особые "водяные знаки" в виде зашифрованных
нуклеотидами посланий. Среди посланий были цитата знаменитого физика Ричарда
Феинмана (ЛЛЯ не понимаю того, чего не могу создать") , слова ирландского поэта
Джеймса Джойса ("Жить, заблуждаться, падать, торжествовать, воссоздавать
жизнь из жизни") и высказывание, приписываемое американскому физику-теоретику
Роберту Оппенгеймеру (ЛЛВидеть мир не каким он является, а каким он мог бы
быть"). Полученную молекулу ДНК затем перенесли в бактериальную клетку, из
которой предварительно вынули ее собственную хромосому.
С первого раза "запустить" жизнь с синтетической хромосомой команде Вентера
не удалось. Внесенная ДНК не была защищена метильными группами от действия
рестриктаз, находящихся внутри донорской бактериальной клетки. Тогда ученые
обработали свою синтетическую ДНК ферментами - метилазами, которые устранили
этот недостаток. После этого ДНК успешно перенесли, а полученные бактериаль-
ные клетки с новой хромосомой питались, росли и делились.
Создание организма с синтетической хромосомой обошлось в общей сложности
примерно в 40 миллионов долларов. Главный результат проекта - демонстрация
принципа, что мы можем синтезировать функциональные молекулы ДНК достаточно
большой длины с произвольной нуклеотидной последовательностью. Для практиче-
ских целей, конечно, можно использовать куда более простые подходы к созданию
новых форм жизни и сильно сэкономить. С другой стороны, это не совсем созда-
ние синтетической жизни. Нам еще предстоит многое изучить, прежде чем мы смо-
жем проектировать совсем новые организмы, ведь полученная микоплазма - это
все-таки обычная микоплазма, просто с весьма необычной историей происхожде-
ния.
Создание синтетической ДНК - довольно странный опыт в том смысле, что всем
молекулярным биологам и без него было очевидно, что эксперимент удастся. Но
этот опыт очень важен для популяризации в широких массах идеи, что ученые
действительно неплохо понимают, как работает генетический аппарат клеток.
Как можно зашифровать текстовое послание с помощью молекулы ДНК, легче все-
го показать на примере арт-проекта "Зарождение" (Genesis) американского ху-
дожника Эдуарду Каца, деятельность которого находится на стыке между искусст-
вом и популяризацией современной науки. Самый известный проект Каца - созда-
ние декоративного светящегося кролика (с геном GFP медузы) и светящихся аква-
риумных рыбок (сегодня их может приобрести любой желающий). Проект Genesis,
как и многие другие проекты художника, был посвящен генной инженерии. Кац
сделал бактерию, в геноме которой была записана следующая цитата из Книги Бы-
тия на английском языке: Let man have dominion over the fish of the sea and
over the fowl of the air and over every living thing that moves upon the
earth (ЛЛИ да владычествует человек над рыбами морскими, и над птицами небес-
ными, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по
земле"). Сообщение было переведено в азбуку Морзе:
■ ■<■>* / <■ */<•<■<•<■<■ ■ <■ ■ * / ■■
* ■ * * -ш л f « » <■ ш ш ш f <■■<■■■
/ ■ * ■ ■ * ■*■ * ш * ш f «■ ш / ■<•<<■■ ш / ■ <■ ■
■ ■ / ш -ш ш * / <■* -ш * * / «■<■■■/
■<<■<•< ш- и и и f -ш т- и f «■<■■■/<■
■ <■<■<•>/ + * ш * / ■ <■ ■ «<■<■/<■<■■<■ ■
■ ■ * /<•<■<■<■■■<■■ + ■ * ш / ■ <■■<■<■■
■ш * / ■*■*» / *■* «<■■*/■<■
■ * -ш / *■<•<■<■/<■<■< ■ <■ «■<•<■
После этого нуклеотидом Т было закодировано ллтире" , нуклеотидом С -
"точка", нуклеотидом G - ЛЛразделение букв", нуклеотидом А - ллразделение
слов". В итоге получилась следующая последовательность нуклеотидов:
CTCCGCGTATTGCTGTCACCCCGCTGGCCTGCATCCGTTTG
TTGCCGTCGCCGTTTGTCATTTGCCCTGCGCTCATGCCCCG
CACCTCGCCGCCCGCCCCATTTCCTCATGCCCCGCACCCGC
GCTACTGTCGTCCATTTGCCCTGCGCTCATGCCCCGCACCT
CGTTTGCTTGCTCCATTTGCCTCATGCCCCGCACTGCCGTC
ACTGTCGTCCATTTGCCCTGCGGTCAGGCCCTGCGCTCGTC
TTACTCCGCCGCCCTGCCGTCGTTCATGCCCCGCCGTCGTT
CATGCCCCGCTGTATTGTTTGCCCTGGGCCCACCTGCTTCG
TTTGTCATGCCCCGCACGCTGGTCGTGCCCC
Кац позволил бактериям с такой вставкой немного пожить и накопить мутаций,
а затем прочитал этот фрагмент ДНК и перевел мутировавший фрагмент обратно на
английский. Вот что у него получилось: Let aan have dominion over the fish of
the sea and over the fowl of the air and over every living thing that lOves
ua eon the earth ("И да владычествует хеловек над рыбами морскими, и над пти-
цами небесными, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресно-
кающимися про земле"). Мы видим, что в этой фразе появились ошибки - еще одна
иллюстрация метафоры, что молекула ДНК - это, в сущности, текст, но текст,
который может меняться.
Одно из возможных практических применений организмов с "минимальными" син-
тетическими хромосомами - создание эффективных производителей питательных ве-
ществ или биотоплива. Нехватка последнего остро ощущается с давних времен.
"Во время Второй мировой войны Германия использовала спирт в качестве топлива
для ракет Фау-2", - рассказывал в своих мемуарах генерал Вальтер Дорнбергер,
руководивший ракетно-исследовательским центром в Пенемюнде. Фау-2 создавались
под его административным руководством и техническим руководством знаменитого
немецко-американского ученого и конструктора ракет Вернера фон Брауна. Алко-
голя хватало для медицинских и пищевых целей, но никому даже в голову не при-
ходило , что в промышленных масштабах имеющееся количество спирта ничтожно.
Когда Гитлер настаивал на увеличении производства Фау-2, Дорнбергер отвечал:
"У нас нет столько спирта". Возможно, что именно для борьбы с вражескими мощ-
ностями по производству спирта, получаемого в значительном количестве из кар-
тофеля, Германия разрабатывала во время Второй мировой войны энтомологическое
оружие - сбрасываемых с самолетов колорадских жуков1 (история слишком необыч-
ная, чтобы о ней умолчать, но есть вероятность, что это всего лишь легенда).
Современные попытки использовать растения для промышленного создания биото-
плива имели определенные нежелательные эффекты, такие как рост цен на продо-
вольствие . Проиллюстрировать эту проблему нам поможет отрывок из романа Тома-
са Майн Рида ллКвартеронка". Еще сто пятьдесят лет назад автор предвидел не
только появление биотоплива, но и последствия попыток его массового примене-
ния.
ЛЛК сожалению, должен сказать, что теперь уж нет надежды обогнать
"Магнолию". Мы с ней в неравном положении. Она бросает в топки копченые око-
рока, которые заготовила на этот случай, а я после того, как обещал вам не
участвовать в гонках, не погрузил ни одного. Бессмысленно начинать гонку
только на дровах..." - так описывал гонку двух пароходов Майн Рид. Положение
отстающего парохода спасла пассажирка, которая везла груз окороков. "Окорока
были куплены для моих людей на плантации, но они им пока не нужны", - заявила
дама. Реальность такова, что переход на выращивание технических культур для
выработки биотоплива приводит к увеличению цен на продовольствие. Сцена с
гонкой пароходов примечательна и своей концовкой: ЛЛРаздался треск, во все
стороны посыпались доски, люди с пронзительными криками взлетели вверх, дым и
пар застлали все кругом, и ужасный вопль сотен голосов раздался во мраке но-
чи" . Взорвался паровой котел.
Надежда на то, что производство биотоплива можно сделать эффективным и вы-
годным, возродилась вместе с созданием ГМ бактерий, обладающих искусственными
метаболическими путями. Продукты жизнедеятельности таких бактерий можно ис-
пользовать для создания биотоплива разного качества, в том числе пригодного
для запуска ракет2. Но и здесь возникает проблема налаживания эффективного
промышленного производства.
Проблема при использовании многих существующих микроорганизмов заключается
в недостаточной эффективности их метаболизма. У них слишком много лишних ге-
нов и слишком большие геномы, на воспроизводство которых уходит много энер-
гии. Для того чтобы сделать по-настоящему эффективного производителя, было бы
полезно создать "минимальный" организм, содержащий лишь самые важные гены.
Впоследствии его можно было бы вооружать генами нужных метаболических путей в
зависимости от того, что мы хотим производить.
Для таких целей команда ученых из Венгерской академии наук разработала уп-
рощенную кишечную палочку, из генома которой удалены многие ненужные фрагмен-
ты ДНК. В одной из первых работ они смогли сократить количество генов на 9,3
%, уменьшить размер генома на 8,1 %, в том числе убрав из него 24 из 44 мо-
бильных элементов (транспозонов). Устранение последних особенно полезно при
создании стабильных штаммов бактерий-производителей, так как транспозоны мо-
гут, перескакивая из одного участка генома в другой, создавать лишние мута-
ции, нарушая работу встроенных в бактерию генов. Позже ученым удалось изба-
виться и от многих других элементов генома кишечной палочки, уменьшив его
1 В 1918 году, во время Первой мировой войны, колорадскому жуку удалось «закрепить-
ся» в районе Бордо (Франция). Отсюда жук начал своё победоносное шествие по странам
Европы, не попав только в Великобританию, где он до сих пор редко появляется.
2 В первоначальных экспериментах жидкотопливные ракеты летали на этиловом спирте,
азотной кислоте, скипидаре и прочих веселых веществах, потом самыми распространенны-
ми стали три пары ракетного топлива: кислород/керосин, кислород/водород, несиммет-
ричный диметилгидразин/азотный тетраксид. Тем не менее, в СССР был построен завод
для очистки этилового спирта для ракет. Позднее этот спирт был использован для изго-
товления самых лучших водок.
размер аж на 15 %. Полученные бактерии имели целый ряд преимуществ с точки
зрения их последующего направленного генетического улучшения - например, в
них было легче переносить новый генетический материал.
Еще одна ключевая публикация в области создания новых форм жизни вышла в
2014 году в журнале Nature. Ученые из Исследовательского института Скриппса
показали, что можно менять не только нуклеотиды в геноме, но даже "алфавит"
молекулы ДНК. В своей работе под названием ллПолусинтетический организм с рас-
ширенным генетическим алфавитом" исследователи добавили к двум комплементар-
ным парам нуклеотидов еще одну: в новой двойной спирали, которую получили
ученые, нуклеотиды с названием dySICS стоят напротив нуклеотидов dNaM.
Кишечная палочка, в которую ввели такую необычную ДНК, не умеет синтезиро-
вать эти новые типы нуклеотидов, но если ее "подкармливать" ими, добавляя в
питательную среду, бактерия успешно использует их при репликации ДНК. При
этом нуклеотиды dySICS и dNaM внедряются ДНК-полимеразой друг напротив друга,
как если бы это была обычная комплементарная пара нуклеотидов. Такая новая
ДНК может передаваться от родительских клеток потомкам, но на сегодняшний
день она абсолютно ллбесполезна". С нее не считывается какая-то особая РНК,
она не кодирует никаких белков, но в будущем ей вполне может найтись примене-
ние. Во-первых, не исключено, что эта технология поможет создавать генетиче-
ски модифицированные организмы, чьи гены будут сохраняться, только если под-
кармливать их "особыми" нуклеотидами. Такие гены заведомо не "убегут" в окру-
жающую среду, не окажутся перемещены в результате горизонтального переноса и
так далее.
Кроме того, имея 6 разных нуклеотидов, мы можем теоретически иметь для ко-
дирования аминокислот не 64 кодона, а 216. Тут сразу возникает вопрос: если
даже число имеющихся кодонов избыточно и ими кодируется всего 20 аминокислот,
то зачем нам еще больше? Но допустим, что мы хотим создать в клетке белок, в
состав которого входит какая-то нестандартная аминокислота. Использовать ка-
кой-то из уже имеющихся кодонов для кодирования этой аминокислоты нежелатель-
но, ведь в геномах живых организмов встречаются все кодоны. Чтобы не испор-
тить кучу белков, нам придется сначала какой-то кодон ллосвободитьп, заменив в
геноме большинство таких кодонов на другие кодоны, отвечающие за ту же самую
аминокислоту. А это технически достаточно сложная задача! Даже если мы будем
синтезировать молекулы ДНК ЛЛс нуля", как это делал Вентер. Альтернативно мож-
но использовать один из стоп-кодонов, но стоп-кодонов всего три, и они тоже
нужны. Зато с новой нуклеотидной парой мы сразу получим уникальный кодон, ко-
торому можно приписать любую аминокислоту. При этом мы не затронем работу
других генов и последовательности белков, которые они кодируют.
Что значит ллприписать" кодону новую аминокислоту? Ранее мы разбирали, что
важную роль в работе генетического аппарата клетки играют транспортные РНК
(тРНК), которые, с одной стороны, несут аминокислоту, а с другой - имеют три
нуклеотида, комплиментарные кодону молекулы РНК. Такие тРНК по очереди связы-
ваются с рибосомой в процессе синтеза белка и привносят соответствующие кодо-
нам молекулы РНК аминокислоты.
Какую аминокислоту несет та или иная тРНК - это, в свою очередь, определя-
ется специальными ферментами, которые называются аминоацил-тРНК-синтетазами.
Организму нужно как минимум 20 разных аминоацил-тРНК-синтетаз - по одной на
каждую аминокислоту, кодируемую в рамках стандартного генетического кода. Ка-
ждая аминоацил-тРНК-синтетаза присоединяет одну-единственную аминокислоту к
соответствующим тРНК.
Если мы хотим изменить генетический код клетки и приписать какому-то кодону
новую аминокислоту, нам нужно внести в геном этой клетки новую пару тРНК и
аминоацил-тРНК-синтетазы. Новой тРНК необходимо узнавать нужный нам кодон (но
не другие кодоны). Кроме того, эту тРНК не должны распознавать уже имеющиеся
в клетке аминоацил-тРНК-синтетазы. В свою очередь, новой аминоацил-тРНК-
синтетазе нужно узнавать привнесенную тРНК, но не другие тРНК клетки. Нако-
нец, нам необходимо как-то накормить клетку новой нестандартной аминокисло-
той, а для этого аминокислота должна проникать внутрь клетки. Но даже с этой
нелегкой задачей ученые справились.
Создать кишечную палочку с измененным генетическим кодом удалось в 2001 го-
ду в лаборатории Питера Шульца все в том же Институте Скриппса. Ученые припи-
сали одному из трех стоп-кодонов нестандартную аминокислоту L-метокситирозин.
Вы могли уже заметить, что для решения своих задач генные инженеры почти все-
гда обращаются за поиском готовых решений к природе. В данном случае пару
тРНК и аминоацил-тРНК-синтетазы ученые позаимствовали из другого вида бакте-
рий, немного изменили их с помощью генной инженерии и подвергли искусственно-
му отбору, чтобы добиться хорошего и специфичного присоединения новой амино-
кислоты. Ученым удалось показать, что новая аминоацил-тРНК-синтетаза избира-
тельно присоединяет именно L-метокситирозин в том месте, где у обычной бакте-
рии срабатывал бы тот самый замененный стоп-кодон, и вставить новую аминокис-
лоту в несколько важных белков.
Кто-то подумает, что это все лишь красивые игры ученых, не имеющие прямого
отношения к нашей повседневной жизни, - и будет не прав. Уже сейчас мы умеем
переносить готовые гены из генома одного организма в геном другого, создавать
любые последовательности ДНК, менять саму ДНК и даже самые фундаментальные
основы жизни - генетический код. Эти технологии в конечном итоге позволят ис-
править многие несовершенства окружающего нас мира: побороть голод, избавить-
ся от наследственных заболеваний, от которых страдают взрослые и дети, про-
длить людям жизнь. ллИграем ли мы в Бога?" - спросите вы. Не думаю, что мы
конкурируем с ним в этих задачах. Во всяком случае, я не вижу, чтобы Бог ре-
шал за нас перечисленные проблемы. Вот мы и вынуждены справляться сами.
Глава 14.
Темные
аллели
У меня была идея написать отдельную главу под названием "50 оттенков гена"
и посвятить ее наиболее животрепещущим достижениям генной терапии. Например,
созданию самцов крыс, у которых возникает эрекция, если на их половые органы
направить синий свет. Только представьте потенциал такого подхода к лечению
импотенции! Хочешь незабываемую ночь? Не забудь фонарик! Подари подруге лам-
почку в знак серьезности своих намерений! Упомянутые крысы были созданы в
2015 году учеными из Швейцарии. Перенесенный в клетки эректильной ткани пени-
са ген был специально сконструирован с использованием современных знаний в
области оптогенетики - внедрения генов светочувствительных белков, активность
которых регулируется извне с помощью источников света.
Разработка биотехнологий, улучшающих половую функцию человека, ведется, но
сюжет фильма ллИдиократия" предостерегает меня от того, чтобы делать на этом
акцент. В фильме ученые, вместо того чтобы усовершенствовать природу человека
(например, сделать его умнее или побороть старение), последовали запросам об-
щества потребления и вложили все усилия в увеличение размера мужского полово-
го члена и объема женской груди. Тем временем в условиях отсутствия естест-
венных хищников и нарастающего прогресса медицины, способной пришить утрачен-
ную (в том числе и по глупости) конечность, оказалось, что больше не нужно
быть умным, чтобы выжить и оставить потомство. Эволюционное преимущество поя-
вилось у людей, не думающих ни о чем, кроме собственного размножения, и не
умеющих правильно использовать средства контрацепции.
Так наступила ЛЛидиократия" - в обществе получила преимущество оппортунисти-
ческая R-стратегия размножения, противоположная К-стратегии. Первая основана
на порождении большого количества потомков, выживание каждого из которых не
принципиально для успешного продления рода (берем количеством). Вторая - на
высокой вероятности выживания каждого из немногочисленных потомков (берем ка-
чеством, в том числе и интеллектом). Обратите внимание, что против улучшения
человека методами генной инженерии часто выступают те же самые люди, которым
по религиозным и иным мировоззренческим убеждениям не нравятся презервативы и
другие средства контрацепции, а также искусственное оплодотворение. Зато их
вдохновляет перспектива загробной жизни и медаль за "производство и выращива-
ние" семерых детей.
В детстве я прочитал Библию, и меня очень удивила история про набожного
праведника Иова. На него обрушиваются тяжелые испытания, в ходе которых он
теряет всех своих сыновой и дочерей, но, несмотря на эту трагедию, остается
верен Богу. За это Бог награждает Иова и компенсирует ему нанесенный ущерб -
у праведника снова рождается семеро сыновей и три дочери. Все, что произошло
с Иовом, - результат спора между Богом и Сатаной на тему бескорыстности веры,
а история должна была показывать, что Бог справедлив к тем, кто от него не
отрекается в трудную минуту. Однако мне сложно себе представить, чтобы хоро-
ший человек считал своих детей заменимыми и ценил их количество, а не лично-
стные качества.
Нетрудно догадаться, что мне ближе К-стратегия. Меньше всего на свете я бы
хотел завести ребенка, обреченного на страдания в результате наследственного
или иного заболевания, - никакое количество здоровых "запасных" потомков не
решит проблему. Поэтому мне кажутся чрезвычайно важными направления современ-
ной науки, которые пытаются предотвратить распространение неблагоприятных ва-
риантов генов (аллелей) в популяции и сделать так, чтобы каждый ребенок рож-
дался и рос здоровым.
Генофонд человечества может избавиться от вредных мутаций разными способа-
ми. Премия Дарвина ежегодно присуждается лицам, освободившим генофонд от сво-
их генов (умерев или потеряв способность иметь детей) наиболее нелепым спосо-
бом. Одна из самых знаменитых Дарвиновских премий была дана человеку (в по-
рядке исключения живому и сохранившему репродуктивную функцию) за попытку по-
кончить с жизнью, наглотавшись нитроглицерина, с последующим многократным
"ударением себя об стену" с целью вызвать детонацию в желудке. Возможно,
именно отсюда пошло столь популярное в интернете выражение ЛЛубей себя об сте-
ну"? К счастью, человек почти не пострадал. Но есть и разумные способы улуч-
шения генофонда, не требующие человеческих жертв: исправление ошибок в генах
с помощью генной терапии и методы планирования беременности, исключающие риск
серьезных наследственных заболеваний.
Про некоторые влюбленные пары говорят: "вы просто созданы друг для друга".
Мне ближе взгляды австралийского музыканта Тима Минчина, который посвятил
своей любимой песню с ироничными словами: "если бы у меня не было тебя, на-
верно, у меня была бы другая". Понятно, что из сотен миллионов потенциальных
партнеров или партнерш, живущих на Земле, мы выбираем не самых идеальных. Мы
встречаем кого-то, кто нам нравится, а дальше привязываемся (или не привязы-
ваемся) к человеку, и уже сама привязанность делает "вторую половину" уни-
кальной .
В 1960 году американский математик Мартин Гарднер сформулировал математиче-
скую задачу ЛЛо разборчивой невесте". Невеста ищет себе единственного жениха,
причем известно число претендентов на эту роль (п) . Это не количество всех
возможных женихов, а максимальное количество женихов, с которыми можно успеть
пообщаться до желаемого момента свадьбы. Например, если на вдумчивое общение
с каждым претендентом уходит месяц, а замуж нужно выйти через пять лет, то п
= 60. Невеста общается с претендентами в случайном порядке и может сказать
про каждого претендента, лучше он или хуже, чем любой из предыдущих. После
общения принцесса либо раз и навсегда отказывает текущему кандидату в женихи,
либо принимает его руку и сердце.
Оказывается, что, если число потенциальных претендентов велико, нужно сна-
чала отказать n/е претендентам (где е « 2,718 - основание натурального лога-
рифма), а далее выбрать первого, кто будет лучше, чем все предыдущие. В этом
случае вероятность того, что выбор падет на самого лучшего жениха, максималь-
на и примерно равна 37 %.
Жизнь сильно отличается от математической модели: претенденты могут возвра-
щаться, не все они надежны, да и наличие нескольких претендентов, "оценивае-
мых" одновременно, не является чем-то из области фантастики. Проблема возни-
кает и при попытке оценить, какой партнер или партнерша нам больше подходит.
И хотя современная наука не ответит за нас на этот вопрос, она может кое-что
сказать про генетическую совместимость двух людей - оценить вероятность рож-
дения ребенка с врожденным дефектом.
В качестве примера рассмотрим серповидноклеточную анемию. Это наследствен-
ное заболевание вызывается мутацией гена гемоглобина, который расположен на
11-й хромосоме. Если обе копии гена испорчены, эритроциты принимают аномаль-
ную серповидную форму. Серповидные клетки могут закупоривать капилляры, огра-
ничивая поток крови к тканям, что систематически приводит к сильным болевым
ощущениям, а в ряде случаев - к повреждению органов. Кроме того, люди с этим
недугом чаще страдают от инфекционных заболеваний и имеют повышенный риск ин-
сульта .
Человек, не страдающий серповидноклеточной анемией, сам того не зная, может
быть носителем одной испорченной копии гена гемоглобина. Такие люди здоровы,
но если двое носителей мутации захотят завести ребенка, то с вероятностью 25
% ребенок родится с анемией. Казалось бы, носители испорченного гена имеют
сниженные шансы оставить здоровое потомство. Почему же вредная мутация не бы-
ла устранена из популяции силой естественного отбора?
Оказывается, что "вредность" того или иного генетического варианта нередко
зависит от условий, в которых живет его носитель. Иметь два испорченных вари-
анта гена гемоглобина плохо, но одна испорченная копия дает человеку повышен-
ную устойчивость к возбудителю малярии. В популяции, подверженной малярии,
быть единственным человеком с одной нормальной и одной испорченной копией ге-
на гемоглобина выгодно: и анемия детям не грозит (ведь для этого второй роди-
тель тоже должен быть носителем испорченного варианта гена), и от малярийного
паразита защищен. Из поколения в поколение мутация будет распространяться в
популяции, пока количество людей с таким вариантом гена не станет слишком
большим, а риск встретить партнера, являющегося носителем такой же мутации, -
слишком высоким. Когда защита от малярии перестанет компенсировать высокий
риск анемии у потомства, рост частоты испорченного аллеля гемоглобина остано-
вится. Возникает своеобразное равновесие: там, где малярии не бывает, испор-
ченный аллель встречается редко, а там, где малярия распространена (например,
в Африке), он встречается часто, но далеко не у всех.
Сегодня с помощью генетического анализа можно узнать о наличии у человека
почти любых распространенных мутаций, ведущих к наследственным заболеваниям.
Кроме серповидноклеточной анемии, существуют десятки других болезней разной
степени тяжести. Фенилкетонурия приводит к поражению центральной нервной сис-
темы и нарушению умственного развития. При муковисцидозе поражаются железы
внешней секреции и органы дыхания. При гемофилии даже маленькая ранка может
привести к серьезной кровопотере, а ушиб - к значительному внутреннему крово-
излиянию. Синдром Ретта является причиной тяжелой умственной отсталости. На-
следственная мышечная дистрофия ведет к неспособности самостоятельно передви-
гаться и даже дышать. Список болезней можно продолжать.
Проблемы с наследственными заболеваниями часто возникают при близкородст-
венных браках. В примере с серповидноклеточной анемией носитель испорченного
варианта гена не рискует родить ребенка с тяжелым наследственным заболевани-
ем, пока не столкнется с другим носителем той же самой болезни. Вероятность
встретить такого человека среди близких родственников намного выше. Рассмот-
рим муковисцидоз - заболевание, которое встречается в России примерно в одном
случае на 10 тысяч новорожденных. Если партнер и партнерша выбраны произволь-
но, то с вероятностью 0,02 каждый из них окажется носителем, а риск муковис-
цидоз а у их ребенка будет среднестатистическим (0,0001 = 0,02-0,02-0,25). Ес-
ли партнер является родным братом партнерши, то у каждого из них вероятность
оказаться носителем заболевания по-прежнему равна 0,02, но эти вероятности
перестают быть независимыми, они оказываются ллсцепленными". Стоит нам устано-
вить , что партнер - носитель заболевания, вероятность того, что носителем
окажется и партнерша, станет 0,5, а не 0,02. Из-за этого у ребенка брата и
сестры риск муковисцидоза увеличивается в 25 раз и становится равным 0,0025.
Если сестра родит от брата, у их ребенка есть дополнительные 1,25-10,5 %
шансов родиться с каким-нибудь наследственным заболеванием, из-за которого он
утратит репродуктивную функцию или умрет до достижения совершеннолетия. Если
речь идет не о родных братьях и сестрах, а о двоюродных, то дополнительная
вероятность наследственных заболеваний будет в два раза меньше. Возможно, с
проблемами близкородственных браков связано распространенное во многих куль-
турах табу на инцест. Похожая логика относится не только к откровенно вредным
мутациям, которые могут приводить к серьезным врожденным заболеваниям, но и к
мутациям чуть менее вредным, делающим нас слабее, глупее, менее устойчивыми к
инфекциям, более предрасположенными к раку и так далее.
Есть и обратный эффект. Селекционеры давно обратили внимание на эффект ге-
терозиса - повышенной приспособленности гибридов, полученных в результате
скрещивания разнородных родителей. При таком скрещивании хромосомы у потомков
оказываются максимально разнообразными, присутствуют альтернативные аллели
одних и тех же генов, не проявляются вредные рецессивные признаки.
При планировании беременности часто обращают внимание на резус-фактор. У
резус-отрицательных людей, составляющих около 15 % населения Европы, нет ге-
на, кодирующего резус-фактор, или этот ген испорчен. Проблема в том, что у
резус-отрицательной матери может возникнуть иммунная реакция на резус-
положительный плод. Функция резус-фактора все еще является загадкой для со-
временной науки, но мы знаем, что люди прекрасно живут без него. Кажется, что
наличие резус-фактора в популяции только вредит резус-отрицательным женщинам
и резус-положительным мужчинам. Почему же оба генетических варианта так рас-
пространены?
Профессор Пражского университета Ярослав Флегр считает, что здесь, как и в
случае с испорченной копией гена гемоглобина, имеется положительный эффект
комбинации двух аллелей. Исследования научной группы Флегра говорят о том,
что резус-положительные люди лучше защищены от некоторых негативных последст-
вий заражения одноклеточным паразитом, принадлежащим к тому же типу, что и
возбудитель малярии, - токсоплазмой (Toxoplasma gondii).
Считается, что токсоплазмой заражено около 30 % населения Земли, и извест-
но, что она умеет проникать в мозг млекопитающих, в том числе человека. Воз-
можно, метафора "тараканы в голове" не так уж далека от реальности? Инфициро-
ванные токсоплазмой грызуны, манипулируемые этим паразитом, бегут на запах
кошачьей мочи, а паразит благодаря этому попадает вместе с закуской внутрь
кошки и продолжает свой жизненный цикл. Хотя заражение токсоплазмой чаще все-
го не вызывает у людей серьезных проблем со здоровьем, считается, что оно по-
вышает риск шизофрении и депрессии, а также может нарушать координацию движе-
ний, из-за чего люди чаще попадают в автомобильные аварии. Кроме того, токсо-
плазма может вызывать серьезные заболевания при передаче от матери к плоду,
поэтому при планировании беременности матерям рекомендуется провериться на
этого паразита, а при его наличии проконсультироваться с врачом насчет мето-
дов лечения.
Если в вашем роду не было наследственных заболеваний, то генетический тест
с большой вероятностью покажет, что носителями опасных аллелей генов вы не
являетесь. Не скрою, что испытал радость, узнав по результатам анализа ДНК,
что не являюсь носителем известных наследственных заболеваний. Если партнер и
партнерша являются носителями одного и того же заболевания (или если мать яв-
ляется носителем наследственного заболевания, сцепленного с Х-хромосомой,
вроде тяжелой формы гемофилии), они сильно рискуют при попытке завести ребен-
ка ЛЛстандартным путем". Возможно, в будущем станут популярны сайты знакомств,
где поиск партнера будет осуществляться с учетом наследственной информации.
Но что делать тем парам, которые уже нашли друг друга и оказались
"генетически несовместимы"? Не заводить детей или расставаться из-за капризов
природы?
На помощь таким парам приходит искусственное оплодотворение. Для этого у
партнерши берется несколько яйцеклеток, которые оплодотворяются в пробирке
сперматозоидами партнера. Оплодотворенным яйцеклеткам дают время поделиться,
пока не будет достигнуто определенное количество клеток в эмбрионе (около
восьми). Затем одну клетку из такого эмбриона вынимают и проводят диагностику
содержащегося в ней генетического материала (это называется преимплантацион-
ная генетическая диагностика). Если сочетаний генетических вариантов, опасных
для здоровья, не найдено, оставшийся эмбрион переносят в утробу матери, где
он развивается самым обычным способом. Этот подход позволяет исключить не
только те наследственные заболевания, которые возникают в результате плохой
комбинации генов родителей, но и заболевания в результате каких-то новых му-
таций или хромосомных нарушений (например, ведущих к синдрому Дауна). На ран-
них этапах эмбриогенеза все клетки эмбриона обладают потенциалом дать целый
организм, и удаление одной клетки не приводит к каким-либо нарушениям разви-
тия.
Число детей, рожденных при помощи методов искусственного оплодотворения,
уже перевалило за 4 миллиона - и с ними все в порядке (хотя, конечно, не все
такие дети проходили преимплантационную генетическую диагностику). Повышенных
рисков каких-либо серьезных отклонений в физическом или в умственном развитии
"детей из пробирки" ученые пока не нашли. Небольшие отличия, которые наблюда-
ются между группами детей (вроде отличий в средних значениях кровяного давле-
ния или количестве жировой ткани), могут быть связаны с генетическими или
иными особенностями их родителей. Люди прибегают к искусственному оплодотво-
рению не потому, что это какая-то модная роскошь, а либо потому, что им не
удается зачать ребенка обычным способом, либо потому, что они являются носи-
телями опасных наследственных заболеваний.
Некоторые врачи считают, что искусственное оплодотворение может негативно
сказаться на здоровье матери - увеличить риск рака молочной железы, яичников
или слизистой оболочки матки. Прежде всего, такое повышение риска может быть
связано с использованием гормональных препаратов, стимулирующих созревание
яйцеклеток. Некоторые исследования не подтверждают этих опасений, другие ука-
зывают на небольшое увеличение риска (в 1,07-1,71 раза).
Однако стоит учитывать, что повышенный риск рака обнаружен при сравнении
женщин, родивших при помощи искусственного оплодотворения, и женщин, родивших
самостоятельно. Эти группы могут существенно отличаться по многим неучтенным
факторам, например генетическим, то есть у нас нет хорошей контрольной груп-
пы. Кроме того, техники искусственного оплодотворения постоянно совершенству-
ются, и хотя вопрос о возможности неблагоприятных последствий искусственного
оплодотворения для здоровья матери все еще считается открытым, альтернативой
является куда более существенный риск рождения больного ребенка или невозмож-
ность завести детей. Практическая рекомендация здесь следующая: если у вас
есть какие-то из упомянутых оснований прибегнуть к искусственному оплодотво-
рению - не бойтесь этого. Если веских оснований нет - размножайтесь классиче-
ским путем.
Еще один подход к планированию беременности заключается в проведении неин-
вазивной (и поэтому абсолютно безопасной) генетической диагностики плода на
самых ранних этапах беременности. Некоторые современные методы чтения ДНК
очень чувствительны. С их помощью можно обнаружить мутации в ДНК плода, при-
сутствующей в небольшом количестве в плазме крови матери. В случае обнаруже-
ния опасных сочетаний наследственных мутаций у развивающегося организма роди-
тели могут решить, хотят ли они произвести на свет больного ребенка, а если
дефектов нет - расслабиться и спать спокойно.
Успехи, достигнутые благодаря генетической диагностике, велики. Например,
удалось практически полностью побороть опасное нейродегенеративное заболева-
ние - болезнь Тея-Сакса, от которой страдали преимущественно евреи-ашкеназы.
Другой пример - удалось на порядок сократить встречаемость серповидноклеточ-
ной анемии на Сардинии. Но на этом успехи современной генетики не заканчива-
ются.
Рожденным с наследственными заболеваниями людям может помочь генная тера-
пия. Чаще всего генетическое заболевание связано с тем, что в клетках челове-
ка не работает какой-то важный ген. Причем, как правило, это критично даже не
для всех клеток человека, а только для их определенного типа. Например, фак-
тор свертывания крови IX человека, нарушение производства которого приводит к
гемофилии, вырабатывается в печени, а потом выбрасывается в кровь. Значит,
при наличии упомянутого дефекта достаточно исправить геном клеток печени или
хотя бы части из них. Не обязательно вмешиваться в работу каждой клетки.
До появления генной терапии гемофилию пытались лечить симптоматически - с
помощью фактора IX из генетически модифицированных клеток хомяка. Клинические
испытания показали, что полученный ллрекомбинантный" белок ничем не уступает
обычному человеческому фактору IX, и он нашел широкое применение в медицине.
В клетках бактерий синтезировать правильный белок не получалось: фактор IX
подвергается многочисленным модификациям внутри клеток человека и других мле-
копитающих при своем ЛЛсозревании", а у бактерий этих модификаций не происхо-
дит. К сожалению, из-за сложности технологии получения лекарства, инъекции
концентрата фактора IX стоят довольно дорого. К тому же они дают лишь кратко-
срочный эффект (на несколько дней), плюс возможны побочные эффекты, связанные
с резким увеличением количества фактора IX в крови после укола, и делать та-
кие уколы приходится регулярно. Было бы очень удобно, если бы пациент мог ре-
шить проблему раз и навсегда - вылечить болезнь одной инъекцией.
При генной терапии гемофилии генетически измененные вирусы, лишенные спо-
собности вызывать инфекцию, доставляют работающую копию гена фактора сверты-
вания крови IX в клетки печени человека. Вирус для доставки генов выбирают не
случайно. Это должен быть такой вирус, который избирательно проникает в клет-
ки определенного типа. Специфичность проникновения обусловлена тем, что вирус
распознает особые белки, встречающиеся только на поверхности определенных ти-
пов клеток. Так, к примеру, ВИЧ направленно поражает клетки иммунной системы,
а вирус гепатита - как раз устремляется в печень. У безобидных ГМ вирусов,
используемых для генной терапии, возможности аналогичные. В итоге клетки пе-
чени человека начинают производить недостающий белок самостоятельно.
Для генной терапии гемофилии подошел аденовирус AAV8, проникающий специфи-
чески в клетки печени. В 2014 году были обнародованы результаты клинических
испытаний, в ходе которых генная терапия улучшила состояние десяти пациентов
с тяжелой формой гемофилии. После одной-единственной инъекции пациенты про-
должали производить IX фактор свертывания крови самостоятельно на протяжении
более трех лет. Количество производимого IX фактора зависело от количества
вируса, назначенного пациентам. В группе, получившей максимальную дозу лекар-
ства, оно достигало 5 % от нормы. Этого недостаточно, чтобы считать пациентов
здоровыми, но достаточно для существенного снижения частоты кровотечений и
уменьшения расходов на лекарства.
В сентябре 1971 года родился мальчик Дэвид Веттер с тяжелым синдромом врож-
денного иммунодефицита, связанного с мутацией в одном из генов, расположенных
на Х-хромосоме. Обычно такие дети погибают из-за инфекций в течение первого
года жизни. Дэвиду удалось прожить значительно дольше благодаря тому, что он
постоянно находился в стерильном помещении. Пищу, которую он ел, игрушки, в
которые он играл, - все стерилизовали, перед тем как предложить ребенку. Для
того чтобы мальчик мох1 выходить на улицу, ему сделали специальный скафандр.
Несмотря на то, что на уход за Дэвидом в сумме ушло более миллиона долла-
ров, а его родителей консультировали ведущие специалисты, никто так и не при-
думал , как вылечить врожденное заболевание. Единственное, что пришло в голову
врачам, - сделать пересадку костного мозга от сестры мальчика. Была надежда,
что здоровые клетки костного мозга произведут иммунные клетки и восстановят
функционирование иммунной системы ребенка. К сожалению, вместе с костным моз-
гом мальчику пересадили вирус Эпштейна-Барр. От этой распространенной и отно-
сительно безобидной для обычного человека инфекции мальчик погиб, так и не
успев сформировать полноценную иммунную систему.
Сегодня заболевание Веттера успешно лечится с помощью генной терапии. Ис-
следователи под руководством профессора Алена Фишера сначала провели испыта-
ния на мышах, а потом на людях, используя следующий подход: из костного мозга
пациента берутся предшественники иммунных клеток, а затем с помощью вируса в
эти клетки привносится исправная копия необходимого гена. После этого генети-
чески модифицированные клетки возвращаются больному.
В 2000 году в журнале Science были опубликованы первые положительные ре-
зультаты клинических испытаний на людях: генная терапия восстановила иммунную
функцию нескольких пациентов. К сожалению, позже оказалось, что лечение дава-
ло серьезный побочный эффект. Использованный вирус (а это был ретровирус) мо-
жет встраиваться в нежелательные участки генома и активировать работу генов,
заставляющих клетки делиться, тем самым вызывая рак.
После обнаружения этой проблемы вирус отправили на доработку и устранили из
него участок, который при встраивании в геном мог повысить активность работы
соседствующих с местом вставки генов. В 2014 году в журнале The New England
Journal of Medicine вышла статья о результатах применения нового вируса. За
пациентами, проходившими курс генной терапии, наблюдали от 16 до 43 месяцев:
случаев рака зафиксировано не было. Это можно было бы объяснить простым везе-
нием , если бы не один важный факт. Было обнаружено, что раньше вставка вируса
вблизи некоторых генов, участвующих в развитии рака, приводила к ускоренному
делению клеток. Это и являлось предпосылкой для возникновения опухолей. У па-
циентов, которых лечили новым вирусом, такого эффекта не наблюдалось.
Здесь самое время рассказать сказку о "спящей красавице". Так назвали уча-
сток ДНК, обнаруженный в геномах некоторых рыб, - особый транспозон,
"скачущую" последовательность ДНК. Полноценные транспозоны кодируют белок
(транспозазу), способный вырезать транспозон и копировать его в другие участ-
ки генома клетки. "Спящая красавица" в прямом смысле ЛЛспала": из-за накоплен-
ных мутаций транспозаза перестала работать: вырезание и копирование транспо-
зона прекратилось. Проанализировав последовательности транспозона из разных
видов рыб, ученые смогли реконструировать эволюционную историю этого участка
ДНК и предположить, как выглядела функциональная предковая последователь-
ность. После исправления всех накопленных мутаций с помощью генной инженерии
"спящую красавицу" удалось пробудить. Транспозон встроили в геномы клеток
рыб, мышей и даже изолированных клеток человека.
Там "спящая красавица" начала радостно "скакать" с хромосомы на хромосому,
вызывая мутации.
"Зачем ученым воскрешать спящий транспозон?" - спросите вы. Представьте,
что в результате очередного скачка "спящей красавицы" клетка начнет активно
делиться. Молекулярные генетики могут прочитать последовательность ДНК рядом
с местом вставки транспозона и понять, какой ген был затронут (ведь похожих
на этот транспозон последовательностей ДНК в клетках млекопитающих нет). Ме-
сто в геноме, где мы обнаружим "спящую красавицу", с высокой вероятностью
окажется окрестностью гена, участвующего в регуляции клеточного деления. Этот
подход позволил обнаружить массу генов, связанных с развитием рака, но может
быть использован и для изучения других функций генов.
Примером применения "спящей красавицы" является все та же генная терапия.
Терапевтический ген можно обрамить последовательностями ДНК, которые узнаются
транспозазой, а полученную конструкцию вместе с геном транспозазы (лишенным
обрамляющих последовательностей) поместить внутрь плазмиды. В клетке синтези-
руется транспозаза, которая перенесет терапевтический ген в геномную ДНК. По-
скольку ген транспозазы при этом не перенесется, вставка не будет скакать в
потомках полученных клеток, а значит, можно будет избежать лишних мутаций.
Генная терапия позволяет лечить не только наследственные заболевания, но и
некоторые формы рака. Здесь есть много разных подходов, один из которых тех-
нически очень похож на описанный выше метод лечения врожденного иммунодефици-
та. Раковые клетки - это измененные клетки, часто отличающиеся от обычных не-
которыми молекулами на своей поверхности. Поэтому иммунная система в принципе
могла бы распознать клетки опухоли и уничтожить их, однако иногда у клеток
иммунной системы не находится правильного рецептора. В этом случае иммунного
ответа на раковые клетки не возникает, и опухоль продолжает расти.
К счастью, можно найти гены, кодирующие рецепторы, специфически распознаю-
щие некоторые разновидности опухолей. У пациента можно взять его собственные
клетки иммунной системы, внести в их геном ген недостающего рецептора с помо-
щью вируса и тем самым обучить их бороться с опухолью. Затем клетки возвраща-
ются обратно пациенту. Принципиальная возможность такой терапии была показана
еще в 1999 году, когда были созданы генетически модифицированные лимфоциты,
разрушающие отдельные клетки меланомы. Несколько лет спустя эффективность
этого подхода была подтверждена исследованиями на животных. При этом удава-
лось бороться не только с некоторыми опухолями, но и с вирусами, к которым
тоже можно подбирать подходящие рецепторы.
Одно из преимуществ описанного метода лечения рака - его безопасность, осо-
бенно если сравнивать с химиотерапией или радиотерапией. В современных лабо-
раториях можно создавать и тестировать разновидности рецепторов, не встречаю-
щихся в природе, обладающих исключительной избирательностью в том, с какими
клетками им взаимодействовать. А значит, можно изобрести оружие против рака
очень высокой точности. Еще одно преимущество - снижение вероятности повтор-
ного появления опухоли, ведь клетки иммунной системы никуда не денутся. На-
оборот, в процессе борьбы с опухолью они размножатся и будут готовы отразить
новую атаку в будущем. К тому же такие клетки способны уничтожать даже неко-
торых предшественников раковых клеток, которые могли остаться незамеченными и
привести к повторному возникновению заболевания.
Ярким доказательством эффективности данной биотехнологии являются результа-
ты клинических испытаний, опубликованные в 2013 году в журнале Science. С по-
мощью генетически модифицированных клеток иммунной системы удалось вылечить
пятерых пациентов с тяжелой формой лейкемии, которая не поддавалась лечению
стандартными методами. У всех безнадежных пациентов была достигнута ремиссия.
Сейчас лечение рака с помощью этого метода продолжается в рамках клинических
исследований, но я думаю, что скоро он вытеснит другие методы и станет досту-
пен повсеместно.
Первый доведенный до практического применения способ лечения рака, основан-
ный на генной терапии, был чуть менее впечатляющим. Лекарство гендицин, раз-
работанное китайской биотехнологический компанией Shenzhen SiBiono GeneTech,
представляет собой безопасный аденовирус, способный доставить в клетки паци-
ента противоопухолевый ген р53, который часто испорчен в раковых клетках. При
нормальном функционировании р53 заставляет потенциальные раковые клетки
"кончать жизнь самоубийством". Поэтому и возникла идея, что, восстановив
функции гена р53 в раковых клетках, можно избирательно прекратить их сущест-
вование . Хотя в клинических испытаниях подхода были достигнуты определенные
успехи, остаются некоторые нерешенные проблемы. Например, непонятно, как сде-
лать так, чтобы вирус успешно поразил все раковые клетки? Если мы убьем толь-
ко часть раковой опухоли, это не решит проблему, а лишь отсрочит развитие бо-
лезни .
Перейдем к следующему примеру генной терапии. Одно из самых распространен-
ных генетических заболеваний - дальтонизм, при котором люди не различают не-
которые цвета, чаще всего красный и зеленый. Светочувствительной частью чело-
веческого глаза является сетчатка, содержащая несколько миллионов колбочек и
более ста миллионов палочек - клеток, реагирующих на свет. Палочки содержат
белок родопсин - зрительный пигмент, отвечающий за сумеречное зрение, чувст-
вительный к свету низкой интенсивности. Колбочки бывают трех типов с разными
светочувствительными пигментами - фотопсинами, отвечающими за восприятие
красного, зеленого и синего цвета в условиях более яркого освещения. Когда
свет определенной длины волны попадает на зрительный пигмент, запускается
каскад химических реакций, приводящий к тому, что светочувствительные клетки
передают сигнал особым нечувствительным к свету клеткам сетчатки, а те пере-
дают сигнал дальше в мозг.
Красный и зеленый фотопсины расположены на Х-хромосоме. У мужчин X-
хромосома одна. Если на этой хромосоме ген одного из фотопсинов мутировал и
один из двух белков не работает, то мужчина не сможет различать красный и зе-
леный цвета. У женщин Х-хромосомы две, поэтому у них есть запасная копия обо-
их генов, и они значительно реже страдают дальтонизмом.
Многие птицы, рептилии и рыбы - тетрахроматы, то есть имеют четыре типа
колбочек с разными пигментами (синим, зеленым, красным и ультрафиолетовым).
Большинство млекопитающих - дихроматы. Люди и некоторые родственные нам при-
маты - трихроматы. Оказывается, наши древние предки утратили два типа зри-
тельных пигментов (синий и зеленый), а ультрафиолетовый пигмент в результате
накопленных мутаций стал новым синим (на самом деле мы все еще могли бы ви-
деть ультрафиолет, если бы не хрусталик глаза, непроницаемый для такого све-
та) . Потом наши более современные предки приобрели один дополнительный зри-
тельный пигмент (новый зеленый). Вот такая непростая эволюция!
Как возник наш зеленый зрительный пигмент? У наших сравнительно недавних
предков произошло удвоение (дупликация) гена красного зрительного пигмента.
Вместо одного гена появилось два. Когда происходит такое мутационное событие,
у естественного отбора возникает замечательная возможность "поэкспериментиро-
вать" - гены начинают меняться быстрее обычного. Если раньше мутация, меняю-
щая спектр поглощения красного зрительного пигмента, могла привести к наруше-
нию зрения, то теперь, пока есть запасная копия гена, вторая может свободно
мутировать. Если в ходе этого процесса организм научится различать больше
цветов (и это будет полезно), мутации зафиксируются естественным отбором. Ме-
ханизм эволюции путем дупликации генов достаточно распространен. В случае с
красным зрительным пигментом было экспериментально показано, что достаточно
заменить в нем всего три аминокислоты, чтобы сделать его зеленым.
Нередко шутят, что мужчина различает мало цветов - красный, оранжевый, жел-
тый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, а женщины - куда больше: алый, кар-
мин, гвоздика, пурпурный, тыквенный, персиковый, банановый, лимонный и так
далее. Не исключено, что в такой шутке есть доля правды, имеющей молекулярно-
генетические основания. Как мы уже установили, некоторые мутации в зрительных
пигментах не нарушают их работу, но слегка меняют спектр их светочувствитель-
ности. Например, в европейской популяции есть два распространенных варианта
красного зрительного пигмента. Примерно 60 % вариантов генов красного пигмен-
та имеют аминокислоту серии на 180-й позиции белка, а 40 % - аланин, причем
аланиновый вариант пигмента работает в чуть "более красном" (более длинновол-
новом) диапазоне. У мужчины всегда будет либо один, либо другой вариант крас-
ного пигмента, а у женщины могут присутствовать оба. Есть основания полагать,
что в редких случаях женщины с таким повышенным разнообразием зрительных пиг-
ментов могут различать больше оттенков.
В 2009 году в журнале Nature были опубликованы результаты экспериментов по
улучшению цветного зрения у обезьян саймири. Дело в том, что у этих обезьян
самки бывают трихроматами, а самцы почти всегда дальтоники. Двое самцов были
обучены проходить тесты на умение различать цвета, но красный и зеленый цвета
они различать так и не научились из-за врожденных особенностей зрения. В сет-
чатку обезьян ввели аденовирус, содержащий человеческий ген "красного" свето-
чувствительного белка. Утверждается, что спустя 20 месяцев после терапии
обезьянки не только расширили свой диапазон светочувствительности, но и при-
способились к новым зрительным сигналам и стали трихроматами! Возможно, что и
людям когда-нибудь удастся добавить еще один зрительный пигмент, чтобы мы
различали больше оттенков и цветов. Например, можно попробовать подарить муж-
чинам альтернативный красный пигмент, чтобы они, наконец, научились отличать
кармин, темно-бордовый, бургунди, сангрию и фалунский красный.
К сожалению, на данный момент клинические испытания по лечению дальтонизма
не ведутся, а значит, еще рано говорить и о создании людей-тетрахроматов. За-
то достигнут определенный прогресс в лечении ряда серьезных нарушений зрения,
например амавроза Лебера. Это наследственное заболевание, при котором из-за
дефектного гена погибают светочувствительные клетки сетчатки. Для того чтобы
предотвратить прогрессирующую слепоту, пациентам вводят вирус, содержащий ра-
ботающую копию гена, прямо в глаз, и это исправляет дефект. Но что делать,
если колбочки и палочки уже разрушены и восстановлению не подлежат?
Даже в этой ситуации остается надежда на частичное излечение.
У зеленых водорослей хламидомонад есть особый белок, называющийся каналоро-
допсин. Обычные светочувствительные белки животных при активации светом за-
пускают сложные каскады химических реакций. Каналородопсины действуют иначе -
это особые каналы, расположенные в мембране клетки. На синем свету канал от-
крывается и пропускает внутрь клетки ионы натрия. Эти ионы заряжены положи-
тельно и способны изменять потенциал клетки. Если бы речь шла не о клетке во-
доросли, а о нервной клетке, это бы привело к возникновению электрического
сигнала и ее активации. Особые нейроны - ганглиозные клетки, расположенные в
сетчатке, собирают сигналы от колбочек и палочек и передают их дальше в мозг.
Оказалось, что если взять слепую крысу и ввести ей ген каналородопсина в
ганглиозные клетки, то крыса обретает рудиментарное зрение. Она начинает ви-
деть не колбочками и палочками, а прямо ганглиозными клетками. Что именно
ощущает при этом крыса, мы, конечно, не знаем, но она начинает успешно обхо-
дить препятствия.
Технология, позволяющая активировать нервные клетки светом, нашла примене-
ние в исследованиях нервной системы. Если встроить ген каналородопсина в ней-
роны мозга, то, воздействуя на отдельные нейроны светом, удается исследовать,
к чему приводит их активация и как это влияет на поведение животных. Один из
самых интересных экспериментов в этой области был опубликован в 2013 году в
журнале Science исследовательской группой Сусуму Тонегавы. В ходе эксперимен-
та ученые продемонстрировали, что с помощью света можно направленно изменять
память мышей!
С помощью генетических манипуляций Тонегава и его коллеги создали особых
мышей, в активных нервных клетках которых синтезировался каналородопсин. Од-
нако мышей постоянно кормили особым лекарством, подавляющим синтез каналоро-
допсина, поэтому до начала эксперимента все нервные клетки мышей работали как
обычно. Таких мышей сажали в одну из двух специальных комнат (условно: синяя
или красная) и переставали давать им лекарство. Как следствие, активные нерв-
ные клетки начинали производить светочувствительный белок. Так ученым удалось
избирательно пометить нервные клетки мыши, активно работающие во время нахож-
дения в комнате. Потом мышей выпускали из комнат и с помощью вживленного в
череп световолокна освещали область мозга, которая, как считается, отвечает
за узнавание места. Одновременно с этим мышей били током.
Под действием света нервные клетки, которые были активны во время нахожде-
ния в синей или красной комнате, активировались снова - ведь именно в них ус-
пел выработаться светочувствительный белок! По мнению авторов эксперимента,
это могло привести к тому, что мыши снова ощущали себя в одной из этих ком-
нат . В итоге у животных возникала связь между ударом тока и ощущением нахож-
дения в синей или красной комнате. К удивлению многих, эксперимент сработал:
мыши начинали бояться комнаты, в которой их никогда током не били (другая
комната выступала контролем). То есть ученым удалось создать у мышей ложное
воспоминание. Данное исследование напоминает нам, что память - это не свойст-
во "вечной души", а вполне материальная вещь, подверженная физическим и хими-
ческим факторам, и что ею можно управлять на уровне отдельных нервных клеток.
Каналородопсин находит все больше разнообразных применений, в том числе и в
генной терапии. Я уже упоминал возможность оптической регуляции эрекции у
грызунов, но давайте рассмотрим еще один пример. Недавно в журнале Nature
Communications вышла статья о возможности лечения нервного паралича гортани.
Ученые внедрили ген каналородопсина в клетки мускулатуры гортани мышей, после
чего с помощью света удалось регулировать сокращения этой мускулатуры. Из-за
нервного паралича голосовых связок у людей возникают затруднения дыхания, так
как голосовые связки могут перегораживать путь воздуха в трахею. В критиче-
ских случаях пациенту приходится идти либо на хирургическое удаление голосо-
вых связок, либо на трахеотомию, либо на электрическую стимуляцию мышц горта-
ни, однако у всех этих подходов имеются очевидные побочные эффекты.
Выше мы обсуждали генетически обусловленную устойчивость к малярийному
плазмодию и токсоплазме. Еще лучше изучена устойчивость людей к ВИЧ в резуль-
тате мутации гена рецептора хемокинов CCR5. Хемокины - это сигнальные молеку-
лы, которые выделяют одни клетки, чтобы привлечь к себе другие (у которых
есть рецепторы хемокинов). Например, если где-то начинается инфекция, с помо-
щью хемокинов привлекаются клетки иммунной системы. CCR5 - это белок, распо-
ложенный на поверхности иммунных клеток, необходимый для распознавания неко-
торых таких химических сигналов.
Как известно, ВИЧ инфицирует иммунные клетки человека. Перед проникновением
в иммунную клетку он должен ее опознать, связавшись с определенными белками
на ее поверхности, a CCR5 - как раз один из таких белков. Если в гене CCR5
присутствует относительно распространенная мутация, которая называется CCR5-
дельта-32 (32 нуклеотида вырезаны из гена), то ВИЧ не может связаться с ре-
цептором, и ему сложно проникнуть в клетку. Иммунные клетки с такой мутацией
функционируют хуже, но защищены от ВИЧ, особенно если у человека испорчены
обе копии гена.
В 2009 году в журнале New England Journal of Medicine вышла статья о том,
что удалось вылечить пациента, болевшего сразу двумя смертельными заболева-
ниями - ВИЧ и лейкемией. Для лечения лейкемии можно использовать химиотера-
пию, при которой избирательно погибают активно делящиеся клетки. Прежде все-
го, речь идет о раковых клетках, но, к сожалению, вместе с ними погибают мно-
гие стволовые клетки костного мозга, дающие начало клеткам крови. Поэтому по-
сле агрессивной химиотерапии пациенту делают пересадку костного мозга от до-
нора. В данном случае донором костного мозга специально выбрали носителя той
самой мутации ССЕ5-дельта-32 на обеих хромосомах. Несколько лет спустя, после
многочисленных тестов было объявлено, что пациент вылечился и от лейкемии, и
от ВИЧ: его новые иммунные клетки оказались устойчивы к вирусу. К сожалению,
такая терапия с пересадкой костного мозга очень опасна для здоровья (риск
смертельного исхода исчисляется десятками процентов), поэтому едва ли она мо-
жет стать распространенным медицинским подходом. Но на основе описанной ус-
тойчивости разработаны как лекарственные препараты, мешающие ВИЧ связаться с
CCR5, так и генная терапия ВИЧ, которая сейчас проходит клинические испыта-
ния.
Суть генной терапии ВИЧ проста - у человека берутся его собственные иммун-
ные клетки. В них с помощью генной инженерии вносятся мутации в гене CCR5,
нарушающие его функцию, после чего клетки возвращаются пациенту. Немного рано
говорить об эффективности данной терапии, но исследователи отмечают, что она
приводит к значительному снижению числа частиц ВИЧ у большинства пациентов.
Кстати, один из способов направленного внесения мутаций в ген CCR5 иммунных
клеток - доставка с помощью аденовирусов белка Cas9 и направляющей РНК. Этот
метод генной инженерии мы подробно обсуждали в предыдущей главе.
Другой генно-инженерный подход к борьбе с ВИЧ тоже основан на использовании
белка Cas9. Идея заключается в том, чтобы создать у клеток человека настоящий
бактериальный иммунитет. С ВИЧ сложно бороться, так как он, будучи ретровиру-
сом, встраивает свой геном в хромосомы человеческих клеток. В 2013 году груп-
па японских ученых показала, что с помощью CRISPR/Cas9-cncTeMbi можно вырезать
ВИЧ, встроенный в геном клеток человека. Опыты проводились не на пациентах, а
на отдельных клетках, но скоро могут начаться клинические испытания и на лю-
дях , и, вполне вероятно, лекарство от ВИЧ наконец будет найдено. Отдельно
стоит отметить, что недавно ученые научились использовать Cas9, чтобы разре-
зать не только ДНК, но и РНК. Это открывает новые (и более безопасные) тера-
певтические возможности для направленной борьбы с вирусами.
Врожденная мышечная дистрофия - еще одно наследственное заболевание, кото-
рое пытаются лечить с помощью генной терапии. К сожалению, в данном случае
эффективного лекарства пока не найдено. Тем не менее, ученым удалось создать
генетически модифицированных мышей, обладающих существенно увеличенной мышеч-
ной массой и физической выносливостью, почти как герой мультфильма
ллСупермышь" (Mighty Mouse) . Можно ожидать, что в будущем мы сможем не только
научиться лечить мышечную дистрофию, но и делать людей сильнее и выносливее.
Пока что генная терапия находится еще в самом начале своего развития, но в
скором времени у нас будет арсенал безопасных вирусов, нацеленных на все тка-
ни и органы человека, технологии дешевого производства этих вирусов и надеж-
ные генетические конструкции для исправления любых наследственных заболева-
ний. В компьютерной игре "Биошок" были ЛЛплазмидып, которые персонаж мог вко-
лоть себе в кровь, чтобы приобрести сверхспособности. Ничего сверхъестествен-
ного генная терапия не обещает, но с ее помощью возможно усовершенствовать
многие физиологические функции человека. Сделать мышцы крепче, поправить зре-
ние, избавиться от лишнего веса, улучшить метаболизм и даже продлить моло-
дость - все это легко представить в не столь отдаленном будущем.
Глава 15.
Непорочное
зачатие
Пятого июля 1996 года родилась самая известная в мире овечка - Долли. Она
была ЛЛзачата" непорочно, то есть не в результате слияния яйцеклетки и сперма-
тозоида, как это происходит у млекопитающих при половом процессе, а в резуль-
тате переноса ядра из клетки молочной железы в неоплодотворенную яйцеклетку
овцы. Собственное ядро из яйцеклетки было предварительно вынуто. Рождение
Долли стало поводом для многочисленных научных, этических и религиозных дис-
куссий о возможности последующего клонирования человека и допустимости вне-
дрения такой технологии в практику.
В природе клоны или генетически идентичные организмы встречаются повсемест-
но . Они возникают при делении одноклеточных организмов, при почковании гидры
или дрожжей, при вегетативном размножении растений. Существуют группы живот-
ных, которые умеют в определенных условиях откладывать яйца, не требующие оп-
лодотворения. В ряде случаев из этих яиц вылупляются клоны родительской осо-
би, а называется этот процесс партеногенезом, бесполым размножением. Один из
наиболее известных видов животных с партеногенезом - комодские вараны (хотя в
их случае при партеногенезе образуются скорее "полуклоны", организмы, несущие
половину наследственной информации матери).
Партеногенез позволяет этим животным осваивать новые экологические ниши,
новые острова. Попав на остров и оказавшись без самцов, самка варана может
самостоятельно отложить партеногенетические яйца. Эти яйца развиваются без
оплодотворения, и из них вылупляются самцы. Скрещиваясь с собственными потом-
ками, одна-единственная самка сможет воссоздать популяцию варанов, производя
на свет уже и самок, и самцов из оплодотворенных яиц. Но все-таки вараны
предпочитают размножаться половым путем, ведь так поддерживается более высо-
кое генетическое разнообразие в популяции.
Довольно интересное чередование бесполого и полового размножения встречает-
ся у тли. Из перезимовавших яиц этих насекомых весной вылупляются только сам-
ки, которые размножаются исключительно партеногенезом. Полученные таким обра-
зом потомки тли отличаются от родителей только размерами. На этом этапе жиз-
ненного цикла у тли практикуется живорождение, почти как у млекопитающих.
Осенью, когда холодает, тля начинает все тем же бесполым образом производить
сексуально активных самок, а также самцов. После скрещивания с самцами самки
откладывают яйца, приспособленные к тому, чтобы пережить зиму. В теплых кра-
ях, где зимовать не приходится, некоторые виды тли могут непрерывно размно-
жаться клонированием самих себя на протяжении многих лет.
В одной из серий ЛЛДоктора Хауса" к главному герою на прием приходит девушка
с жалобой на головную боль. Хаус устанавливает, что девушка беременна, и
удивляется, как же она не обратила внимания на очевидные симптомы - например,
на отсутствие месячных. Девушка уверяет, что она и ее жених девственники. Ни-
какого секса до свадьбы, как требует религия! Хаус понимает, что девушка из-
менила своему жениху, но решает не сдавать ее, а подшутить над женихом. Он
подтасовывает результаты генетического теста на отцовство, чтобы выглядело
так, будто вся ДНК плода - материнская, и убеждает жениха, что они имеют дело
с непорочным зачатием. Ну, как, вы же верите в чудеса? Вот оно - чудо! Правда
ли жених поверил в эту историю или сделал вид, чтобы избежать ссоры с девуш-
кой, которую он, несмотря ни на что, любил и хотел взять в жены, - на этот
вопрос однозначного ответа фильм не дает.
Хотя у людей, в отличие от варанов, тли и улиток, партеногенеза не бывает,
важное культурное упоминание бесполого размножения мы встречаем в Священном
Писании. Например, в Евангелии от Матфея. ЛЛРождество Иисуса Христа было так:
по обручении Матери Его Марии с Иосифом, прежде нежели сочетались они, оказа-
лось, что Она имеет во чреве от Духа Святаго. Иосиф же муж Ее, будучи праве-
ден и не желая огласить Ее, хотел тайно отпустить Ее. Но когда он помыслил
это, - се, Ангел Господень явился ему во сне и сказал: Иосиф, сын Давидов! не
бойся принять Марию, жену твою, ибо родившееся в Ней есть от Духа Святаго".
При некотором сходстве с предыдущей историей можно акцентировать внимание
на еще одной проблеме описанной истории партеногенеза: речь идет о рождении
мальчика. История о партеногенезе, при котором родилась девочка, была бы чуть
более правдоподобной. Понять это нам помогут вараны, чей механизм партеноге-
неза довольно хорошо изучен. У варанов самки имеют две разные половые хромо-
сомы - ZW, а самцы две одинаковые - ZZ. Когда у самки варана образуются поло-
вые клетки, в них попадает лишь одна из двух половых хромосом - либо Z, либо
W. При партеногенезе у варанов происходит удвоение генетического материала, и
получаются ZZ клетки, из которых вырастают самцы, а также WW клетки, которые
не могут развиться в жизнеспособный организм. Именно поэтому при партеногене-
зе у варанов получаются только самцы. У людей все наоборот. Мужчины имеют две
разные половые хромосомы - XY, а женщины - две одинаковые, XX. Если у зароды-
ша нет ни одной Х-хромосомы, он просто не сможет развиться. Даже если бы у
людей был партеногенез, рождаться могли бы только девочки: Y-хромосоме в жен-
ском организме взяться неоткуда. Экзотичную альтернативную версию непорочного
зачатия, описанную в "Гавриилиаде" Александра Пушкина, оставим за пределами
этой книги.
Намного более правдоподобное описание клонирования присутствует в книге Бы-
тия: ЛЛИ создал Господь Бог из ребра, взятого у человека, жену, и привел ее к
человеку". Очевидно, что это клонирование с использованием ядра остеобласта -
клетки костной ткани. Создание женщины - клона мужчины теоретически возможно.
У мужчины есть одна Х-хромосома, которую достаточно удвоить, а Y-хромосому
убрать, чтобы получить стандартный женский набор хромосом. Не исключено, что
в будущем, когда мы в полной мере освоим технологию клонирования, мужчины,
интересующиеся вопросом "каким бы я был, родись я девочкой?", смогут получить
исчерпывающий ответ. А вот создать мужчину из ребра женщины так легко не по-
лучится .
Увы, единственная книга, в которой описан упомянутый процесс клонирования
человека с использованием клеток из ребра, не содержит ссылок на источники, а
коллектив авторов не указан. В ней нет подробного описания экспериментов или
воспроизводимой методологии по созданию клона. Есть только упоминание, что
ряд особей, полученных в результате неудачных экспериментов над людьми, позд-
нее были утоплены вместе с кучей подопытных животных. Едва ли такое обращение
с людьми и животными получило бы одобрение этического комитета в приличном
университете.
Наличие описания клонирования в Священном Писании плохо согласуется с рас-
пространенной негативной оценкой этой процедуры со стороны представителей ря-
да крупных религиозных организаций. "Клонирование человека - аморальный, бе-
зумный акт, ведущий к разрушению человеческой личности, бросающий вызов сво-
ему Создателю", - говорил ныне покойный патриарх Алексий II. ЛЛКаково человеку
будет жить, зная, что он всего лишь чья-то копия?" - задает вопрос протоиерей
Всеволод Чаплин, другой представитель Русской православной церкви.
Ответ на этот вопрос можно получить, спросив любого однояйцового близнеца.
Однояйцовые близнецы, как следует из названия, возникают в результате разде-
ления одной-единственной оплодотворенной яйцеклетки на два независимых и ге-
нетически идентичных зародыша, то есть являются клонами. Этот факт представ-
ляет серьезный теологический вопрос для религиозных противников абортов. Если
душа возникает в момент зачатия, как настаивают эти люди, то означает ли это,
что у однояйцовых близнецов одна душа на двоих или по половине души? Или душа
все-таки возникает на более поздних этапах эмбрионального развития? Если так,
то сколько раз должна поделиться клетка, чтобы у плода появилась душа? Два
раза или четыре? Мы знаем, что даже если клетка поделилась несколько раз, ес-
ли клеток стало восемь, каждая из них может дать полноценного человека. Бла-
годаря клонированию мы понимаем, что можно сделать полноценного человека даже
не из эмбриональной клетки, а практически из любой из миллиардов клеток
взрослого человека. Означает ли это, что жизнь каждой клетки священна?
Тем не менее, неплохо представлять, насколько клоны будут похожи друг на
друга. Нередко клонирование людей воображают как некий мистический процесс, в
ходе которого человек заходит в некую комнату, а потом оттуда выходят два че-
ловека, идентичные оригиналу. Причем с одинаковой памятью, а может, даже в
одинаковых костюмах. Сюжеты голливудских фильмов, наподобие картины "Шестой
день", имеют крайне мало отношения к реальности. Во-первых, клон человека бу-
дет развиваться положенные ему девять месяцев. Это должно происходить либо в
утробе суррогатной матери, либо в искусственной утробе, над созданием которой
активно работают ученые.
Родится клон самым обычным маленьким ребенком. Он не будет обладать памятью
или какими-либо навыками своего генетического родителя - эта информация пере-
дается, прежде всего, через нашу культуру, а не через гены. Клон Гитлера во-
все не обязательно станет новым диктатором. Он может вырасти добрым и мирным
юношей, дарить прохожим цветы, заниматься спортом и играть на гитаре3. Впро-
чем, некоторые черты личности от генов зависят, и в этом смысле клоны по по-
ведению будут похожи друг на друга больше, чем в среднем похожи два обычных,
неоднояйцовых близнеца или два неродных человека. Но идентичными все же не
будут.
Исследования на близнецах показывают, что такие черты личности, как интел-
лект, в сопоставимой степени зависят как от генетических факторов, так и от
воспитания. Это значит, что клоны могут и в плане умственных способностей за-
метно отличаться друг от друга, но опять-таки будут похожи больше, чем слу-
чайно взятые люди. Даже отпечатки пальцев клона не будут совпадать с оригина-
лом. Эти узоры очень сильно зависят от факторов эмбрионального развития, ко-
торые , в свою очередь, могут отличаться даже у однояйцовых близнецов.
По сходным причинам не совпадать может и сексуальная ориентация клонов. В
формировании нервной системы и становлении ориентации важную роль играет уро-
вень половых гормонов в крови у развивающегося плода, а он может зависеть от
условий протекания беременности. Хотя, конечно, генетические факторы тоже
имеют определенное значение. Например, ученые научились менять сексуальную
ориентацию мышей с помощью генной инженерии. Оказалось, что есть гены, участ-
вующие в работе нервной системы, без которых самцы мышей утрачивают избира-
тельность в выборе сексуальных партнеров, и гены, без которых самки предпочи-
тают других самок.
Глядя на однояйцовых близнецов, мы можем сказать, что никаких серьезных
проблем у людей, имеющих идентичные внешность, возраст и даже одинаковые ус-
ловия воспитания, не возникает. Если бы речь шла о создании клона взрослого
человека, то с личностной идентичностью у него было бы еще меньше проблем:
клон будет расти в совершенно другое время, в совершенно других условиях. Как
минимум в условиях победы научно-технического прогресса над общественными
предрассудками о недопустимости клонирования человека. Личность клона, несо-
мненно, будет отличаться от личности исходного человека, чей генетический ма-
3 Как раз заниматься спортом Гитлер любил. И Гитлер был неплохим художником (хотя и
не смог поступить ни в художественную школу, в Венскую художественную академию) -
его картины неплохо продавались. И кстати он самостоятельно освоил французский и
английский, хотя в школе у него были плохие отметки по французскому.
териал был позаимствован.
Следует различать репродуктивное и терапевтическое клонирование. Терапевти-
ческое клонирование осуществляется с целью получения стволовых клеток, из ко-
торых можно было бы выращивать органы или ткани для лечения различных заболе-
ваний, но о нем мы поговорим чуть позже, в главе 16. Пока что мы рассмотрим
репродуктивное клонирование, которое дает возможность продления рода бесплод-
ным людям, а также людям, не желающим участвовать в гетеросексуальном половом
размножении. Можно придумать массу других применений этой технологии, в том
числе и фантастичных. Например, клонировать выдающихся людей, великих ученых,
музыкантов, писателей, которые внесли большой вклад в развитие нашей культу-
ры. Может быть, клоны не только позволят сохранить память об этих людях, но и
воссоздать ту уникальную комбинацию генетических вариантов, которая помогла
оригиналам стать такими особенными и талантливыми.
Люди, которых мы хотим клонировать, не обязаны быть живыми. В фильме "Пятый
элемент" совершенную девушку Лилу клонируют из единственной клетки, которая
пережила взрыв космического корабля. Теоретически это возможно. Единственное,
что такая процедура не поможет восстановить память или личность клонированно-
го человека, как показано в фильме (впрочем, Лилу и не была простым челове-
ком) . Любопытно, что не обязательно иметь живую клетку. Мы можем прочитать
ДНК из мертвой клетки, синтезировать хромосомы, упаковать их и поместить в
ядро клетки, а затем вырастить клон. Конечно, я сильно упрощаю описание про-
цедуры, и технически это будет несоизмеримо сложнее, чем обычное клонирова-
ние. Едва ли кому-то удастся это сделать в ближайшее время, но сама такая
возможность имеется.
Используя этот подход, можно было бы попробовать восстановить какую-нибудь
исчезнувшую монархическую династию. В 2009 году профессор Лаборатории эволю-
ционной геномики ИОГен РАН Евгений Рогаев с соавторами опубликовали в журнале
Science результаты анализа ДНК одного из генов царевича Алексея, последнего
из дома Романовых. На основании этого анализа была установлена мутация, кото-
рая привела мальчика к гемофилии. Аналогично можно проанализировать и осталь-
ные гены царевича. Впрочем, я не уверен, что клонирование монархов - это та
идея, которую стоит активно популяризовать, ввиду возможных социальных по-
следствий таких проектов. Кроме того, не факт, что в результате расшифровки
последовательностей ДНК мы не обнаружим, что тот или иной представитель ка-
кой-нибудь великой династии в действительности был зачат не от законного суп-
руга.
Считается, что вредная мутация, от которой страдал царевич Алексей, доста-
лась ему от прабабушки - королевы Виктории. Вальдемар Прусский, последний
достоверно известный гемофилик из потомков королевы Виктории, умер в 1945 го-
ду, так и не оставив потомства. Среди живущих ныне потомков королевы не най-
дено ни одного носителя этого заболевания. Из-за болезни Алексея при дворе
оказался шарлатан Распутин, пользовавшийся дурной репутацией в народе, что
негативно сказалось на престиже царской власти. История не терпит сослага-
тельного наклонения, но почему бы не посмотреть на падение российской монар-
хии как на процесс не только исторический, но и эволюционный? Естественный
отбор уничтожил царскую династию! Разумеется, это некоторая натяжка, но вред-
ная мутация действительно была выведена из оборота, и даже принадлежность к
могущественному роду не спасла ее носителей от этого процесса. Но и естест-
венный отбор можно "победить" современными технологиями.
Клонирование может нам помочь сохранить биоразнообразие, спасти от вымира-
ния редкие виды и даже, возможно, воссоздать некоторых животных, успевших ис-
чезнуть с лица земли. Вспомним фильм Стивена Спилберга "Парк юрского перио-
да ". В работе над ним участвовали очень хорошие научные консультанты, которые
выбрали, пожалуй, наиболее правдоподобный из возможных фантастических сцена-
риев клонирования динозавров. Как это предлагалось сделать? Для начала нам
нужно установить последовательность ДНК динозавра. ДНК довольно быстро съеда-
ется различными микробами, но есть место, где она должна была сохраниться
лучше всего, - кусочек янтаря с застывшим комаром, который пил кровь динозав-
ра, а потом угодил в смолу. Конечно, в прочитанных последовательностях ДНК
будут ошибки, но пробелы можно заполнить, используя ДНК какого-нибудь родст-
венника динозавров. Например, лягушки, как это и сделали в фильме. Исправлен-
ную ДНК помещаем в яйцеклетку и таким образом получаем клон динозавра.
Увы, даже наиболее правдоподобный сценарий по воссозданию динозавров далек
от наших реальных возможностей. Последние из динозавров вымерли более 65 мил-
лионов лет назад, и от их ДНК, скорее всего, ничего не осталось. Но ученым
удалось установить последовательности ДНК мамонтов, птицы моа и неандерталь-
цев , вымерших не так давно. Клонирование могло бы позволить нам воссоздать
эти организмы по вышеупомянутой схеме, предложенной сценаристами "Парка юр-
ского периода". В таком ключе особый интерес представляет клонирование неан-
дертальцев, учитывая, что объем их мозга был больше, чем у современного чело-
века . Было бы ужасно интересно познакомиться с ними и выяснить, способны ли
они к освоению нашей культуры, понравятся ли им наши фильмы и книги. Для за-
полнения пробелов в ДНК неандертальцев можно было бы использовать гены совре-
менных людей.
Попытки клонировать мамонтов пока рассматриваются лишь в теории, но ученым
уже удалось ЛЛвоскресить" некоторые их гены, связанные с жизнью в холодных ус-
ловиях. Американский генетик Винсент Линч с группой коллег прочитали последо-
вательности геномов двух ископаемых мамонтов и трех азиатских слонов (в до-
полнение к уже известному опубликованному геному африканского слона). Иссле-
дователи обнаружили существенные отличия между мамонтами и слонами в генах,
связанных с суточными ритмами, развитием волос, сальных желез, формированием
жировой ткани и другими важными признаками. В частности, они нашли мутацию в
гене рецептора температуры TRPV3.
Ранее эксперименты на мышах показали, что без гена TRPV3 они не чувствуют
высокую температуру, но холод воспринимают. Линч с коллегами внедрили такой
ген в культуру клеток человека и продемонстрировали, что мутантный TRPV3 ма-
монта при высокой температуре работает менее активно, чем обычный вариант
белка. Возможно, у мамонтов не было необходимости реагировать на жару, по-
скольку они редко с ней сталкивались. Любопытно, что этот же белок связан с
развитием волос у мышей - некоторые изменения белка приводят к выпадению во-
лос, а значит, мутациями в гене TRPV3 может объясняться и отсутствие волося-
ного покрова у современных слонов.
В "Парке юрского периода" есть еще несколько интересных, хоть и спорных
биологических моментов. Чтобы динозавры не размножались, в парке клонировали
только самок, но вскоре оказалось, что гигантские рептилии обошли эту пробле-
му. Логично было бы предположить, что ученые не учли способность некоторых
рептилий к партеногенезу, как у варанов. Мы не знаем, были ли динозавры спо-
собны к партеногенезу на самом деле, но представить это можно легко. В фильме
был выбран иной сюжет, изложенный главным героем, палеонтологом Аланом Гран-
том. Для исправления генетических последовательностей динозавров использовали
ДНК из роющей лягушки, способной к смене пола в условиях нехватки партнеров.
Возможно, полученные динозавры унаследовали такую способность, и некоторые
самки стали самцами. По-видимому, именно для того, чтобы ввести эту версию,
сценаристы решили, что нужно использовать ДНК лягушки, а не птиц, более близ-
ких родственников ископаемых динозавров.
Чтобы динозавры не "убежали" в природу, в фильме используется еще один био-
технологический подход - динозавров сделали неспособными производить амино-
кислоту лизин. Поэтому, согласно легенде фильма, динозавры зависели от пище-
вых добавок с лизином, которыми их подкармливали в парке. На самом деле боль-
шинство позвоночных и так не умеют производить лизин, и вряд ли динозавры бы-
ли особенными. Лизин - незаменимая аминокислота, которую мы получаем из пищи.
Ее много в сое, рыбе, мясе курицы, индюшки и ряде других продуктов, причем
некоторые из них не так уж трудно найти в природе. В любом случае в последую-
щих сериях фильма показано, что этот метод контроля не работает. Динозавры
прекрасно размножались и жили без всяких пищевых добавок. В общем, несмотря
на высокообразованность научных консультантов фильма, создавать реальный парк
с динозаврами я бы им не доверил.
История искусственного клонирования началась в 1885 году, когда немецкий
эмбриолог Ганс Дриш показал, что, если взять ранний эмбрион морского ежа, со-
стоящий из двух клеток, и потрясти, он распадется на две отдельные клетки,
каждая из которых впоследствии может развиться в целый организм. Таким обра-
зом, каждая клетка эмбриона содержит весь набор инструкций, необходимый для
его дальнейшего развития.
В 1902 году другой немецкий эмбриолог Ганс Шпеман создал клоны саламандры.
В эмбрионе саламандр клетки прилипают друг к другу лучше, чем у морских ежей,
поэтому для их разделения пришлось использовать тонкий человеческий волос.
Шпеман обнаружил, что, начиная с определенного этапа развития эмбриона, из
отдельных его клеток становится гораздо сложнее вырастить саламандру. Кроме
того, Шпеман показал, что именно клеточное ядро управляет развитием эмбриона.
Если клетку перетянуть пополам, то часть клетки, которая содержит ядро, будет
размножаться, а та часть, которая ядра не содержит, - не будет. Из опытов
Шпемана следовало верное предположение, что наследственная информация нахо-
дится в ядре.
В 1952 году Роберт Бриггс и Томас Кинг осуществили первый перенос ядра из
одной клетки в другую, а именно из клетки эмбриона лягушки в ооцит (яйцеклет-
ку) . Ядро ооцита было предварительно удалено. Оказалось, что после пересадки
ядра ооцит начинает развиваться как эмбрион. Это было первое клонирование по-
звоночного животного в лаборатории. Вероятность успеха клонирования была тем
выше, чем более ранним был этап развития эмбриона, из которого брали перене-
сенное ядро.
Кишечник
*Л*
~~ Яйцеклетка,
Изолированные лишенная
клетки эпителия ядра
Взрослая
шпорцевая
Эмбрион ляг^шка
► о
>0о°
Частично
развившийся
эмбрион
Изолированные
эмбриональные Повторный
клетки перенос ядра
Эмбрион-
реципиент
Химерный головастик
(некоторые клетки его
хвостовых мышц
происходят от клеток
кишечника)
Эксперименты Джона Гердона (удачных 1-2 %).
В 1958 году Джон Гордон показал, что возможно клонирование головастиков,
даже если использовать клетку взрослого организма, а не эмбриональную. Было
совсем не очевидно, что эксперимент даст именно такой результат, ведь сущест-
вовал и противоположный сценарий: ядро клетки взрослого организма могло пре-
вратить ооцит во взрослую клетку, а не в эмбриональную. В этом случае клони-
рование оказалось бы сильно затруднено.
В 1975 году Дерек Бромхолл использовал стеклянную пипетку, чтобы впервые
перенести ядро в безъядерную яйцеклетку млекопитающего. Ядро было взято из
эмбриона кролика. Яйцеклетки у млекопитающих меньше, чем у лягушек и сала-
мандр, поэтому работать с ними значительно сложнее. Однако Бромхолл не пере-
носил делящийся эмбрион в матку кролика, где он получил бы возможность про-
должить развитие и стать взрослой особью. Клонирование млекопитающего тогда
не было завершено - клонировать кролика удалось лишь в 2002 году.
В 1996 году Иэн Уилмут и Кэйт Кемпбелл клонировали овечку Долли. В качестве
источника ядра они использовали клетки взрослого организма. Клонировать овеч-
ку было достаточно сложно: из 277 попыток создать здоровый эмбрион успехом
увенчалась только одна. Долли часто называют первым клонированным млекопитаю-
щим, но на самом деле это не совсем так. Первым клоном млекопитающего была
домовая мышка Машка, полученная советскими учеными еще в 1987 году. Клониро-
вание осуществили биологи из Института теоретической и экспериментальной био-
физики РАН и Института проблем передачи информации РАН Левон Чайлахян, Борис
Вепринцев, Татьяна Свиридова и Владимир Никитин. Они опубликовали свою статью
на русском языке, интернета в те времена не было, а общение с западными кол-
легами было затруднено по экономическим, техническим и политическим причинам.
Кроме того, статья имела довольно скромное название "Электростимулируемое
слияние клеток в клеточной инженерии". В результате это научное достижение не
получило широкой известности.
Различные варианты
локального электро-
слияния с использо-
ванием внеклеточных
электродов: 1 — об-
ласть контакта меж-
ду энуклеированной
зиготой к кариопла-
стом; 2 — микропи-
петка; 3 — вольфра-
мовый электрод; 4 —
вольфрамовая нить,
введенная в микро-
пипетку; 5—8 —
вольфрамовые элек-
троды; 9 — изоли-
рующее покрытие.
i
1
40
Как упомянуто в названии статьи, исследователи применили метод электрослия-
ния клеток, при котором для облегчения доставки ядра в яйцеклетку использует-
ся электрический разряд, создающий пробой в клеточной мембране. Тридцать яй-
цеклеток с новым ядром были имплантированы по несколько штук восьми домовым
мышам, и три мыши родили здоровых клонов. Впрочем, стоит отметить, что если у
Чайлахяна и его соавторов ядра для пересадки брались из эмбриональных клеток,
то Долли была клонирована из клеток взрослого организма, что несколько слож-
нее.
На Долли создание клонированных животных не закончилось. В 1997 году уда-
лось перенести ядро из эмбриональных клеток в яйцеклетки макак и получить
первых клонированных приматов. На сегодняшний день также удалось успешно кло-
нировать крыс, повторно мышей, коров и быков, мулов, лошадей, кошек, собак и
ряд других животных. В случае с клонированными быками, коровами и лошадьми
было отдельно изучено и показано, что они обладают нормальной фертильностью.
Исследование на муле интересно тем, что этот гибрид осла и лошади не спосо-
бен самостоятельно размножаться и клонирование - единственный способ сохра-
нить удачный организм, если вас интересует разведение этих животных. Уже упо-
миналось , что клонирование позволяет сохранять редкие виды. С этой целью в
2001 году клонировали муфлона Оvis orientalis, исчезающего дикого барана. Из-
за дефицита особей данного вида и нежелания их травмировать для клонирования
ученые использовали яйцеклетки не дикого муфлона, а его одомашненного родст-
венника . И это сработало! Клонирование лошадей тоже имеет особое значение.
Во-первых, это способ размножить мерина (коней кастрируют, чтобы они были
спокойными), а во-вторых, есть дикие виды лошадей, такие как лошадь Пржеваль-
ского, которые можно спасти от вымирания.
Почти до совершенства довели технологию клонирования японские ученые из
центра биологии развития RIKEN. Они создавали клонов мышей, потом клонов кло-
нов и так далее, на протяжении двадцати пяти поколений, получив в сумме более
пятисот жизнеспособных клонов одной-единственной мыши. Эта технология пред-
ставляет интерес в области фундаментальных научных исследований, ведь клони-
рованные мыши генетически идентичны, а значит, их использование поможет улуч-
шить воспроизводимость научных экспериментов.
В 2004 году было проведено первое коммерческое клонирование. Создание клона
умершей в возрасте семнадцати лет кошки Ники обошлось хозяйке из Техаса в 50
тысяч долларов. Никаких отклонений развития у клона не обнаружили, более то-
го, у нее родились котята. Были предприняты и первые попытки клонировать че-
ловека, в ходе которых удалось получить жизнеспособные эмбрионы, однако эти
эмбрионы пришлось уничтожить из-за юридических ограничений. Таким образом,
клонирование человека - это не фантастика, а реальность. Технология готова и
может быть отполирована в течение считанных лет, но разрешат ли такие экспе-
рименты на людях и нужны ли они?
Мы уже обсуждали, что существенная часть критики в адрес экспериментов по
клонированию идет со стороны представителей консервативных религиозных орга-
низаций. Негативное отношение к репродуктивному клонированию выражает не
только православная церковь, но и католическая. Ислам отрицательно относится
к репродуктивному клонированию, хотя не всегда выступает против клонирования
терапевтического. Так, например, в Малайзии Национальный совет по фетвам по-
становил , что терапевтическое клонирование человеческих эмбрионов этически
допустимо, если эмбриону не дадут достигнуть возраста ста двадцати дней. Не-
которые противники клонирования запугивают общественность ужасами вроде тех,
что показаны в фильме Майкла Бея "Остров". В этой антиутопии клонов выращива-
ют , чтобы использовать их органы. Мне кажется, что так никогда не произойдет:
юридически клон ничем не отличается от обычного человека, он имеет все права,
в том числе право на жизнь, и по умолчанию никто не может взять и забрать у
него орган, не нарушив закон.
Иногда приводят другой аргумент против клонирования: что его можно исполь-
зовать в корыстных целях. Например, чтобы создавать себе клонов-помощников.
Однако чем в этом плане клонирование хуже обычного полового размножения? Мно-
гие люди заводят детей, чтобы оставить наследника, помощника, кормильца -
особенно в тех странах, где государство не гарантирует нормальной пенсии и
социальной защиты для стариков. Клонов от эксплуатации должны защищать те же
самые законы, которые защищают от нее всех остальных людей. Конечно, клоны
могут пострадать в тех странах, где законы не защищают граждан, но в таких
странах страдают и обычные люди. Клонирование не виновато в социальной не-
справедливости и несовершенстве мира.
В некоторых этических аспектах у клонирования имеются преимущества перед
половым размножением. Обычная беременность нередко бывает нежеланной. Созда-
ние клона потребует хорошо обдуманного решения взрослого человека, а значит,
клон будет долгожданным ребенком. Кроме того, мы будем уверены в отсутствии
серьезных наследственных заболеваний у клона, зная, насколько хорошо получил-
ся и прожил жизнь донор генетического материала. Клонирование - достаточно
дорогостоящий и сложный процесс. Половое размножение, напротив, - естествен-
ный и приятный, требующий меньших финансовых затрат, и клонирование едва ли
составит ему конкуренцию. А вот болезненная часть размножения - роды - пока
неизбежна в обоих случаях. Впрочем, и эту проблему пытаются решить.
Роды не только неприятны, но далеко не всегда безопасны для здоровья матери
и плода. Облегчить участь женщин в будущем помогут искусственные матки. Ис-
кусственная матка должна содержать запас материнской крови или ее замените-
лей, а также иметь систему циркуляции, которая подает внутрь развивающегося
плода жидкость, обогащенную кислородом и всеми необходимыми питательными ве-
ществами, а выводит кровь, бедную кислородом и богатую продуктами жизнедея-
тельности. Подобная система очистки крови от ненужных метаболитов - своеоб-
разная искусственная почка.
Технология позволит всем желающим завести ребенка, избежав ненужных страда-
ний и рисков. В искусственной матке ребенок не заболеет, не получит травмы,
не станет жертвой вредных привычек матери или несчастного случая, получит оп-
тимальное питание. Кроме того, она поможет стать матерями тем женщинам, кото-
рые не могут вынашивать или рожать детей из-за инфекций и иных заболеваний
матки, и решит проблему суррогатного материнства. Наконец, искусственные мат-
ки пригодились бы недоношенным детям в случае преждевременных родов. Совре-
менные инкубаторы позволяют донашивать детей возрастом от шести месяцев, но
если ребенок не достиг определенного возраста, спасти его стандартными сред-
ствами , без искусственной матки, невозможно.
Сегодня мы неплохо представляем себе набор веществ, нужных для нормального
эмбрионального развития, и это значительно приблизило нас к вынашиванию плода
вне утробы матери. В 1993 году исследователи из Токийского университета взяли
недоношенных зародышей коз в возрасте 120 и 128 дней и поместили их в специ-
альный инкубатор. Внутри инкубатора зародыши прожили по 3 недели на искусст-
венном жизнеобеспечении (примерно столько им оставалось до созревания). Потом
их вынули из инкубатора и перевели на дыхание при помощи искусственных легких
(имитируя роды). В таком состоянии они прожили более недели. Это и другие ис-
следования в данной области вызвали весьма бурную реакцию общественности,
многие разработки были закрыты, но, несмотря на это, современные специалисты
оптимистичны в своих прогнозах. В ближайшем будущем мы сможем вынашивать де-
тей в безопасных стационарных инкубаторах, по крайней мере, на поздних этапах
беременности. Впрочем, будет довольно сложно убедить консервативную часть об-
щества в том, что от этой технологии больше пользы, чем вреда.
Последняя проблема клонирования, которую стоит обсудить, заключается в том,
что для клонирования нужны суррогатные матери и доноры яйцеклеток. Тут возни-
кает множество юридических и этических вопросов, требующих урегулирования.
Кого будут считать родителями, можно ли покупать и продавать яйцеклетки,
сколько яйцеклеток можно взять у одного донора? Все это важные, но решаемые
вопросы.
У женщин с клонированием дела обстоят легче, чем у мужчин. Они могут сами
дать яйцеклетку, ядро и выносить плод. Проблему нехватки донорских яйцекле-
ток , возможно, удастся решить, используя яйцеклетки животных - например, шим-
панзе (хотя не факт, что это будет дешевле). Это спорный момент, хотя исполь-
зование животных яйцеклеток для терапевтического клонирования уже возможно.
Скорее всего, проблема нехватки яйцеклеток будет решена, когда мы научимся
создавать в пробирках любые нужные нам линии клеток человека, в том числе по-
ловые . Когда мы в мельчайших деталях поймем, что именно превращает стволовую
клетку в нервную или половую. Не так давно, в 2006 году, было показано, что в
пробирке из эмбриональных клеток мышей можно получить линию клеток, способных
превращаться в сперматозоиды. Было установлено, что эти половые клетки могут
оплодотворять яйцеклетки, а из оплодотворенных яйцеклеток получаются здоровые
мышата, если их имплантировать в матку взрослой самке. К 2014 году научились
создавать сперматозоиды и яйцеклетки из стволовых клеток взрослых мышей, а
также сперматозоиды из стволовых клеток людей. Увы, полноценна ли функцио-
нальность последних, трудно проверить из-за юридических ограничений, наложен-
ных на эксперименты с людьми и их эмбрионами. Человеческие яйцеклетки пока
что создавать не научились, но это лишь вопрос времени.
Такие клеточные биотехнологии имеют огромный потенциал для лечения мужского
и женского бесплодия. Но они также открывают и совсем новые, фантастичные
перспективы неклассического воспроизводства людей. Например, что, если мы
сделаем яйцеклетку, используя стволовые клетки мужчины, или сперматозоиды,
используя стволовые клетки женщины? В таком случае мы сможем добиться того,
что полноценный половой процесс, обмен генами, станет возможен не только меж-
ду мужчиной и женщиной, но и между любыми двумя людьми независимо от сочета-
ния их полов.
Уже сегодня существуют дети от трех генетических родителей. От двух родите-
лей такие дети унаследовали обычные хромосомы, а от третьего - митохондрии с
их митохондриальной ДНК. Дело в том, что некоторые люди страдают от наследст-
венных заболеваний, связанных с нарушением работы генов митохондрий. Митохон-
дрии активно участвуют в метаболизме и кислородном дыхании и наследуются по
женской линии, поэтому, если женщина страдает генетически обусловленным нару-
шением митохондрий, заболевание передастся и ее ребенку. Вот почему для зача-
тия здорового ребенка матерям с такими болезнями предлагают перенести ядро
оплодотворенной или неоплодотворенной яйцеклетки в безъядерную яйцеклетку до-
нора, обладающего хорошими митохондриями.
Американская девочка Алана Сааринен, успевшая появиться на свет благодаря
этой технологии в 2000 году, - здоровый подросток. Увы, существует множество
людей, которых новые технологии пугают больше, чем возможные страдания от ге-
нетических заболеваний - как собственных, так и чужих детей. Хотя, казалось
бы, почему кого-то должен волновать тот факт, что соседи или знакомые решили
обратиться за помощью к современной науке? Никого силой не заставляют исполь-
зовать эти методы. К сожалению, во многих странах законность процедуры зача-
тия детей от трех родителей оспаривается. С другой стороны, желающие могут
поехать и осуществить эту процедуру в Великобритании, где данная технология
недавно была официально одобрена.
Если вам показалось, что с детьми от трех родителей мы достигли предела
возможных нестандартных комбинаций партнеров по репродукции, то посмотрите на
таблицу ниже и подумайте еще раз.
Возможные комбинации генетических родителей будущего
Комбинации пар
Без пары
Мужчина
Женщина
Мужчина и женщина
В сумме трое или четверо
родителей разных полов
В сумме до 46 родителей
До 50000 родителей
Мужчина
Клонирование, нужна сур-
рогатная мать
Искусственные яйцеклет-
ки, искусственное опло-
дотворение, нужна сурро-
гатная мать
Обычный половой процесс
Ядро оплодотворенной яй-
цеклетки переносится в
искусственную яйцеклетку
мужчины — донора мито-
хондрий
Женщина
Клонирование, может сама
выносить клона
Обычный половой процесс
Искусственные сперматозоиды
и обычная яйцеклетка
Ядро оплодотворенной яйце-
клетки переносится в яйце-
клетку второй женщины — до-
нора митохондрий
Два независимых оплодотворения и создание химерного
эмбриона с двумя типами клеток от двух сочетаний
родителей
Каждый становится донором одной или более хромосом
(в сумме 46), которые помещаются в одну яйцеклетку
Для создания используется генная инженерия. Берутся
разные варианты генов от разных родителей, синтези-
руются хромосомы, а затем осуществляется клонирова-
ние
Несколько комментариев к таблице. Многие из вариантов пока что технически
недостижимы, но станут доступны в будущем. В ячейках предложен лишь один из
нескольких вариантов взаимодействия между генетическими родителями. Например,
в варианте мужчина плюс женщина возможно усложнение: создание искусственных
яйцеклеток мужчины, искусственных сперматозоидов женщины и последующее искус-
ственное оплодотворение. Это может быть целесообразно, например, если и муж-
чина, и женщина бесплодны. Кроме того, во всех случаях суррогатное и обычное
материнство в будущем можно будет заменить искусственной маткой. Все случаи
искусственного оплодотворения и клонирования являются непорочным зачатием!
Во время создания таблицы, в которой я хотел удивить читателя необычными
схемами размножения, я по случайному совпадению посмотрел серию анимационного
сериала ллГриффинып. Там одаренный ребенок мужского пола, который все еще но-
сит подгузники, решил создать машину для искусственного оплодотворения, чтобы
забеременеть от говорящей собаки, используя ДНК из ее шерсти! Мне кажется,
что фантазию сценаристов этого мультфильма мне превзойти не удалось.
В таблице упомянуты химеры - так называются организмы, которые имеют клетки
с разными геномами. Химеры можно получить, если взять две оплодотворенные яй-
цеклетки и соединить их вместе, позволив им развиться в один-единственный ор-
ганизм. Химеры встречаются в природе, в том числе и среди людей. В 2002 году
американка Лидия Фэйрчайлд обратилась за социальной поддержкой по воспитанию
детей. Генетический анализ показал, что хотя муж Лидии является отцом детей,
она не является их матерью. На этом основании удивленную бедную женщину обви-
нили в попытке обмануть государство. В ходе судебного разбирательства Лидия
родила третьего ребенка, и на этот раз во время родов присутствовали незави-
симые свидетели. Оказалось, что и этот ребенок Лидии не принадлежит! Адвокат,
узнавший о явлении химеризма, предложил провести дополнительные тесты. Выяс-
нилось, что хотя ДНК из волос и кожи Лидии не является материнской ДНК ее де-
тей, ДНК ее шейки матки таковой является. В утробе матери этой женщины было
два эмбриона, которые слились. В результате некоторые ткани Лидии имели один
набор генов, а остальные - другой.
Искусственно можно создавать межвидовые химеры, причем в ряде случаев это
оказывается важным инструментом в разработке новых лекарств и изучении физио-
логии человека. Например, созданы генетически модифицированные мыши, у кото-
рых нет собственной иммунной системы. Зато таким мышам можно перенести иммун-
ные клетки человека, а после этого заразить их ВИЧ. В норме мыши не заболева-
ют от этого вируса, но предложенная технология позволяет обойти это ограниче-
ние . В результате удается ставить на мышах эксперименты по заражению ВИЧ, а
потом проверять действие противовирусных препаратов. Другой пример - создание
мышей с нервными клетками человека. Оказалось, что если взять эмбриональные
стволовые клетки человека, способные превратиться в другие клетки организма,
и поместить их в мозг мыши, то из них начинают формироваться нейроны. Полу-
ченные нейроны с человеческими генами образуют связи с окружающими их нервны-
ми клетками мышиного происхождения и интегрируются в работу нервной системы.
Это позволяет использовать мышей как модель для изучения процессов развития
человеческих нервных тканей или нейродегенеративных заболеваний. Аналогично
можно подсаживать мышам клетки человеческой печени, чтобы исследовать на них
токсичность лекарств.
Пересадка в мышиный мозг еще одного типа человеческих клеток - астроцитов,
позволила вывести более умных химерных мышей, с улучшенной памятью и способ-
ностью к обучению. Возможно, мышонок Брейн из мультфильма "Пинки и Брейн" был
получен именно таким способом? Или мышка Гайка из анимационного сериала "Чип
и Дейл спешат на помощь"? Человеческие астроциты (или ллзвездчатые клетки")
крупнее и сложнее, чем астроциты мышей. У них множество функций, среди кото-
рых - обеспечение нейронов питанием и защитой, регуляция работы нервной сис-
темы, регенерация поврежденных участков мозга. Поэтому и возникла гипотеза,
что повышенный уровень интеллекта людей по сравнению с другими животными мо-
жет быть отчасти связан с улучшением астроцитов в процессе эволюции.
Астроциты.
Конечно, найдутся те, кто начнет задавать каверзные этические вопросы: а не
является ли мышь с человеческими нервными клетками человеком? Гуманно ли ста-
вить на ней опыты? Что будет, если мы получим слишком умную мышь - не захочет
ли она захватить или уничтожить мир? Но есть один важный практический вопрос,
ответ на который мы не получим без опытов на подобных животных: а что, если
пересадка дополнительных нервных клеток поможет улучшить мозг человека, сде-
лать нас умнее? Вспоминается научно-фантастический рассказ (впоследствии до-
писанный до полноценного романа) Дэниела Киза "Цветы для Элджернона". В этом
произведении описывается судьба персонажа, который благодаря частично удавше-
муся эксперименту становится сначала очень умным, а потом, из-за того, что
технология была слишком сыра, начинает снова глупеть. Этот переход до опреде-
ленного момента сопровождается глубокими личными переживаниями. Но реальность
оказалась оптимистичнее вымысла, по крайней мере, в опытах на мышах: поумнев-
шие мыши не глупеют со временем.
Когда я сталкиваюсь с активным обсуждением этических проблем клонирования и
других биотехнологий, у меня возникает желание упомянуть одну замечательную
статью. Философ Эрик Швитцгейбл проанализировал, как часто книги по разным
направлениям философии пропадают из библиотек при академических научных ин-
ститутах (типа Гарварда). Оказалось, что достаточно сложно написанные книги
по этике, которые были бы интересны разве что профессорам или продвинутым
студентам, изучающим философию, примерно в 1,5 раза чаще пропадали из библио-
тек, чем аналогичные по сложности и популярности книги по другим направлениям
философии. Для книг, возвращение которых ненадолго просрочили, такого эффекта
не наблюдалось. Я бы предложил пристально посмотреть на тех, кто много рассу-
ждает о нравственности!
Кроме этических опасений, связанных с клонированием, есть опасения биологи-
ческого характера. Каковы потенциальные риски для здоровья клона? Не будет ли
он преждевременно стареть? Отечественный ученый Алексей Оловников в 1971 году
обратил внимание на проблему укорачивания хромосом в клетках в результате де-
лений. Напомню: это связано с тем, что ДНК-полимераза не умеет синтезировать
ДНК без праймеров. В полимеразной цепной реакции, которую мы обсуждали ранее,
используется химически синтезированный праймер из ДНК, но в клетках использу-
ется праймер, состоящий из РНК. В итоге на концах удвоенных хромосом остается
эта затравка, и ее нельзя заменить на ДНК, ведь ДНК-полимераза всегда движет-
ся в одном направлении, а сесть перед концевыми участками хромосом этот фер-
мент не может.
Оловников предположил, что укорачивание хромосом не может идти вечно - в
какой-то момент клетка состарится и потеряет способность делиться. Но почему
тогда наши хромосомы не короче хромосом наших предков? Наверняка природа при-
думала, как обойти эту проблему! Как уже упоминалось в одной из предыдущих
глав, на концах хромосом есть специальные участки, которые называются теломе-
рами. При удвоении хромосом эти участки действительно укорачиваются, однако
специальный фермент теломераза, активный в стволовых и некоторых других клет-
ках, может достраивать теломеры до исходного размера. Получается, что при на-
личии этого фермента клетки способны делиться без особых ограничений. Отсут-
ствие теломеразы в обычных клетках - не дефект. Это один из защитных механиз-
мов от неконтролируемого деления клеток, рака. Прежде чем клетка сможет стать
раковой, ей придется научиться включать в себе теломеразу.
Тем не менее, ядра клеток, взятые из взрослого организма, могут содержать
хромосомы с укороченными теломерами. Вдруг это отразится на развитии клона?
Однако было показано, что внутри яйцеклетки теломераза активна, что приводит
к достраиванию теломер на хромосомах привнесенного ядра. Кроме того, было от-
дельно установлено, что у клонированных коров длина теломер не отличается от
длины теломер таких же по возрасту животных из контрольной группы.
Субтеломерная
последовательность
Теломера
(TTAGGG)n
Деление клетки и
укорочение теломер
Репликативное
старение
В каждом цикле деления теломеры клетки укорачиваются из-за не-
способности ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого кон-
ца. Она в состоянии лишь добавлять нуклеотиды к уже существующей
3'-гидроксильной группе. Многократное деление клетки в случае
отсутствия активности теломеразы ведет к укорочению теломер и
репликативному старению.
Наконец, ген теломеразы можно активировать искусственно, с помощью генной
инженерии, если в этом возникнет необходимость. В любом случае проблема уко-
рачивания хромосом при клонировании, как оказалось, не является непреодолимым
препятствием. Овечка Долли прожила шесть лет - вдвое меньше, чем в среднем
живут овцы ее породы. Это послужило причиной для опасений, что клоны не очень
здоровы и быстро стареют. Однако Долли умерла не от старости, а от рака лег-
ких, вызванного широко распространенным среди овец ретровирусом легочной аде-
нокарциномы. Никаких физиологических признаков старения у Долли обнаружено не
было. Она оставила потомство из шести здоровых ягнят. Не исключено, что мы
узнаем о каких-то проблемах этой технологии в будущем, когда клонированных
животных станет больше, но на данный момент нет оснований полагать, что клоны
быстрее стареют или чаще болеют.
В нашем обществе много людей с генетическими заболеваниями, которые с очень
высокой вероятностью передадутся их потомкам, и таким людям никто не запреща-
ет иметь детей. В лучшем случае им предлагают добровольно пойти на искусст-
венное оплодотворение и диагностику оплодотворенных яйцеклеток, чтобы выбрать
здорового зародыша. Если людям, чьи дети заведомо будут больными, разрешено
заводить потомство, непонятно, какие существуют нравственные основания запре-
тить создание клона, который, скорее всего, будет здоров. Отсутствие генети-
ческих заболеваний у донора ядра и митохондриальных заболеваний у донора яй-
цеклетки можно проверить как генетическими тестами, так и медицинским обсле-
дованием уже готового взрослого организма. Мне кажется, что на этом аргументы
против клонирования исчерпываются и вопрос уже не в том, станет ли полноцен-
ное клонирование человека реальностью, а в том, когда это произойдет.
Глава 16 Бог умер:
да здравствует
сверхчеловек!
Некоторые утешают себя мыслью, что прожили жизнь не напрасно: после них
что-то останется, будь то написанная ими книга, произведение искусства, по-
священный им параграф в учебнике истории или переданные потомкам гены и тра-
диции. Это в чем-то очень странная позиция, ведь мы можем гордиться и наслаж-
даться плодами собственных трудов, только пока живем и пребываем в здравом
уме. Все теряет смысл после смерти. Еще одна группа людей смирилась с неиз-
бежной участью и предпочитает не думать на тему смерти вовсе: зачем тратить
силы на рассуждения о том, что нам неподвластно? Можно просто наслаждаться
жизнью! Такая позиция мне близка, но хотелось бы наслаждаться жизнью как мож-
но дольше.
Третьи уповают на чудо - существование загробной жизни или реинкарнации,
надеются, что мир окажется подобен компьютерной игре, где смерть - лишь шанс
начать свой путь сначала, возможно, в роли другого персонажа. Верить в чудеса
не возбраняется, но такой подход наивен и непродуктивен, несмотря на то, что
на эту тему есть масса интересных идей. Так, обсуждая гипотезу о том, что мир
вокруг1 нас - виртуальная реальность, философ Ник Востром придумал любопытный
аргумент: если предположить, что возможно создание симуляции, неотличимой от
жизни (а это несложно представить), то количество потенциальных виртуальных
миров куда больше, чем миров настоящих. А значит, с большой вероятностью мы
живем именно в симуляции (хотя на самом деле не очень понятно, как эту веро-
ятность оценить).
Можно добавить, что некоторые ученые рассматривают теоретическое предполо-
жение о возможном существовании множественных реальных вселенных. На это их
подталкивает антропный принцип, объясняющий ряд нетривиальных особенностей
окружающей действительности, необходимых для возникновения разумной жизни:
"Мы видим вселенную такой, потому что только в такой вселенной мог возникнуть
наблюдатель - человек". Можно шагнуть дальше и предположить, что ЛЛя вижу все-
ленную такой, потому что только в такой вселенной мог возникнуть я", и таким
образом поставить собственную личность в центр мироздания.
Одна из гипотез множественных вселенных - многомировая интерпретация, пред-
ложенная американским физиком Хью Эвереттом. В рамках этой гипотезы все мно-
жество альтернативных историй реально: все, что могло произойти в прошлом, но
не произошло, реализовалось в каком-то другом варианте параллельной вселен-
ной. Многомировая интерпретация позволяет разрешить некоторые кажущиеся пара-
доксы квантовой механики, такие как парадокс кота Шредингера.
Дело в том, что, согласно современным представлениям о квантовой механике,
распад ядра атома - принципиально случайное событие: в любой момент времени
он может распасться или не распасться, и нет возможности сказать об этом за-
ранее . В одной из интерпретаций квантовой механики если над ядром атома не
производится наблюдение, то его состояние описывается смешением состояний
распавшегося и нераспавшегося ядра. Если создать условия, в которых от распа-
да одного ядра зависит жизнь или смерть кота, то получается, что кот может
быть одновременно и жив и мертв.
Ясно, что кот должен быть либо живым, либо мертвым, а значит, и атомное яд-
ро должно быть либо распавшимся, либо нераспавшимся - в этом парадокс. В мно-
гомировой интерпретации оба состояния кота существуют одновременно. Когда на-
блюдатель пытается оценить состояние кота, вселенная расщепляется: в одной
наблюдатель смотрит на мертвого кота, а в другой - на живого. То есть много-
мировая интерпретация пытается примирить детерминизм и существование принци-
пиально случайных событий.
Любопытно, что если в рамках такой концепции взглянуть на мир глазами кота,
возникает возможность "квантового бессмертия". Если жизнь наблюдателя зависит
от ядерного распада, то в каждый момент времени возникает вселенная, где ядро
атома распалось и наблюдатель умер, и вселенная, где оно не распалось и на-
блюдатель выжил. Участник такого эксперимента сможет наблюдать полученные ре-
зультаты только в тех вселенных, где он выжил, а значит, для него эксперимент
будет продолжаться сколь угодно долго.
Надеюсь, что я не слишком обнадежил читателя приведенными рассуждениями.
Мне кажется, что все это - замечательные игры разума, дающие нам определенную
пищу для размышлений, но все же идеи множественных вселенных пока не имеют
подтверждений и едва ли будут проверены в ближайшем будущем. Кота, чья жизнь
зависела бы от распада единственного атома, пока никто не видел, а делать
ставку на ллквантовое бессмертие" непредусмотрительно. В любом случае разумнее
попробовать пожить подольше.
К сожалению, лишь немногие уделяют внимание возможности продлить молодость
и жизнь человека с помощью науки и технологий, хотя проблема старения касает-
ся каждого из нас, а также наших родных и близких. Хорошая новость заключает-
ся в том, что эта проблема, несмотря на всю свою сложность, носит все-таки
исключительно технический характер. Нет закона физики, которому бы противоре-
чила жизнь длиной в сотни, тысячи или даже миллионы лет. Неограниченная жизнь
- не вечный двигатель: пока во вселенной существуют источники энергии для ее
поддержания, жизнь может существовать.
Мы знаем, что можно обессмертить отдельные клетки. Мы знаем, что можно соз-
давать клетки с практически любыми генами, функциями и свойствами и заменять
ими поврежденные клетки организма. Теоретически ничто не мешает заменять це-
лые органы и ткани: операции по пересадке печени, почек, сердца и других ор-
ганов успешно проводятся. Клетки нервной системы тоже можно заменять, подса-
живая в мозг новые нейроны на замену старым.
Технологический характер проблемы кардинального продления жизни означает,
что решение рано или поздно будет найдено. Не сегодня, так через сто, двести
или тысячу лет. Темпы развития технологий указывают на то, что у нас есть
пусть небольшой, но реальный шанс своими глазами увидеть нестареющее поколе-
ние . Если решение проблемы старения - вопрос времени, а его необходимое коли-
чество зависит от вложенного труда, то, может, нам просто сплотиться всем че-
ловечеством, отложить войны и политические разборки, отбросить несущественные
драмы нашей жизни и сфокусироваться на решении одной важной для всех нас за-
дачи?
Не обязательно быть ученым, чтобы помочь научно-техническому прогрессу. Об-
разование , медицина, наука - каждый из нас может проследить, чтобы именно эти
направления стали престижными и приоритетными в обществе. Не нужно поддержи-
вать тех политиков, которых, прежде всего, заботят личные амбиции, дележка
имущества, интриги, дорогие машины или часы4. Можно принести пользу, хотя бы
не вставляя палки в колеса научным достижениям и не требуя запретов на ис-
пользование передовых биотехнологий. Добивайтесь того, чтобы в школах больше
внимания уделялось преподаванию естественных наук - физики, химии и биологии
и меньше - навязыванию религиозной или иной идеологии и прочей незначительной
ерунде. Нет, не из каждого школьника вырастет специалист, но чем больше будет
эрудированных детей, тем больше вероятность того, что кто-то из них совершит
великое открытие. Поддерживайте просвещение, высмеивайте невежество - это яв-
ление не должно быть нормой нашего общества.
Уже много лет исследователи ведут борьбу со старением сразу на нескольких
фронтах. Разрабатываются препараты - геропротекторы, и некоторые из них уже
продемонстрировали способность продлевать жизнь грызунам, круглым червям и
другим животным. Рассматриваются идеи омоложения организма с помощью стволо-
вых клеток, помогающих замещать старые и поврежденные клетки. Есть надежда,
что мы научимся запускать регенерацию органов и тканей подобно тому, как яще-
рица отращивает хвост.
4 А других, наверное, и не бывает.
Регенерация не противоречит законам природы, нам нужно лишь понять механиз-
мы , благодаря которым она происходит. Маленькие фрагменты, размером в одну
десятую тела плоского червя планарии, могут вырасти в целый организм. Сала-
мандры отращивают утраченные конечности. Некоторые кольчатые черви могут от-
растить половину тела, если их разрезать пополам. Морские звезды отращивают
лучи, а некоторые рыбы обладают способностью восстанавливать поврежденную
сердечную мышцу. Сегодня разработаны подходы, стимулирующие регенерацию тка-
ней сердца и конечностей у грызунов.
Некоторые органы можно выращивать и даже печатать с помощью биологических
ЗБ-принтеров. Эта технология, использующая клетки в роли своеобразных
"чернил", уже позволила создать кожные покровы, кости (например, мениск коле-
на) , ухо, клапаны сердца, трахеи и так далее. Некоторым пациентам уже переса-
дили органы, сделанные по новым технологиям. Рассматриваются варианты выращи-
вания совершенно новых тел, к которым можно было бы подсоединить голову ста-
реющего человека. Последний вариант мне видится наиболее фантастичным, но и
это теоретически достижимый результат.
Когда нужно создать новую биотехнологию, ученые, как мы могли убедиться на
многочисленных примерах, часто обращаются за подсказками к природе. В основе
методов генной инженерии и генной терапии лежат белки и молекулярные механиз-
мы, возникшие у живых организмов (или вирусов) в процессе эволюции. Но суще-
ствует ли в природе бессмертный организм, у которого мы могли бы подсмотреть
секрет долголетия?
Условное бессмертие можно обнаружить не только у некоторых плоских червей,
но и у пресноводной гидры. Если отрезать достаточно большой кусок этого ки-
шечно-полостного организма, то он может развиться в новую гидру. Более того,
гидры успешно размножаются почкованием, когда молодая гидра растет на теле
родительской особи, являясь ее частью. Теоретически особь гидры могла бы су-
ществовать сколь угодно долго, хотя мы не знаем, сколько она живет в природ-
ных условиях на самом деле.
В детстве мне довелось побывать в национальном парке "Секвойя" в Калифор-
нии, США. В парке растут гигантские деревья, самое крупное из которых имеет
высоту 83,8 метра и возраст 2300-2700 лет. Представьте - Юлий Цезарь еще не
успел родиться, а это дерево уже росло. Назвали его Генерал Шерман, в честь
генерала Уильяма Шермана, который родился в 1820 году, а умер в 1891-м. Не-
смотря на все заслуги генерала в борьбе с рабовладельческими штатами во время
Гражданской войны, не могу не найти иронии в том, что вся его жизнь равна
лишь короткому фрагменту жизни дерева, названного в его честь.
Если говорить не о бессмертии, а о замедлении старения, то наиболее впечат-
ляющим объектом исследований является голый землекоп. Нет, речь идет не о го-
лом человеке с лопатой, а о виде грызунов, живущих колониями под землей. Мыши
или крысы живут всего два-три года. Голые землекопы, несмотря на близкое род-
ство с этими грызунами, могут прожить более двадцати восьми лет. При этом они
практически не стареют и не болеют раком. Замедленное старение представителей
этого вида выражается в том, что они мало меняются с возрастом и сохраняют
репродуктивную функцию почти до самого конца жизни. В 2011 году в журнале
Nature вышла статья, посвященная прочитанному геному голого землекопа. Ученые
надеялись, что сравнение генов этого вида с генами родственных видов позволит
открыть причину его долгой жизни. Были выявлены многочисленные особенности
генома этого удивительного грызуна, и хотя однозначных выводов о причинах его
долголетия сделать не удалось, у ученых появилась масса гипотез для проведе-
ния дальнейших исследований.
Изучение голого землекопа позволило выяснить одну из причин его устойчиво-
сти к раку. У млекопитающих встречаются разные механизмы, защищающие от воз-
никновения злокачественных опухолей, причем они дополняют друг друга, созда-
вая многочисленные "слои" защиты. Давайте перечислим некоторые из них. Систе-
ма репарации исправляет в клетках большинство ошибок в молекуле ДНК. Клетки,
накапливающие много мутаций, уничтожают себя. Клетки не могут бесконечно де-
литься, если в них не включится ген теломеразы, достраивающей укорачивающиеся
при каждом делении хромосомы. Клетки с некоторыми мутациями уничтожаются им-
мунной системой. В опухоль плохо прорастают кровеносные сосуды, ограничивая
ее рост. Представьте себе сказочного монстра, который находится за дверью,
запертой на множество засовов. Пока монстр не сломает все засовы, ему не вы-
браться наружу.
Один из таких засовов, который мы еще не упоминали, свойственен как клеткам
людей, так и клеткам мышей. Клетки чувствуют контакт друг с другом, и когда
контактов становится слишком много, запускается механизм, останавливающий
дальнейшее клеточное деление, - зачаток опухоли не может разрастаться дальше.
По сравнению с людьми или мышами у голого землекопа на молекулярном уровне
работы клеток имеется дополнительный механизм остановки клеточного деления,
два разных молекулярных каскада, основанных на оценке числа контактов, вместо
одного. Это значит, что монстру нужно сломать еще один засов, прежде чем зем-
лекоп заболеет раком.
Еще одна особенность голых землекопов - сравнительно низкий уровень интен-
сивности метаболических процессов. Они мало дышат и едят, эффективно расходу-
ют кислород и энергию. Кроме того, голые землекопы являются единственным из-
вестным холоднокровным млекопитающим (то есть не поддерживающим постоянную
температуру тела за счет изменения внутренних метаболических процессов). Го-
лые землекопы регулируют температуру тела, перемещаясь из более теплых в бо-
лее холодные части нор, и наоборот. Здесь мы попрощаемся с холоднокровными
долгожителями и посмотрим, что мы узнали из опытов на других животных.
В экспериментах на круглых червях, крысах, мышах, рыбах и собаках было по-
казано, что периоды голодания могут способствовать заметному продлению жизни.
Впрочем, положительного эффекта голодания не удалось обнаружить у близкого
родственника человека - макаки, а также у плодовых мушек дрозофил, некоторых
пауков и ряда других организмов. Продолжительность жизни домашней мухи Musca
domestica, наоборот, уменьшалась в условиях сниженного потребления пищи. Ра-
ботает ли подобный подход на людях - вопрос до сих пор до конца не решенный,
поскольку поставить аккуратный эксперимент очень трудно.
Перечисленные различия между видами живых организмов свидетельствуют о том,
что связь между количеством употребляемой пищи и продолжительностью жизни до-
вольно сложная. Возможно, дело не в положительном эффекте самого голодания, а
в том, что голодание запускает какие-то биохимические процессы в одних орга-
низмах, но не в других.
Один из механизмов, позволяющих увеличивать продолжительность жизни посред-
ством голодания, - активизация процесса аутофагии. Обычную сытую клетку можно
представить себе как героя "Мертвых душп Плюшкина, который был очень бережлив
и хранил всякое старье: ллТам на полке есть сухарь из кулича... сухарь-то свер-
ху, чай, поиспортился, так пусть соскоблит его ножом, да крох не бросает, а
снесет в курятник". В ходе аутофагии клетка ЛЛпереваривает" ненужные внутрен-
ние компоненты, избавляется от ЛЛмусорап .
Подобный "мусор" часто вредит клетке, а его накопление порой способствует
старению организма и развитию старческих заболеваний. Аутофагия включается,
когда клетка ощущает дефицит питательных веществ. Возможно, секрет предотвра-
щения старческих заболеваний и старения состоит в том, чтобы заставить клетки
заниматься аутофагией чаще? Эта гипотеза нашла определенные экспериментальные
подтверждения: включение аутофагии позволило увеличить продолжительность жиз-
ни некоторых организмов, а ее выключение предотвращало увеличение продолжи-
тельности жизни в условиях голодания.
Один из главных путей включения аутофагии у животных идет через подавление
работы белка TOR. Вещества, угнетающие его функцию, представляют интерес как
потенциальные средства увеличения продолжительности жизни и предотвращения
некоторых заболеваний, связанных с накоплением "мусора" в клетках. К таким
заболеваниям относят болезнь Хантингтона и болезнь Альцгеймера. Эти заболева-
ния центральной нервной системы сопровождаются накоплением агрегатов белков в
клетках. Недавно было показано, что подавление TOR приводит к активации ауто-
фагии у мышей и уменьшает повреждение и гибель нервных клеток. Поскольку ра-
бота белка TOR и каскадов биохимических реакций, которые он запускает, часто
нарушена в раковых клетках человека, подавление его работы рассматривается
как потенциальный механизм борьбы с развитием злокачественных опухолей.
Наиболее известными ингибиторами TOR и, соответственно, активаторами ауто-
фагии являются следующие вещества: кофеин, ресвератрол, метформин, альфа-
кетоглутарат и рапамицин. О каждом из этих веществ стоит сказать пару слов.
Для начала мы рассмотрим рапамицин, в честь которого и стоит буква R в назва-
нии белка TOR (target of rapamycin, или "мишень рапамицина").
В исследованиях на мышах рапамицин в небольших дозах увеличивал среднюю
продолжительность жизни самцов и самок на 11 % и 16 % соответственно, а в
больших дозах на 23 % и 26 %. Из-за высокой стоимости рапамицин иногда назы-
вают мечтой фармацевта: дорогое лекарство от самого распространенного в мире
заболевания - старения, но на практике его чаще используют при трансплантации
органов (рапамицин подавляет работу иммунной системы, что снижает риск оттор-
жения) . Стоимость препарата стала причиной забавной истории, связанной с его
изучением. В первых экспериментах исследователи экономили - чтобы не кормить
мышей рапамицином всю жизнь, вещество давали старым мышам. Но даже тогда было
достигнуто существенное продление жизни модельных организмов (пусть и более
скромное: 9 % для самцов и 14 % для самок).
Интерес к ингибитору TOR ресвератролу был вызван ллфранцузским парадоксом" -
низкой смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний среди французов, упот-
ребляющих большое количество красного вина. Положительное влияние ресвератро-
ла на продолжительность жизни продемонстрировали опыты на мышах, но доза рес-
вератрол а, которая использовалась в исследовании (от 5,2 до 22,4 мг на кг
массы тела в день), примерно эквивалентна употреблению литра красного вина на
килограмм массы тела в день (в красном вине содержится 0,2-5,8 мг/л ресверат-
рол а) . Увы, пытаясь продлить жизнь с помощью ресвератрола в красном вине, че-
ловек раньше умрет от интоксикации этанолом: вино придется пить бочками. Этот
факт не отменяет ценность ресвератрола, но не согласуется с идеей, будто это
вещество может объяснить "французский парадокс". Стоит отметить, что ценность
самого ресвератрола как геропротектора, особенно на фоне существования рапа-
мицина и других препаратов, тоже была поставлена под сомнение более поздними
опытами.
Как ни странно, еще одно вещество, способное подавлять TOR, - этанол. Воз-
можно, это свойство этанола отчасти объясняет положительную ассоциацию между
употреблением небольших доз алкоголя и увеличенной продолжительностью жизни,
в частности и упомянутый "французский парадокс". К сожалению, большие дозы
алкоголя весьма пагубно сказываются на здоровье за счет токсичности метаболи-
та этанола - ацетальдегида.
Интересно, что в лабораторных экспериментах на круглых червях Caenorhabdi-
tis elegans тоже наблюдались положительное влияние на продолжительность жизни
низких концентраций этанола и негативные эффекты высоких концентраций. В сре-
де с 5 % этанола черви жили на 42,9 % меньше, а в среде с 2 % этанола в сред-
нем на 14,5 % дольше. Разумеется, эти цифры нельзя напрямую транслировать на
человека: едва ли мы будем жить дольше, если заведем привычку плескаться в
разбавленном вине. А вот пить вино в небольшом количестве (не более бокала в
день) может быть неплохой идеей для тех, у кого имеется хороший вариант аль-
дегиддегидрогеназы - фермента, разрушающего ацетальдегид, - и нет генетиче-
ской предрасположенности к алкоголизму. Но я еще раз напомню: чрезмерное
употребление алкоголя опасно для здоровья.
Метформин - лекарство, используемое для снижения неблагоприятных последст-
вий диабета второго типа (наиболее распространенного варианта диабета, свя-
занного с возникновением у клеток устойчивости к гормону инсулину). Его при-
менение продлевает жизнь круглых червей примерно на 27 %, по-видимому, запус-
кая некоторые клеточные механизмы, включающиеся при голодании. В небольшом
количестве метформин продлевает жизнь мышей на скромные 4-6 %, однако, высо-
кая концентрация вещества токсична и приводит к ранней смерти. Иными словами,
здесь тоже стоит вопрос о безопасной дозе.
Ингибитор TOR альфа-кетоглутарат увеличивает продолжительность жизни круг-
лого червя Caenorhabditis elegans в 1,5 раза. Это вещество замечательно тем,
что оно постоянно синтезируется и метаболизируется в организме любого живот-
ного, причем в большом количестве, и, по-видимому, обладает очень низкой ток-
сичностью. В опытах на крысах было показано, что доза альфа-кетоглутарата,
при которой у крыс не наблюдается никаких негативных эффектов, составляет 1 г
на 1 кг массы тела. Мне не удалось обнаружить значений полулетальной дозы
этого вещества (сколько его нужно съесть крысам, чтобы половина из них погиб-
ла от отравления) , но даже доза в 5 г на килограмм массы тела не опасна для
жизни этих грызунов.
В отличие от рапамицина, альфа-кетоглутарат - вещество достаточно дешевое и
доступное и, похоже, не подавляет работу иммунной системы. Исследование, по-
казавшее, что альфа-кетоглутарат продлевает жизнь круглым червям, было опуб-
ликовано в 2014 году, и опытов на грызунах провести на данный момент не успе-
ли. Едва ли мы получим аналогичное увеличение продолжительности жизни на 50 %
у млекопитающих, но ожидать, что эффект от принятия альфа-кетоглутарата будет
сопоставим с эффектом рапамицина (продление жизни на 10-15 %), думаю, можно.
Сегодня альфа-кетоглутарат активно изучается как эффективный антидот от от-
равления цианидами, как средство против повреждений клеток в условиях нехват-
ки кислорода и как средство для ускоренной регенерации тканей при ожогах. Он
уже имеется в коммерческой продаже, чаще всего в форме креатин альфа-
кетоглутарата, орнитин альфа-кетоглутарата или аргинин альфа-кетоглутарата,
хотя есть и другие варианты. Но рекламируется он не как препарат для продле-
ния жизни, а как пищевая добавка для спортсменов, призванная улучшить резуль-
таты физических тренировок.
Что забавно, я бы не спешил делать выводы о том, выполняет ли альфа-
кетоглутарат обещанные функции в области спорта. В одном исследовании дейст-
вительно был обнаружен долгосрочный эффект от тренировок при длительном ис-
пользовании альфа-кетоглутарата (12 г в день на протяжении восьми недель). В
другом исследовании прием препарата не влиял на физические способности чело-
века. Авторы третьего исследования показали, что аргинин альфа-кетоглутарат в
краткосрочной перспективе негативно сказывается на мышечной выносливости, и
усомнились в целесообразности его приема перед тренировками. В четвертом ис-
следовании с помощью орнитин альфа-кетоглутарата пытались нарастить мышечную
массу больным ВИЧ и получили одинаковое улучшение в экспериментальной и кон-
трольной (плацебо) группе.
Многие существующие на рынке пищевые добавки с альфа-кетоглутаратом содер-
жат не только альфа-кетоглутарат, но и другие вещества. Безопасность некото-
рых из них стоит под вопросом. Были описаны случаи серьезных побочных эффек-
тов, возникших после приема пищевых добавок с альфа-кетоглутаратом определен-
ных производителей. Это не означает, что сам альфа-кетоглутарат опасен для
здоровья, но, возможно, стоит подождать пару лет, чтобы ученые убедились в
том, что этот препарат действительно продлевает жизнь не только червей, но и
грызунов, и разобрались с безопасными дозами и формами употребления.
Не только ингибиторы TOR способствуют долголетию. В начале публикации я пи-
сал про ГМ помидоры, богатые антоцианами. Их массовое производство могло бы
предотвратить развитие ряда заболеваний. Напомню, что мышам, которых кормили
такими ГМ помидорами, удалось продлить жизнь на 25 %, а также что повышенное
употребление антоцианов, по-видимому, предотвращает возникновение некоторых
форм рака, сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения. Другие продукты, бога-
тые антоцианами, тоже способствовали долгожительству модельных организмов,
например, экстракт "фиолетовой" пшеницы увеличивал продолжительность жизни
круглых червей примерно на 10 %. Эпидемиологические исследования указывают на
то, что активное потребление фруктов и овощей может снижать смертность у лю-
дей, хотя до конца не ясно, в чем именно заключается причинно-следственная
связь.
Еще одно вещество, на которое стоит обратить внимание в связи с продлением
жизни, - гормон мелатонин, регулирующий суточные ритмы. Его пьют перед сном
для лечения бессонницы или для более быстрого привыкания к смене часовых поя-
сов при перелетах. Избыток света мешает образованию мелатонина, который про-
изводится преимущественно ночью. В одном исследовании пересадка эпифиза - же-
лезы, производящей этот гормон, - от молодых мышей к старым увеличила продол-
жительность жизни последних на 12 % и замедлила старение.
В большинстве экспериментов на грызунах прием мелатонина продлевал жизнь, в
некоторых эффекта не наблюдалось, но были исследования, где мелатонин, наобо-
рот, сокращал жизнь. Подобные расхождения могут быть связаны как с методоло-
гическими ошибками исследований, так и с использованием неодинаковых модель-
ных организмов. Хотя однозначных выводов о том, полезен ли мелатонин и про-
длевает ли он жизнь, сделать пока не получается, это очень дешевое вещество,
поэтому некоторые люди начали ставить не совсем научные эксперименты на себе
и пьют этот гормон. Возможно, систематически изучая этих людей, мы узнаем,
как подобная терапия сказывается на здоровье человека (хотя, конечно, методо-
логически это не совсем корректный подход - люди, принимающие мелатонин, мо-
гут отличаться по множеству других показателей). Лично мне кажется, что
здесь, как и во многих других примерах, нужны более тщательные исследования
на животных.
Мы видим, что теоретически возможно увеличить продолжительность жизни чело-
века путем изменения диеты и употребления определенных препаратов. Увы, мы не
можем ждать, пока будут проведены полноценные клинические испытания подобных
веществ на людях. Проблема не только в том, что старение юридически не счита-
ется ллзаболеваниемп , что затрудняет проверку геропротекторов, но еще и в том,
что такие исследования займут десятки лет. За это время мы все успеем поста-
реть, поэтому некоторые отважные люди и идут на риск, испытывают на себе пре-
параты, эффективность и безопасность которых окончательно не доказана.
Генная терапия тоже предлагает определенные подходы к продлению жизни. Как
я уже писал, долголетие тесно связано с генами. В лабораториях получены му-
тантные круглые черви, живущие почти в десять раз дольше обычных! Но можно ли
изменить какие-нибудь гены уже взрослого организма, чтобы превратить его в
долгожителя? В 2012 году в журнале EMBO Molecular Medicine вышла статья о
том, что доставка гена теломеразы в клетки мышей с помощью аденовируса суще-
ственно продлевает их жизнь. Мыши, получившие генную терапию в возрасте одно-
го года, жили на 24 % дольше. Эффект был обнаружен и для старых мышей (в воз-
расте двух лет) - они жили на 13 % дольше. Вирус, который использовался для
доставки гена, был широкого профиля, то есть заражал самые разные клетки.
Удивительно, что генная терапия, по утверждению авторов исследования, не при-
вела к увеличению риска раковых заболеваний (хотя в данном случае это ожида-
лось).
Важно не только долго жить, но и сохранять при этом молодость и возможность
вести привычный образ жизни.
Генная терапия позволяет лечить некоторые возрастные заболевания, например
эректильную дисфункцию. Считается, что в ряде случаев это заболевание связано
с возрастным увеличением количества активных форм кислорода, нарушающих рабо-
ту кровеносных сосудов и гладкой мускулатуры в эректильной ткани. Еще в 2003
году ученые додумались ввести с помощью аденовируса ген фермента, нейтрали-
зующего активные формы кислорода, и добились замедленного старения полового
члена у крыс.
Были предложены и другие подходы, основанные на методах генной терапии и
призванные замедлить старение иммунной системы, нервной системы, двигательной
системы, сердечной мышцы, сосудов и так далее. Во всех случаях удавалось до-
биться положительных изменений на стареющих грызунах. Оказалось, что можно
бороться даже со старческим накоплением лишнего веса. Как и все остальные ме-
тоды генной терапии, эти подходы пока еще носят экспериментальный характер,
но через десять - двадцать лет они, вероятно, войдут в практику и станут дос-
тупны многим.
В 2013 году вышла статья в журнале Nature, где была показана возможность
увеличить продолжительность жизни мышей на 23 % с помощью генной терапии, на-
правленной на изменение работы клеток гипоталамуса. Гипоталамус с гипофизом -
важные отделы мозга, участвующие в гормональной регуляции организма. С воз-
растом в гипоталамусе начинают активнее работать некоторые гены, из-за чего
снижается производство гормона гонадолиберина. Этот гормон запускает выработ-
ку гонадотропных гормонов передней доли гипофиза, способствующих регуляции
работы половых желез. С возрастом количество этих гормонов падает, но если
падение остановить (подавив работу упомянутых генов), то можно замедлить ста-
рение - так утверждают авторы работы.
Еще одно направление, в котором ведутся исследования по продлению жизни, -
использование стволовых клеток. Наличие функциональных делящихся стволовых
клеток является необходимым условием для обновления старых клеток организма,
выходящих из строя. Логично предположить, что старение стволовых клеток может
быть одной из причин старения организма в целом. В 2011 году в журнале Nature
вышла статья, в которой было показано, что пересадка стволовых клеток старым
мышам от молодых особей замедляет старение и продлевает жизнь первых на 16 %.
Пересадка стволовых клеток от старых мышей аналогичного эффекта не давала.
В 2014 году вышла статья, авторы которой хирургически объединяли кровенос-
ные системы молодых и пожилых мышей. Было показано, что это приводит к час-
тичной отмене изменений в мозге, связанных со старением. Это еще один аргу-
мент в пользу предположения, что старение организма связано со старением его
стволовых клеток. Так что, возможно, вампиры близко подобрались к секрету
долголетия - только молодую кровь нужно не пить, а вводить внутривенно (не
пытайтесь это делать самостоятельно!).
Откуда взять молодые стволовые клетки? Наиболее универсальными и молодыми
являются эмбриональные стволовые клетки. Используя их, китайские ученые в
2006 году смогли ускорить регенерацию поврежденного спинного мозга крысы.
Стволовые клетки, помещенные в нервную систему грызунов, превращались в гли-
альные клетки, снабжающие нейроны питательными веществами или изолирующие их
отростки (для лучшего проведения сигналов). До этого превращение эмбриональ-
ных стволовых клеток в различные клетки мозга было предложено как метод лече-
ния различных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона.
Это новое направление терапии находится сейчас на стадии клинических испыта-
ний.
В том же 2006 году ученые из Калифорнии опубликовали в журнале Nature
Biotechnology статью о том, что им удалось видоизменить эмбриональные клетки
человека и заставить их производить инсулин и другие гормоны. Надежда была на
то, что такие клетки можно будет пересадить больным диабетом первого типа (у
которых нарушено производство инсулина) и вылечить их. Несмотря на определен-
ный прогресс в этой терапевтической области, надежный и безопасный подход к
лечению данного заболевания остается делом будущего.
Развитие подобных клеточных технологий сталкивается с рядом этических огра-
ничений по использованию стволовых клеток эмбрионов. Еще одна проблема связа-
на с тем, что стволовые клетки, которые мы пересаживаем, не должны вызывать
иммунного ответа. В качестве решения предложены подходы терапевтического кло-
нирования. Как и при обычном клонировании, ядро клетки человека помещается в
яйцеклетку без ядра. Полученная клетка делится в пробирке и служит источником
эмбриональных стволовых клеток.
Наряду с терапевтическим клонированием в последнее время развиваются и дру-
гие методы получения эмбриональных стволовых клеток. К ним относятся разра-
ботки, связанные с "репрохраммированием" клеток. В 2006 году в журнале Cell
вышла статья японских ученых Казутоси Такахаси и Синья Яманаки, которая с тех
пор успела набрать более двенадцати тысяч цитирований. Исследователи показа-
ли, что можно превратить обычную клетку соединительной ткани в стволовую с
помощью генной терапии. Достаточно ввести в клетки четыре гена, которые, по-
видимому, в клетках соединительной ткани выключены. Переносимые стволовые
клетки можно также улучшать с помощью генной инженерии (например, устранять в
них какие-то наследственные дефекты).
Еще один способ получить пригодные для трансплантации стволовые клетки -
брать у развивающегося зародыша эмбриональную клетку "про запас". Это не по-
может тем, кто уже родился, но может помочь следующим поколениям. Когда ребе-
нок родится, у него будет культура собственных эмбриональных клеток, которые
в более позднем возрасте можно будет при необходимости использовать в тера-
певтических целях.
Некоторые стволовые клетки можно получать из пуповинной крови. Это тоже не
столько поможет взрослым, сколько новорожденным детям в их последующей жизни.
Здесь нужно сделать ряд оговорок. Кроветворные клетки из пуповинной крови от-
личаются от эмбриональных стволовых: из них получается лишь ограниченный на-
бор типов клеток. Показана возможность использования таких клеток при лечении
некоторых заболеваний (лейкемия, лимфома, ряд наследственных болезней - пом-
ните, мы обсуждали генную терапию с использованием клеток пациента?). Опреде-
ленные успехи достигнуты и в исследованиях по лечению других заболеваний (на-
пример, диабета первого типа и некоторых аутоиммунных заболеваний, в том чис-
ле любимой доктором Хаусом красной волчанки, повреждений спинного мозга и не
только).
Существуют банки пуповинной крови, предлагающие сохранить стволовые клетки
пуповины, но, учитывая высокую стоимость услуги, это не всегда выгодное пред-
ложение . Вероятность, что клетки помогут вылечить ребенка или продлить ему
жизнь, имеется, но она довольно призрачная. Кроме того, можно ожидать, что со
временем (пока ребенок повзрослеет) появятся другие способы получения стволо-
вых клеток. Практический совет такой: если стоимость данной услуги не вызыва-
ет вопросов "стоит ли делать" - делайте, может пригодиться. Если же возникает
ощущение, что это дорого, - лучше потратить деньги на что-то более полезное.
Есть масса лекарств и медицинских процедур, которые скорее пригодятся и тоже
потребуют финансовых вложений.
Стволовые клетки, как я уже упоминал, могут быть использованы для создания
целых органов, в том числе и с применением 3D печати. Это замечательная тех-
нология, про которую я не пишу подробно лишь по той причине, что мне сложно
передать в должной мере ее значимость. Мы берем клетки и печатаем из них ор-
ган! Что к этому еще добавить? Но наиболее фантастичная форма терапевтическо-
го клонирования - выращивание тела, лишенного центральной нервной системы,
для последующей пересадки в него мозга стареющего человека.
Хотя опытов по пересадке мозга человека или выращивания безголовых челове-
ческих тел на ближайшее время не запланировано, некоторые ученые рассматрива-
ют возможность в скором времени научиться пересаживать человеческую голову на
тело донора (мозг которого погиб в результате травмы или какого-то заболева-
ния) . В каком-то смысле это правильнее называть "пересадкой тела на свежую
голову".
Попытки отделить голову от тела с сохранением работы мозга начались еще в
начале прошлого века. В 1928 году советский ученый Сергей Брюхоненко, разра-
ботавший аппарат искусственного кровообращения, смог в течение нескольких ча-
сов сохранять отрезанную голову собаки в сознательном состоянии на системе
искусственного жизнеобеспечения. В 1954 году советский трансплантолог Влади-
мир Демихов пришил голову щенка к спине взрослой собаки, получив двухголового
пса. В 1973 году американский нейрохирург Роберт Уайт в течение двух суток
сохранял живым изолированный мозг обезьяны, а в 1979 году сумел перенести го-
лову одной обезьяны на тело другой. Пересаженная голова не могла управлять
новым телом, но иннервация мышц головы сохранилась. Обезьяна даже укусила
ученого. Восстановление иннервации тела - одна из самых существенных проблем
такой операции, но не единственная. Давайте рассмотрим, с какими препятствия-
ми столкнется на своем пути врач, желающий осуществить такую операцию на че-
ловеке , и можно ли их преодолеть.
Начнем с простого: при пересадке любых органов есть риск отторжения со сто-
роны иммунной системы. Используя генетические тесты, можно подобрать донора
таким образом, чтобы минимизировать этот риск. Кроме того, существуют препа-
раты, подавляющие действие иммунной системы и увеличивающие вероятность ус-
пешной трансплантации. Известна масса примеров успешных пересадок сердца, пе-
чени, руки, челюсти и даже лица. Таким образом, проблема отторжения легко
преодолевается.
Не погибнет ли во время операции мозг? Клетки мозга чувствительны к нехват-
ке кислорода. Через пять - десять минут после остановки кровотока мозгу гро-
зят необратимые повреждения или смерть. По-видимому, эту проблему тоже можно
обойти: опыты на собаках показали, что, если мозг охладить примерно до десяти
градусов, его клетки могут прожить около полутора часов без серьезных послед-
ствий .
Сможет ли человек дышать после операции? Дыхательный центр находится в про-
долговатом мозге, поэтому при отделении головы от донорского тела дыхание ос-
тановится, а значит, телу потребуется подключение к дыхательному аппарату.
Присоединение другой головы не гарантирует, что тело когда-нибудь начнет са-
мостоятельно дышать, и это существенный недостаток подобной операции.
Сможет ли пересаженный мозг управлять новым телом? Ранее ученым удавалось
пересаживать участки эмбрионального мозга от одного вида птиц другому виду,
меняя их поведение. После пересадки руки периферические отростки нервных кле-
ток прорастают со временем в нее, и она обретает чувствительность и способ-
ность двигаться. Эти эксперименты говорят о том, что у нервной системы есть
определенный потенциал для срастания и восстановления, однако налаживание
связи между спинным и головным мозгом от двух разных людей представляется
проблематичным.
Когда актер Кристофер Рив, игравший супермена, упал с лошади и сломал по-
звоночник, он утратил способность управлять мышцами ниже шеи. Медицина так и
не смогла восстановить связь между головным и спинным мозгом актера, а ведь
это были части тела одного человека, а не двух разных людей. С другой сторо-
ны, характер повреждения спинного мозга во время аккуратной хирургической
операции может быть совсем иным - вместо грубой травмы будет аккуратный и
ровный разрез ножом. Но насколько это облегчит восстановление иннервации, до
сих пор непонятно.
Некоторые исследования показывают, что необратимое повреждение спинного
мозга происходит не сразу после травмы, а через некоторое время. Если опера-
цию провести быстро, то шансы на успех могут вырасти. Кроме того, ставятся
предварительные эксперименты на крысах, показывающие, что вещество полиэти-
ленгликоль позволяет некоторым нервным волокнам прорастать через зону пере-
резки спинного мозга.
Несмотря на вышеупомянутые ухищрения, едва ли при соединении головного и
спинного мозга восстановятся все нервные связи. Есть надежда, что, если про-
растет хотя бы небольшая доля нервных отростков, этого может быть достаточно
для простой локомоции, такой как ходьба. Еще в шестидесятых годах ученые из
НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ и Института про-
блемы передачи информации РАН открыли локомоторный центр в мозге и показали,
что головной мозг не управляет каждым отдельным моторным нейроном спинного
мозга, а активирует уже заложенные в нем нейронные сети. Это можно сравнить с
автомобильным управлением: вы не управляете каждым цилиндром, а просто жмете
на газ.
Складывается следующее впечатление: на современном уровне развития техноло-
гий пересадка тела к голове возможна, но восстановление нервных соединений
маловероятно (в опытах на животных это сделать пока не удавалось). Отдельно
стоит упомянуть возможность пересадки не только головного, но и спинного моз-
га с выходящими из него нервами. Такая операция, несомненно, будет технически
сложнее, но зато регенерация периферических нервов у людей вполне осуществи-
ма, как показывает успешный опыт пересадки рук и других конечностей.
Мне кажется, что, если мы захотим шагнуть дальше в попытке помочь умирающим
или парализованным людям, нам придется обратиться за помощью к технике. Ко-
нечно, заманчивая идея пересадки сознания человека в компьютер (как это было
сделано в фильме "Робот по имени Чаппи"), по-видимому, еще далека от воплоще-
ния, но определенные успехи в попытках совместить человека с электронными и
механическими устройствами, помогающими восполнить некоторые утраченные функ-
ции или расширить возможности нашего тела, уже достигнуты.
В 2015 году в журнале Science вышла статья, в которой было показано, что
моторную активность мышей с поврежденным спинным мозгом можно частично вос-
становить с помощью электронного устройства-посредника, передающего сигналы
от головного мозга на спинной. Сейчас активно разрабатываются механические
протезы и устройства, позволяющие напрямую управлять сигналами головного моз-
га. Это значит, что, даже если у человека не получится контролировать тело
через спинной мозг, он все же сможет взаимодействовать с окружающим миром -
возможно, даже самостоятельно передвигаться.
Современные технологии могут заменить нам и некоторые органы чувств. В 2010
году молодая художница Эмили Госсье была сбита автомобилем. В результате
травмы оптического нерва она утратила зрение. Сегодня девушка снова видит, но
уже не с помощью глаз. Технология называется BrainPort - это очки с камерой,
визуальный сигнал от которой поступает на специальное устройство, расположен-
ное на языке (где у нас очень много чувствительных клеток). Со временем сле-
пые люди привыкают к устройству и учатся превращать покалывания языка в зри-
тельный образ. Конечно, это не полноценное зрение, но Эмили теперь не только
ориентируется в пространстве - она даже рисует.
Станислав Лем называет расширение возможностей человека с помощью техноло-
гий автоэволюцией. Обсуждение критики данного подхода встречается в его фан-
тастическом произведении "Осмотр на месте". Вот что говорит один из персона-
жей о последствиях злоупотребления автоэволюцией и связанных с ней парадок-
сах.
ллКаждый хотел бы, чтобы у него был красивый и умный ребенок. Но никто не
желает, чтобы его ребенком была умная и прекрасная цифровая машина, пусть да-
же она будет в сто раз умнее и здоровее живого ребенка. Между тем программа
автоэволюции - это скользкая покатая плоскость без ограничителей, ведущая в
пропасть нонсенсов. На первой стадии эта программа скромна - она ставит целью
всего лишь устранение генов, снижающих жизнестойкость, служащих причиной уве-
чий, наследственных изъянов и т. д. Но такое усовершенствование не может ос-
тановиться в однажды достигнутой точке: даже самые здоровые заболевают, даже
самые умные на старости лет впадают в маразм.
Ценой, которую придется заплатить за устранение и этих изъянов, будет по-
степенный отход от природного, сформировавшегося эволюционно плана устройства
организма. Тут в автоэволюционной деятельности появляется парадокс лысого.
Выпадение одного волоса еще не означает появления лысины, и нельзя сказать,
сколько волос должно выпасть, чтобы она появилась. Замена одного гена другим
не превращает ребенка в существо иного вида, но нельзя указать, где, в какой
момент возникает новый вид.
Дальнейшие шаги ведут к появлению существа, устроенного, может быть, куда
гармоничнее, гораздо лучше переносящего удары и беды, чем человек или энциа-
нин, гораздо более всестороннего, разумного, ловкого, долговечного, а в пре-
деле - даже бессмертного благодаря периодической замене сработавшихся орга-
нов, включая органы восприятия, существа, которому нипочем любая среда, любые
убийственные для нас условия, которое не боится ни рака, ни голода, ни уве-
чья, ни старческого увядания, потому что совсем не стареет; словом, это будет
существо, усовершенствованное до предела благодаря перестройке всего материа-
ла наследственности и всего организма, - с одной-единственной оговоркой: на
человека оно будет похоже не больше, чем цифровая машина или трактор".
Цитируя столь выдающегося футуролога и фантаста, я не могу оставаться в
рамках строгой науки, как пытался делать на протяжении всей публикации. Кроме
того, чтобы разобраться в кажущихся парадоксах автоэволюции, нам придется по-
смотреть и на прошлое, и на современное положение вещей и даже заглянуть в
будущее. Если говорить о прошлом, то мы сами - наследники одноклеточных форм
жизни. Нас и наших предков, живших сотни миллионов лет назад, разделяет ко-
лоссальная пропасть. Безусловно, мы и они - совершенно разные виды.
Настоящее показывает, что принадлежность к нашему виду недостаточна, чтобы
заслуживать любви и уважения. Взгляните на религиозных фанатиков "Исламского
государства", отрезающих людям головы. Мне стыдно, что они являются предста-
вителями моего вида, с генами, похожими на мои. Без малейших сомнений я бы
предпочел передать планету машинам или карликовым шимпанзе.
Что касается усыновления цифровых машин, так многие люди и так радостно
этим занимаются! Люди усыновляют не только машины, но и идеи, делая их смыс-
лом собственной жизни. Одни оставляют после себя детей, другие предпочитают
оставить книги, фильмы и новые технологии, причем последнюю группу людей мы
уважаем и ценим куда больше, чем тех, кто может похвастаться лишь собственной
плодовитостью.
Заглянем в будущее и предположим, что для продления нашей жизни действи-
тельно придется использовать роботизированные протезы, модифицировать некото-
рые гены, заменять органы на искусственные, напечатанные на ЗБ-принтерах.
Возможно, что при этом мы утратим часть своей человечности. Но неужели телес-
ная оболочка имеет столь большое значение? Мы охотно играем в компьютерные
игры, где управляем двухмерными или трехмерными аватарами, причем некоторые
люди так погружаются в виртуальные вселенные, что перестают проявлять к своей
телесной оболочке всяческий интерес, лишь сетуя на те неудобства, которые
доставляют им базовые биологические потребности.
Да и ради чего вся эта борьба за сохранение неизменности тела? Не стоит
ожидать, что, если люди откажутся от технологий, они законсервируются и пере-
станут меняться. Существа, которые будут жить на этой планете через сотни
миллионов лет, в любом случае будут лишь отдаленно напоминать современных лю-
дей, как мы лишь отдаленно напоминаем первых млекопитающих или первых одно-
клеточных, потомками коих являемся. Но долгосрочная перспектива не имеет зна-
чения ни для кого из нас, если мы умрем, - а это скорая и неизбежная судьба
каждого, если развитие технологий замедлится или остановится. Именно поэтому
так важно, чтобы как можно больше людей помогали (хотя бы косвенно!) развитию
науки. Только так у нас, наших детей или внуков может появиться шанс одержать
триумф над смертью.
Американский физик и программист из Гарварда и Массачусетского технологиче-
ского института Алекс Висснер-Гросс и его соавтор предложили необычное опре-
деление интеллекта в статье, опубликованной в журнале Physical Review
Letters. В работе говорится, что интеллект направлен на максимизацию свободы
действий в будущем или, если изъясняться более сложным языком, на максимиза-
цию производства энтропии (меры неупорядоченности системы) в некоторой долго-
срочной перспективе.
Позволю себе следующее развитие этой идеи: наука и технологический прогресс
- это постоянное расширение наших возможностей влиять на окружающую среду и
на собственную жизнь. Сегодня, если бы мы захотели, то, используя имеющийся
ядерный потенциал, могли бы уничтожить почти всю жизнь на планете. А вместо
этого мы можем разрешить жизни развиваться дальше. Разумный человек не только
никогда не допустит необратимой ядерной катастрофы (ведь обратного пути уже
не будет), но и не откажется от технологии, позволяющей ему изменить направ-
ление истории.
Пока человек жив, он всегда может выбрать смерть, но если человек умер, его
уже не вернуть к жизни. Поэтому стремление к долголетию является стремлением
разумным.
Но даже такое поведение, как защита исчезающих животных, создание Красной
книги и заповедников, кажется абсолютно естественным для существа, наделенно-
го интеллектом: разнообразие видов нужно поддерживать, а избавиться от лишних
всегда успеем.
Сама эволюция направлена на создание разнообразия форм живых организмов,
занимающих всевозможные экологические ниши. Даже если условия жизни на Земле
сильно изменятся в результате падения астероида или иной планетарной катаст-
рофы, высока вероятность того, что из миллионов видов найдутся те, которые
сумеют приспособиться и не вымрут. Жизнь продолжится, и в этом смысле сама
жизнь ЛЛразумнап .
Люди, выступающие против науки и технологического прогресса, принципиальные
противники генной инженерии, вакцин, ядерной энергетики и синтетической био-
логии, по моим субъективным ощущениям, нередко становятся жертвами слепого
подчинения надуманным авторитетам. При этом они ставят под угрозу, как собст-
венную свободу мышления, так и творческую свободу всего человечества. К сча-
стью, исследования показывают, что люди с каждым поколением становятся все
умнее и умнее (это явление даже получило название - эффект Флинна), а значит,
общественное принятие новых технологий, будь то клонирование или использова-
ние роботизированных протезов, - лишь вопрос времени.
Заключение
Фантаст и футуролог Артур Кларк писал, что любая достаточно развитая техно-
логия неотличима от магии. По-видимому, современные биотехнологии достигли
столь высокого уровня развития, что деятельность генного инженера оказалась
для многих неотличимой от деятельности колдунов. Мне даже доводилось слышать,
как некоторые противники науки называют ученых именно этим словом и даже
предлагают их сжечь. Мне кажется, что основная причина неприятия современных
биотехнологий - страх человека перед неизвестным.
Я попытался показать, что за генной инженерией не стоит никакой мистической
силы, что ученые, прежде всего, раскрыли и научились использовать существую-
щие в природе молекулярные механизмы. Современные биотехнологии представляют
подходы к улучшению качества продуктов питания, защите окружающей среды, со-
хранению вымирающих видов, лечению заболеваний и продлению жизни человека.
Продолжая цитировать Артура Кларка: "Единственный способ обнаружения пределов
возможного состоит в том, чтобы отважиться сделать шаг в невозможное". Кто
знает, чего мы сможем достичь благодаря биотехнологиям будущего?
Конечно, любые технологии могут быть использованы как во благо, так и во
вред, но это проблема не технологии, а человечества, которое умудряется пре-
вратить в оружие даже самые безобидные изобретения. В комедийном боевике
ЛЛПристрели их!" главный герой изощренно убивает своих врагов самой обычной
морковкой. Уж не знаю, утешало ли кого-то, что морковь выращивалась
ЛЛорганическим" образом на чердаке, а не на полях Monsanto. Даже по сравнению
с таким изобретением, как колесо, которое служит перемещению ракетных устано-
вок и других видов вооружения, генная инженерия находится в выигрышном поло-
жении: на данный момент неизвестно, чтобы она использовалась в целях уничто-
жения людей.
Можно критиковать корпорации, зарабатывающие на биотехнологиях, но стоит
понимать, что корпорации возникают в любой сфере, где возможно получение до-
хода. Бороться нужно не с научными разработками, а с монополиями, злоупотреб-
лением патентным правом, социальным неравенством и предрассудками. Независимо
от того, верите вы в светлое будущее человечества или нет, не становитесь
жертвами страха, вызванного незнанием. Приобщайтесь к научным открытиям, за-
нимайтесь наукой и делитесь полученным знанием с другими. А если кто-то по-
пробует сказать, что генная инженерия или иные биотехнологии не нужны или
слишком опасны, - дайте им эту публикацию.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Ответы на вопросы студентов гуманитарных факультетов
• Что делать, если преподаватель по международным отношениям считает, что
некоторые нации - генетически модифицированные? Можно ли модифицировать
целую нацию?
Если даже министр культуры страны допускает высказывание, что у целой нации
есть лишняя хромосома, такая странная позиция преподавателя не очень удивля-
ет . С одной стороны, у представителей всех народностей и наций есть гены ка-
ких-нибудь вирусов, а также мутации, отличающие нас друг от друга и от общих
предков. В этом смысле все мы - ГМО. С другой стороны, генная инженерия поя-
вилась намного позже, чем сформировались существующие нации. Теоретически в
будущем мы могли бы создать генетически модифицированных людей, и со временем
они могли бы образовать новую нацию. Но кому и зачем это нужно?
• Повышает ли ГМО аппетит? От ГМО может возникать зависимость?
ГМО, существующие на рынке, не отличаются от обычных организмов такими ка-
чествами. Но теоретически можно создать ГМО, повышающие или понижающие аппе-
тит. Можно также создать ГМО, содержащие какое-нибудь наркотическое вещество.
Но зачем создавать, когда уже есть готовое? Самый обычный "натуральный" табак
и так содержит никотин, вызывающий зависимость.
• Можно ли сделать так, чтобы ветчина росла на дереве?
Это из области теоретически достижимой научной фантастики. Скорее всего,
такое дерево будет химерой: у него будут как растительные клетки, производя-
щие питательные вещества путем фотосинтеза, так и клетки животных, растущие
за счет усвоения этих питательных веществ. Но как сделать такое дерево на
практике, мы пока не представляем. Самое близкое - чудо-растение, которое по-
лучено путем прививания помидора к картошке. У него съедобны и ЛЛвершки", и
"корешки". И оно совершенно натурально!
• Почему невозможно, чтобы у меня в желудке росло растение, питающееся
энергией, которую я вырабатываю, или от Солнца? Оно могло бы само меня
кормить!
Если растение будет расти в желудке, оно не сможет получать солнечный свет,
необходимый для фотосинтеза, - придется вставить туда еще и лампочку, излу-
чающую в нужном диапазоне, и подключить ее к источнику электропитания. Расте-
ние, которое питается энергией, вырабатываемой человеком и одновременно кор-
мит человека, - это какой-то биологический вечный двигатель! Природа давно бы
его изобрела, если бы это было возможно, но, увы, законы физики не позволяют.
Зато у людей в кишечнике живут бактерии, которые, с одной стороны, частично
употребляют пищу, которую мы едим, а с другой - являются для нас источником
некоторых витаминов и других питательных веществ. Такие взаимоотношения с
элементами симбиоза теоретически возможны и с гипотетическими растительными
клетками.
• Если взять мои гены и вырастить на их основе зерна, фрукты, всяких жи-
вотных, чтобы я их ел, буду ли я жить вечно?
Вы можете перенести свои гены в геномы каких-нибудь растений. Жить вечно от
этого вы не станете, но растения с вашими генами смогут жить долго и, вероят-
но, передадут эти гены своим потомкам. Впрочем, через несколько поколений по-
томки деревьев могут утратить эти гены, если они не будут им полезны.
• Почему ГМ растения не освободят от рабства фотосинтеза?
В природе есть хищные и паразитические растения. Например, росянка и вене-
рина мухоловка питаются насекомыми. Вы хотите получить растение, питающееся
кровью, как в фильме "Лавка ужасов"? Кроме того, у некоторых одноклеточных
вроде малярийного паразита, который питается содержимым наших эритроцитов,
по-видимому, были фотосинтезирующие предки. Если, несмотря на это, вам все
еще хочется освобождать растения от рабства, то милости просим пройти обуче-
ние на генных инженеров.
Кстати, эволюционное появление хищного картофеля описано в произведении
Станислава Лема "Звездные дневники Иона Тихого", "Путешествие 25-е". Рекомен-
дую к прочтению!
• Почему бы биологам не придумать слово, которое звучит не так отврати-
тельно, как ллГМО"?
Я предлагаю избавиться от этого слова вовсе, ибо оно малоинформативное. Но
направленно изменить язык, убрать слово из употребления или заменить другим,
по-видимому, сложнее, чем изменить геном живого организма.
• В школе я задавал своей учительнице по биологии вопрос про ГМО, и она не
смогла на него ответить. Можно ли таким учителям преподавать биологию?
Все зависит от характера заданного вопроса. К тому же лучше учительница,
которая не знает, как ответить на вопрос про ГМО, чем учительница, которая
повторяет известные неграмотные страшилки. Лучше всего подарить учительнице
эту книгу.
• Что будет, если младенца кормить ГМ молоком? Будет ГМ младенец? Чем ГМ
младенец будет отличаться от обычного младенца?
Если речь о материнском ГМ молоке, то младенец уже, скорее всего, генетиче-
ски модифицирован вслед за своей матерью - от рождения. Молоко ГМ коровы в
общем случае никак не скажется на геноме младенца.
• Отличаются ли друг от друга ГМО в разных странах? Китайские ГМО лучше
американских? Производители ГМО всех стран сотрудничают друг с другом?
ГМО бывают очень разными и создаются для различных целей, поэтому сложно
сравнивать одни ГМО с другими. Коммерческие производители ГМО конкурируют
друг с другом, как и в любой другой области. Государственные научные институ-
ты , производящие ГМО, наоборот, часто сотрудничают.
• Можно ли регулировать вопросы секса с помощью генной инженерии? Можно ли
сделать генно-инженерную виагру?
В главе 14 я описал ГМ мышей, у которых возникает эрекция, если на их гени-
талии посветить синим цветом. Теоретически генная терапия может лечить неко-
торые заболевания, связанные с нарушением репродуктивной функции, в том числе
и проблемы с эрекцией, но на людях таких опытов пока не ставили.
• Можно ли сделать генетически некалорийный шоколад?
Менее калорийный - можно. Дерево какао можно генетически модифицировать и
изменить состав получаемого из его семян шоколада. Однако на данный момент
непонятно, как именно нужно изменить геном дерева для улучшения качеств шоко-
лада. Если вам это интересно, вы можете заняться исследованием этого вопроса.
Это неплохая идея как для научного проекта, так и для коммерческого.
• Можно ли генетически модифицировать мою бывшую, чтобы, например, у нее
выросли рога?
Я настоятельно рекомендую не обижать девушек и не заражать их вирусами, ко-
торые модифицируют геном (или какими-либо другими вирусами). Лучше найдите
себе другую девушку, а первую оставьте в покое.
• Возможно ли, что в будущем люди станут лечиться от несчастной любви с
помощью ГМО? Можно ли будет изобрести ГМО, притупляющий чувство вины?
Получилось бы заставить Сталина не быть таким агрессивным с помощью ГМО?
Подходы в области оптогенетики, упомянутые в главе 14, позволяют воздейст-
вовать на отдельные нейроны и активировать их вспышками света. На мышах такие
подходы позволили создавать ложные воспоминания. Если отбросить в сторону
этическую сторону вопроса, то теоретически в будущем будет возможно редакти-
рование памяти человека и его ощущений, однако перед этим потребуется еще ог-
ромное количество исследований. Если бы эти технологии существовали во време-
на Сталина, можно было бы отредактировать память вождя и убедить его в том,
что он уже расстрелял всех, кого надо. Помогло бы это? Не знаю.
• Вчера из надежного источника узнала, что гены мидий и осьминогов несо-
вместимы с генами человека, поэтому их употребление приводит в дисбаланс
генетический код человека и может привести к генетическим мутациям.
Источник такой информации не может быть надежным. Нет такого понятия, как
ллбаланс генетического кода". Обсуждать совместимость генов имеет смысл только
в контексте существования комбинаций генов или их вариантов в геноме организ-
ма, совместимых или несовместимых с его жизнью. Мидии, осьминоги и другие
объекты кулинарии иногда вызывают аллергию. Это не связано с мутациями, а
связано с чрезмерным иммунным ответом нашего организма на определенные белки,
которые могут быть у мидий, осьминогов и т. д. Генная инженерия может помочь
в создании гипоаллергенных мидий и осьминогов.
• Можно ли беременной женщине потреблять ГМО? Можно ли употреблять ГМО на
первых месяцах беременности, страшнее ли это курения? Что будет, если
отец во время зачатия употреблял ГМО? Какова вероятность рождения мутан-
та?
Существующие на рынке ГМО употреблять не опаснее, чем любые другие продук-
ты, в том числе и во время беременности. А вот от курения рекомендую воздер-
жаться (причем не только во время беременности). Эта вредная привычка нега-
тивно сказывается на здоровье матери и плода.
• Можно ли генетически модифицировать труп?
Можно модифицировать оставшиеся в живых клетки.
• Вы не слышали про работы Ванессы Прескотт о трансгенном горохе? Что там
было?
В Австралии существует проблема: долгоносики поедают горох. Поэтому разра-
ботали трансгенный горох, вырабатывающий белок - ингибитор фермента альфа-
амилазы, необходимого для расщепления крахмала. Этот белок нарушает пищеваре-
ние долгоносика (эффективность защиты трансгенного гороха оказалась близка к
100 %) . Ген, кодирующий этот белок, был позаимствован из обычной фасоли, то
есть из съедобного растения, а значит, и сам должен быть съедобным.
В ходе исследований появились основания полагать, что белок, который произ-
водится в горохе, отличается от белка из фасоли, кодируемого тем же самым ге-
ном. Не аминокислотной последовательностью, а тем, что в разных организмах к
нему прикрепляются разные химические группы (например, сахара). Так бывает, и
ученые это с легкостью отслеживают.
В исследовании Ванессы Прескотт и ее коллег утверждалось, что употребление
трансгенного гороха влияет на некоторые иммунологические параметры мышей. А
не может ли такой белок вызвать аллергию? На основании этих подозрений проект
на тот момент был свернут, хотя никакой прямой угрозы для здоровья человека
показано не было. Почти десять лет спустя независимая группа исследователей
воспроизвела работу Ванессы Прескотт и показала, что у мышей данной линии ал-
лергия возникает в равной степени и на обычную фасоль, и на обычный горох, и
на трансгенный горох, то есть выводы исходной работы не подтвердились. До
этого в 2011 году вышла статья, в которой было показано, что все обнаруженные
ллальтернативные варианты" обсуждаемого белка, которые встречаются в ГМ горо-
хе, также встречаются в разновидностях обычной съедобной фасоли и в других
растениях. Как видите, за безопасностью ГМО следят даже слишком тщательно.
• Что будет, если генетически модифицировать попа?
Влияние такого попа на здоровье населения или окружающую среду до конца не
изучено. Но, вероятно, он может "убежать" в дикую природу.
• Какие есть примеры использования ГМО во вредных целях?
Такие примеры пока не известны.
• Могли бы ГМО получиться в процессе эволюции?
Если речь идет о ГМО, существующих на рынке, то в процессе эволюции могли
получиться организмы с похожими свойствами, но, скорее всего, они накопили бы
массу других генетических изменений в ходе этого длительного процесса.
• Можно ли сделать синий томат? Зеленый чеснок?
Запросто.
• Можно ли всадить ген стула в банан?
Стул состоит из древесины. Гены из дерева в геном банана перенести можно.
• Как широко будут распространены ГМО через несколько лет?
Думаю, что скоро они будут распространены повсеместно.
• Могу ли я вырастить дома генномодифицированную капусту?
Вполне.
• А наши потомки будут рассказывать своим детям сказки о том, что ЛЛкогда-
то люди ели обычную картошку "?
Я думаю, даже мы успеем рассказать своим потомкам, что "когда-то мы ели
обычную картошку".
Дискуссии
СЕМЕНА РАЗРУШЕНИЯ
Энгдаль У.Ф.
ГЛАВА 11. КУЛЬТИВИРУЯ
«САД ЗЕМНЫХ НАСЛАЖДЕНИЙ»
Американский агробизнес
двинулся к господству
Проект создания зерновых культур ГМО, доминирующих в основных сельскохозяй-
ственных культурах на мировом рынке сельского хозяйства, получил свое продол-
жение в организации нового исполнительного учреждения, которое встанет выше
национальных правительств. Это новое учреждение, открывшее свои двери в 1995
году в Женеве, было названо Всемирной торговой организацией (ВТО).
В сентябре 1986 года, спустя два года после того, как Фонд Рокфеллера начал
свой проект рисовой генной инженерии, американский агробизнес бросил свои уже
значительные силы на поддержку радикально нового режима международной торгов-
ли — так называемого Уругвайского раунда Генерального соглашения по тарифам и
торговле (ГАТТ).
Это была кульминация и логическое следствие тридцати с лишним лет работы,
которая началась в 1950-х годах в Гарвардском университете под эгидой проек-
та , финансировавшегося Фондом Рокфеллера, разработанного Василием Леонтьевым
и осуществляемого шах1 за шагом профессорами Гарвардской Школы бизнеса Рэем
Колберхюм и Джоном Дэвисом под лозунгом «вертикальной интеграции».
После трех десятилетий систематического разрушения монопольных барьеров и
вертикальной интеграции, уничтожения институтов регуляции здравоохранения и
снижения уровня требований безопасности в пределах аграрного сектора Соеди-
ненных Штатов поднимающийся корпоративный колосс агробизнеса принялся наращи-
вать свои мускулы, потребовав создания нового наднационального невыборного
органа, чтобы проводить в жизнь свои частные интересы во имя концентрации в
глобальном масштабе.
Спустя приблизительно девять лет горячих обсуждений ГАТТ, в 1995 году, воз-
никла новая многонациональная организация — Всемирная торговая организация,
или ВТО. Штабквартира ВТО была открыта в Женеве, Швейцария, — номинально ней-
тральном живописном и мирном месте. Позади этого фасада, однако, ВТО отнюдь
не была мирной или нейтральной. ВТО была создана как всемирный полицейский,
как глобальный двигатель свободной торговли и как (среди своих главных целей)
таран для мировой торговли агробизнеса на триллион долларов ежегодно с явным
намерением продвигать интересы частных компаний агробизнеса. Поэтому ВТО была
разработана как наднациональное юридическое лицо, чтобы стоять выше междуна-
родного права и не отчитываться никаким государственным органам вне своих
собственных стен.
У соглашений ГАТТ не было никаких действенных санкций или штрафов за нару-
шение согласованных торговых правил. Напротив, у новой ВТО такие карательные
рычаги были на деле. У нее была власть наложить тяжелые финансовые штрафы или
другие санкции на государства-члены, нарушающие ее правила. К моменту своего
окончательного образования в 1995 году ВТО уже выглядела как новое оружие,
которое могло, силой сметать различные национальные барьеры и которое могло,
таким образом, ускорить быстрое распространение перспективных, коммерциализи-
рованных генномодифицированных зерновых культур.
Идея ВТО, как и большинство основных послевоенных инициатив свободной тор-
говли, пришла из Вашингтона. Она стала результатом Уругвайского раунда пере-
говоров по ГАТТ о либерализации торговли, которые начались в Пунто-дель-Эсте,
Уругвай, в сентябре 1986 года и закончились в Марракеше, Марокко, в апреле
1994 года.
Начиная с 1948 года, с основания Генерального соглашения по тарифам и тор-
говле (ГАТТ), Вашингтон яростно сопротивлялся включению вопросов сельского
хозяйства в переговоры о мировой торговле, боясь, что любые общие международ-
ные правила откроют американские рынки иностранному импорту продовольствия и
нанесут урон конкурентоспособности американского сельского хозяйства. С 1950-
х годов американский сельскохозяйственный экспорт стал стратегическим нацио-
нальным приоритетом, привязанным к геополитике «холодной» войны.
В отличие от всех предыдущих торговых раундов ГАТТ Уругвайский раунд сделал
основной упор на торговлю в сельском хозяйстве. Причина была проста. К сере-
дине 1980-х годов укрепленный агрессивной политикой администрации Рейгана в
области отмены государственного контроля и ее поддержкой свободному рынку
американский агробизнес достаточно окреп, чтобы начать свое глобальное торго-
вое наступление по многим направлениям. Позиция Вашингтона в сельскохозяйст-
венной повестке дня Уругвайского раунда была спроектирована корпорацией «Кар-
ги л» из Миннеаполиса, штат Миннесота. Бывший исполнительный директор «Каргил»
Дэниэл Амштуц как специальный посол правительства Рейгана при ГАТТ составил
так называемый «План Амштуца» из четырех пунктов.
Фактически это был план «Каргил». «Каргил» была тогда доминирующим амери-
канским частным гигантом агробизнеса с мировыми продажами далеко более чем на
56 миллиардов долларов США. и с предприятиями в 66 странах. Она построила свою
могущественную глобальную империю с помощью работы на интересы Рокфеллера в
Латинской Америке, а так же с помощью «Великого грабежа зерна» в 1970-х,
сделки Генри Киссинджера по продаже Советскому Союзу американской пшеницы с
огромной выгодой. Влияние компании на Вашингтон, и особенно на американскую
политику Министерства сельского хозяйства, был огромно.
Четыре требования Амштуца на переговорах ГАТТ работали исключительно к вы-
годе американского агробизнеса и его растущего мирового влияния. Пункты вклю-
чали запрет на все правительственные программы по поддержке национального
сельского хозяйства и сдерживанию цен во всем мире; карательные меры к стра-
нам, которые стремятся регулировать импорт, чтобы защитить свое национальное
сельскохозяйственное производство; запрет на любой правительственный контроль
над экспортом сельского хозяйства, даже во время голода. «Каргил» хотела
управлять всемирной экспортной торговлей зерном.
Последнее требование Амштуца, представленное участникам Уругвайского раунда
ГАТТ в июле 1987 года подразумевало, что торговые правила ГАТТ ограничат пра-
во стран проводить в жизнь строгие законы о безопасности пищевых продуктов!
Глобальный «свободный рынок» был, по-видимому, более священен для «Каргил» и
ее союзников из агробизнеса, чем простая человеческая жизнь. Национальные за-
коны о безопасности пищевых продуктов считались американским агробизнесом ос-
новным препятствием для свободной погони за высокими прибылями от низкоопла-
чиваемых и низкокачественных промышленных фермерских операций, как в разви-
вающихся странах, так и в США. Кроме того, агробизнес хотел иметь неограни-
ченную возможность продавать новые генетически спроектированные зерновые
культуры без докучливой заботы о здравоохранении и безопасности наций.
Амштуц был преданным проводником интересов агробизнеса, настолько эффектив-
ным, что его назначили специальным посланником Министерства сельского хозяй-
ства правительства Буша-младшего в Ирак в 2003 году, чтобы управлять преобра-
зованием иракского фермерства в ведомое США «рыночноориентированное» экспорт-
ное сельское хозяйство с зерновыми культурами ГМО, описанными в главе 1.
Основное требование американского агробизнеса на Уругвайском раунде сосре-
доточилось на призыве к принудительному прекращению государственных экспорт-
ных сельскохозяйственных субсидий — шаг, прямо нацеленный на Совместную сель-
скохозяйственную политику [Европейского экономического сообщества]. Вашингтон
назвал этот процесс «либерализацией сельскохозяйственной торговли». По этому
сценарию в выигрыше оказывались американские компании агробизнеса, то есть
доминирующие игроки, подобному тому, как британские требования свободной тор-
говли в конце 1870-х годов отвечали интересам британского международного биз-
неса и банковского дела, бывших тогда доминирующими мировыми игроками.
Совет по вопросам международной продовольственной и аграрной торговой поли-
тики и лобби агробизнеса «Каргил» была одной из главных движущих фигур амери-
канского «Круглого стола бизнеса» — сильного лобби, состоящего из высших аме-
риканских корпоративных руководителей. «Круглый стол бизнеса» сформировал в
1994 году «Альянс за ГАТТ», чтобы пролоббировать в американском Конгрессе
принятие им правильной позиции по сельскохозяйственному вопросу в ГАТТ, что
тот и сделал без лишних вопросов.
Решение Конгресса поддержать ГАТТ, и создание новой ВТО было принято легче
в виду того факта, что «Каргил» и их друзья из «Круглого стола бизнеса» сде-
лали миллионы долларов взносов в предвыборные кампании, чтобы поддержать клю-
чевых членов американского Конгресса.
Чтобы не складывать все яйца в одну корзину, «Каргил» также создала клуб
«Потребители за мировую торговлю» — другое «про-ГАТТ» лобби, которое, что
достаточно любопытно, представляло не потребителей, а агробизнес и трансна-
циональные интересы, включая «Каргил». Корпоративное членство стоило 65 тысяч
долларов США. «Каргил» также сформировала Чрезвычайный Комитет по американ-
ской торговле, чтобы убедить Конгресс принять новую сельскохозяйственную по-
вестку дня ВТО.
Международное лобби, работающее на «Каргил» и американский агробизнес, что-
бы протолкнуть радикальную сельскохозяйственную повестку дня ГАТТ, было таин-
ственной и сильной организацией, которая назвала себя Совет по вопросам меж-
дународной продовольственной и аграрной торговой политики. Основанный в 1987
году, чтобы продвинуть либерализацию сельскохозяйственной торговли, и в част-
ности «План Амштуца» относительно сельского хозяйства, Совет по вопросам меж-
дународной продовольственной и аграрной торговой политики включал главных ру-
ководителей и официальных лиц из «Каргил», гиганта ГМО «Сингенты» (тогда «Но-
вартис»), из самого большого в мире производителя продовольствия «Нестле», из
«Крафт Фудс», из крупнейшего в мире производителя ГМО-семян «Монсанто», из
самого большого в мире торговца ГМО-соей «Арчер Дэниэлс Мидланд» (АДМ), из
зернового концерна «Бунге Лтд.», из фонда Уинтропа Рокфеллера «Винрок Интер-
нешенл», из американского Министерства сельского хозяйства и из крупнейшей
торговой группы Японии «Мицуи эн Ко.». Совет по вопросам международной продо-
вольственной и аграрной торговой политики был заинтересованной группой не-
скольких политических деятелей, которых никто ни в Брюсселе, ни в Париже, ни
в любом другом месте не мог себе позволить проигнорировать.
«Каргил», Совет по вопросам международной продовольственной и аграрной тор-
говой политики и «Круглый стол бизнеса» работали в тесном сотрудничестве с
торговым представителем США. администрации Клинтона, а позже министром торгов-
ли Микеем Кантором. Представляя ВТО как являющуюся существенно эквивалентной
соглашениям и правилам ГАТТ и, таким образом, просто говоря неправду, Кантор
провел предложение Уругвайского раунда о ВТО через американский Конгресс.
Правила ВТО состояли в том, чтобы оставаться во власти «Четверки», так на-
зываемых стран «Квадро», — США., Канада, Япония и ЕС. Они могли встречаться за
закрытыми дверьми и вершить политику для всех 134 наций. А в самой «Квадро»
политикой заправляли гиганты агробизнеса США. Это был действительно консен-
сус, но консенсус частного агробизнеса, который определял политику ВТО.
Соглашение о сельском хозяйстве ВТО, которое было написано под диктовку
«Каргил», «Арчер Дэниэлс Мидланд», «Дюпон», «Нестле», «Юнилевер», «Монсанто»
и других корпораций агробизнеса, было, явно, разработано для того, чтобы
обеспечить разрушение национальных законов и гарантий против мощного ценового
давления гигантов агробизнеса.
К 1994 году вашингтонская политика стала оказывать всеобъемлющую поддержку
развитию генномодифицированных растений в качестве основного американского
стратегического приоритета. Правительство Клинтона сделало «биотехнологии»
(наряду с развитием сети Интернет) стратегическим приоритетом американской
правительственной поддержки как формальной, так и неформальной. Клинтон пол-
ностью поддерживал Микея Кантора как главу делегации на переговорах по рати-
фикации ВТО.
Когда Кантор ушел в отставку в 2001 году, его служба интересам американско-
го агробизнеса на переговорах ГАТТ не была забыта. Компания «Монсанто», тогда
самый агрессивный в мире продавец генномодифицированных семян и связанных с
ними гербицидов, назначил Кантора членом Совета директоров «Монсанто». Вра-
щающаяся дверь ротации между правительством и частным сектором была хорошо
смазана.
«Монсанто», «Дюпон», «Доу Кемикал» и другие сельскохозяйственные химические
гиганты превратились в регуляторов запатентованных генномодифицированных се-
мян основных зерновых культур в мире. Пришло время создать орган с полицей-
скими функциями, который мог бы навязывать новые зерновые ГМО-культуры сомне-
вающемуся миру. Соглашение ВТО о сельском хозяйстве станет проводником этой
политики, наряду с правилами ВТО ТРИПС. ТРИПС — аббревиатура для Соглашения
по аспектам прав интеллектуальной собственности, связанным с торговлей.
ВТО и
кривые
дорожки
ВТО стала вехой на пути к глобализации мирового сельского хозяйства по пра-
вилам, заданным американским агробизнесом. Правила ВТО открывали юридический
и политический путь к созданию глобального «рынка» для продовольственных то-
варов, подобно созданному нефтяным картелем рокфеллеровской «Стандарт Ойл» за
столетие до этого. Никогда еще до появления агробизнеса зерновые культуры
сельского хозяйства не рассматривались как чистый товар с глобальной рыночной
ценой. Зерновые культуры всегда были локальными наряду со своими рынками, бы-
ли основой человеческого существования и национальной экономической безопас-
ности .
Слегка модифицированный вашингтонский «План Амштуца» стал сердцем Соглаше-
ния о сельском хозяйстве ВТО или ССХ, как оно позже стало известно. Цель по-
литики ССХ состояла в создании того, что агробизнес считал своим высшим при-
оритетом — свободного и объединенного глобального рынка для своих продуктов.
Под риторические разговоры о «продовольственной безопасности» они санкциони-
ровали безопасность, возможную только при режиме свободной торговли, которая
давала уникальные прибыли гигантским глобальным торговцам зерна, таким как
«Каргил», «Бунге» и «Арчер Дэниэлс Мидланд».
В 1992 году, как отмечалось, администрация Буша-старшего приняла правило
(без публичного обсуждения), что генетически спроектированная или модифициро-
ванная пища или растения «существенно эквивалентны» обычным семенам и зерно-
вым культурам и, следовательно, не нуждаются ни в каком специальном прави-
тельственном регулировании. Этот принцип сохранился в правилах ВТО, согласно
ее «Санитарному и Фитосанитарному Соглашению» или СФС. «Фитосанитарный» — это
воображаемый научный термин, который просто означал, что он имел дело с сани-
тарно-гигиеническими мероприятиями, то есть, с вопросами ГМО-растений.
Лукавая формулировка правила СФС предусматривала, что «продовольственные
стандарты и меры, нацеленные на защиту людей от вредителей или животных, мо-
гут потенциально использоваться как преднамеренный барьер для торговли» и,
следовательно, должны быть запрещены согласно правилам ВТО. Под маской вписы-
вания вопросов охраны растений и здравоохранения в стандарты ВТО, Совет по
вопросам международной продовольственной и аграрной торговой политики и силь-
ные ГМО-группировки в нем обеспечили полную тому противоположность. Немногие
политические деятели в странах-участниках ВТО потрудились даже дочитать до
примечательного термина «фитосанитарный». Они выслушали свое собственное лоб-
би агробизнеса и все одобрили.
Согласно правилу СФС ВТО, государственное право, запрещающее генномодифици-
рованные организмы в пищевой цепи человека из-за опасений общественного здра-
воохранения относительно потенциальной угрозы жизни человека или животных,
назвали «несправедливой торговой практикой». Другие правила ВТО запрещали на-
циональные законы, которые требовали маркировки генетически созданной пищи,
объявляя их «техническими торговыми барьерами». При содействии ВТО «торговля»
имела большее значение, чем право гражданина знать то, что он ест. Чья тор-
говля, и кто имеет с нее прибыли, оставалось за кадром.
Параллельно международным переговорам, которые, в конечном счете, создали
ВТО, приблизительно 175 наций договаривались о гарантиях сохранения биологи-
ческого разнообразия, а проблемы продовольственной безопасности оставались
приоритетными перед лицом нашествия новых, в значительной степени непроверен-
ных, зерновых культур ГМО.
В 1992 году, за два года до того, как был согласован финальный документ
ВТО, 175 стран-участниц подписали Соглашение по биологическому разнообразию
ООН (СВР). Это Соглашение имело дело с безопасной транспортировкой и исполь-
зованием ГМО. В качестве расширения этого соглашения многочисленные прави-
тельства, особенно в развивающихся странах, посчитали, что необходим дополни-
тельный протокол, имеющий дело именно с потенциальными рисками ГМО. На том
этапе ГМО были все еще в значительной степени на стадии тестирования.
Несмотря на сильное сопротивление, особенно со стороны американской админи-
страции, формальная рабочая группа в 1996 году начала набрасывать черновик
Протокола биологической безопасности. Наконец, после семи лет интенсивных ме-
ждународных переговоров, в которых принимали участие соответствующие заинте-
ресованные группы со всего мира, 138 стран-членов ООН встретились в Картахе-
не, Колумбия, для подписания финального Протокола биологической безопасности
ООН к Соглашению по биологическому разнообразию.
Они были слишком оптимистичны. Требования развивающихся стран, включая Бра-
зилию и несколько африканских и азиатских государств, попали в засаду, устро-
енную американским правительством и лобби агробизнеса, поддерживавшими ГМО.
После десяти дней безостановочных дебатов делегаты были загнаны в угол оппо-
зицией от про-ГМО-стран. Канада, действуя как представитель от Группы Майами,
вместе с Соединенными Штатами и другими про-ГМО-странами агробизнеса, доби-
лась решения прервать работу без результирующего соглашения и продолжить ра-
боту в меньшем комитете.
Переговоры были уведены в сторону Группой Майами — шестью странами во главе
с США, включая Канаду, тесного последователя американской политики ГМО; Ар-
гентину, которая к тому времени уже была полностью во власти «Монсанто» и
американского агробизнеса; Австралию, еще одного союзника свободной торговли
агробизнеса Вашингтона; а также Уругвай и Чили, две страны, связи которых с
Вашингтоном были чрезвычайно тесными. Любопытно, что правительство Соединен-
ных Штатов не было официально представлено на встречах в Картахене. Админист-
рация Клинтона — горячий сторонник ГМО, отказалась от участия, поскольку от-
казалась подписать более раннее Соглашение по биологическому разнообразию.
Неофициально, однако, вашингтонские представители организовали весь саботаж
переговоров Группой Майами. Требования Группы Майами были просты. Они настаи-
вали, чтобы торговые правила ВТО были формально записаны в Протокол и тем са-
мым заявляли, что меры по биологической безопасности должны оставаться зави-
симыми от торговых требований ВТО. Их аргумент был коварным и софистическим.
Они били противников их же оружием и оспаривали не то, что безопасность зер-
новых культур ГМО была не доказана, а скорее то, что опасения по поводу био-
логической безопасности из-за рисков ГМО большинства государств-членов Согла-
шения были «бездоказательны» и, следовательно, должны считаться «торговым
барьером». В таком случае, настаивали страны Группы Майами, запрещавшие не-
справедливые торговые барьеры правила ВТО должны иметь приоритет перед Прото-
колом биологической безопасности.
Переговоры были сорваны. О картахенском Протоколе биологической безопасно-
сти ничего больше не слышно. Вашингтон, ВТО и интересы ГМО позади них расчис-
тили путь к безудержному распространению ГМО-семян во всем мире.
Доктрина ВТО была проста: свободная торговля на условиях, определяемых ги-
гантскими частными конгломератами агробизнеса, должна безраздельно властво-
вать над национальными суверенными государствами и стоять выше беспокойства о
здравоохранении человека или животных и их безопасности. Слоган «Свободный
рынок превыше всего» был девизом.
И невинность соблюсти,
и капитал приобрести
Вашингтон утверждал, что в стране обязаны маркироваться только продукты,
которые были «существенно преобразованы». По его утверждению, согласно Прави-
лу 1992 года Буша-старшего, генномодифицированные зерновые культуры были «су-
щественно эквивалентны» обычным растениям, а не «существенно преобразованы»,
и, следовательно, не нуждались ни в какой специальной маркировке.
Впрочем, американское патентное право позволило компаниям агробизнеса одно-
временно заявлять исключительные патентные права на свои ГМО или семена под
предлогом того, что введение элементов чужеродной ДНК в геном растения (на-
пример, риса) уникально изменяет растение, или, можно сказать, «существенно
преобразовывает» его.
Противоречия между правилом Вашингтона о «существенной эквивалентности» ГМО
и выписыванием радикально новых патентов на генномодифицированные семена, ко-
торые посчитаны как «существенно преобразованные», не беспокоили многочислен-
ных вашингтонских официальных лиц. Безотносительно от того, какой бы аргумент
не взял верх, все шло на пользу Генной революции агробизнеса. Тонкости логи-
ческой последовательности не стояли слишком высоко в списке приоритетов Ва-
шингтона при продвижении своей Генной революции.
Правовые рамки патентования растений были заложены в правилах ВТО, защищаю-
щих так называемые права интеллектуальной собственности, связанные с торгов-
лей или ТРИПС. По ТРИПС все страны-члены ВТО были обязаны принять законы для
защиты патентов (прав на интеллектуальную собственность) на растения. Патенты
препятствовали любому, кроме держателя патента создавать, продавать или ис-
пользовать «изобретения». Это мало замеченное условие в новых правилах ВТО
открыло широкие возможности для американского и международного агробизнеса,
чтобы продвинуть стратегическую повестку Фонда Рокфеллера — генную инженерию.
Правила ТРИПС ВТО разрешали хорошо финансируемым агрохимическим транснацио-
нальным корпорациям с большими бюджетами на НИОКР готовить почву для после-
дующих требований лицензионных отчислений или даже отказа клиенту или стране
в своих запатентованных семенах. В случае растений исключительные патентные
права оставались в силе в течение двадцати лет. Как выразился один критически
настроенный ученый о ТРИПС и патентном праве в генетике, «знание — собствен-
ность , оно принадлежит корпорациям и не доступно для фермеров».
Поддержанные полицейской властью ВТО и мускулами американского Государст-
венного департамента, генетические транснациональные корпорации («Монсанто»,
«Сингента» и другие) скоро начали проверять пределы того, как далеко они мо-
гут зайти в патентовании растений и других форм жизни в других странах.
Техасская биотехнологическая компания «РайсТек» решила, что она получит
платежи по патенту на рис «Басмати», вариация, которая в течение тысячелетий
была основным продуктом повседневного питания в Индии, Пакистане и Азии. В
1998 году «РайсТек» запатентовала генномодифицированный рис «Басмати», и бла-
годаря американским законам, запрещающим маркировку генетических продуктов,
«РайсТек» сумела продавать его легально, маркируя как обычный рис «Басмати».
Выяснилось, что «РайсТек» сомнительными средствами завладела драгоценными се-
менами «Басмати», которые были помещены на хранение в Международный научно-
исследовательский институт риса Фонда Рокфеллера на Филиппинах (МНИИР).
Во имя «безопасности» МНИИР сделал дубликат бесценной коллекции семян риса,
собранной на Филиппинах, и сохранил ее в банке семян в Форт Коллинз, штат Ко-
лорадо, дав очень сомнительное обещание, что семена будут храниться как безо-
пасный семенной запас для фермеров рисовых регионов. МНИИР убедил фермеров,
что предоставление ими своих бесценных находок в сортах рисовых семян МНИИР
послужит их собственной безопасности.
В далеком от Филиппин Колорадо МНИИР передал ценные семена (без чего «Рай-
сТек», возможно, не сделал бы свои патентованных генетических модификаций)
исследователям «РайсТек», которые тут же запатентовали все, что возможно. Они
знали, что это было весьма незаконно: даже в Техасе исследователи риса знают,
что рис «Басмати» обычно не растет на пыльных равнинах вокруг техасского Кро-
уфорда.
«РайсТек» в сговоре с МНИИР украл семена для своего патента. К тому же,
согласно тщательно проработанным правилам, установленным МНИИР Фонда
Рокфеллера, хотя семена из генного банка не могут быть запатентованы, но
можно запатентовать любую рукотворную улучшенную вариацию на их основе.
В декабре 2001 года американский Верховный суд закрепил принцип разрешения
патентов на сорта растений и другие формы жизни, вынеся постановление по
разрушившему старые каноны так называемому делу «Дж. Е. М. Айжи Саплай против
„Пайонер Хай-Бред Интернешенл"». Объединенный Верховный суд Соединенных
Штатов истребовал дело, чтобы определить, не подпадают ли недавно
культивируемые сорта растений под действие Титула 35 Свода Законов США. или
под альтернативное принятое Конгрессом торговое право, законодательное
положение, что регулярное положение о патентах на изобретения не касается
растений. К удивлению большинства экспертов-законников суд постановил, что
сорта ГМО-растений могут патентоваться.
Начиная с этого момента, у картеля ГМО-агробизнеса была поддержка самого
высокого суда в Соединенных Штатах. Это обстоятельство могло теперь
использоваться как таран, чтобы вынудить другие, менее сильные, страны
уважать американские запатентованные ГМО-семена. Соучастие существенных
американских правительственных учреждений, юридически и номинально
ответственных за обеспечение здравоохранения и безопасности населения, стало
решающей частью ГМО-революции.
Газета «Нью-Йорк Тайме» 25 января 2001 года посвятила полный разворот тому,
что «Монсанто» получила «удивительный» контроль над своим собственным
регулированием через Управление по охране окружающей среды, Министерство
сельского хозяйства и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых
продуктов и лекарств. «В этой области американские правительственные
учреждения делали точно то, что большой агробизнес просил их сделать и
говорил им делать,» — сказал «Тайме» доктор Генри Миллер, который отвечал за
область биотехнологии в Управлении по санитарному надзору за качеством
пищевых продуктов и лекарств с 1979 до 1994 года.
Сами «Монсанто», «Сингента», «Дюпон» и другие главные держатели патентов на
генномодифицированные растения утверждали, что генетически спроектированный
рис, кукруза, соя и другие зерновые культуры решат проблему мирового голода и
приведут к большей продовольственной безопасности. Фактически, агрессивное
патентование ими сортов растений привело к ограничению исследований,
уменьшило генетическое разнообразие растений и сконцентрировало в немногих
руках собственность на семена, которые были в течение тысяч лет наследием
человечества. Этот процесс чрезвычайно увеличил риск для всех видов растений,
которые исчезнут, уступая новым монокультурам.
Четыре всадника
ГМО-Апокалипсиса
При мощной поддержке ВТО и правительств США. и Великобритании основные меж-
дународные биотехнологические компании объединили свои силы, используя генно-
модифицированные патенты на каждое вообразимое растение. К концу 1990-х годов
Генная революция обрела силу муссона в мировом сельском хозяйстве.
К 2004 году над рынком генномодифицированных семян и связанной с ними агро-
химией доминировали четыре глобальные частные компании.
Компанией «номер один» в мире в области ГМО была корпорация «Монсанто» из
Сент-Луиса, штат Миссури — ведущий поставщик генномодифицированных семян и
самый большой в мире производитель химического гербицида глифосат, который ею
самой назывался группой гербицидов «Раундап». Начиная с 1990-х годов, «Мон-
санто» потратила приблизительно 8 миллиардов долларов США. на скупку зерновых
компаний, чтобы упрочить свое положение как одного из ведущих производителей
гербицидов в мире.
Эта стратегия, определенная президентом «Монсанто» Робертом Б. Шапиро в ин-
тервью «Бизнес Уик» 12 апреля 1999 года, состояла в том, чтобы создать гло-
бальный сплав «трех из крупнейших промышленных отраслей в мире — сельского
хозяйства, производства продовольствия и здравоохранения, — которые сейчас
работают как отдельные области деятельности. Но есть ряд изменений, которые
приведут к их интеграции».
«Монсанто» была основана в 1901 году для производства индустриальных хими-
катов, таких как серная кислота. Она произвела и лицензировала большинство
полихлорвиниловых бифенилов в мире, которые, как выяснилось позже, вызывали
серьезное повреждение головного мозга, врожденные дефекты и рак. «Монсанто»
была занята изготовлением высоко токсичного диоксина и смертельного яда, ос-
нованного на диоксине, использовавшегося во Вьетнамской войне, — «Агента
Оранж». Как сообщил один медицинский эксперт:
«С 1962 по 1970 год американские вооруженные силы распылили во Вьетнаме 72
миллиона литров гербицидов, главным образом „Агента Оранж". Более миллиона
вьетнамцев попали под это распыление вместе с более чем 100 тысячами амери-
канцев и солдат союзников».
Доктор Джеймс Клэри, ученый из подразделения химических вооружений на базе
ВВС «Иглин», который спроектировал резервуар для разбрызгивания гербицида и
написал в 1979 году отчет по операции «Наемник на ранчо» (название программы
распыления), в 1988 году сказал сенатору Дайшли:
«Когда мы [военные ученые] начали гербицидную программу в 1960-х, мы знали
о потенциальном уроне из-за загрязнений диоксином в гербициде. Мы даже знали,
что в „военной" формуле была более высокая концентрация диоксина, чем в „гра-
жданской" версии из-за меньшей стоимости и большей скорости изготовления. Од-
нако, поскольку материал должен был применяться к „врагу", никто из нас не
был чрезмерно обеспокоен. Мы никогда не рассматривали сценарий, в котором наш
собственный персонал отравится гербицидом».
В начале 2007 года британские исследователи рассекретили внутренние британ-
ские меморандумы и свидетельства того, что «Монсанто» незаконно захоронила
приблизительно 67 сортов химикатов, включая производные «Агента Оранж», диок-
сины и полихлорированные бифенилы, которые, возможно, производились только
«Монсанто», в неположенном месте в Южном Уэльсе, которое не было предназначе-
но для хранения химических отходов, загрязняя подземное водоснабжение и атмо-
сферу и спустя 30 лет. «Гардиан» сообщила:
«Выяснилось, что химическая компания „Монсанто" заплатила подрядчикам, что-
бы свалить тысячи тонн очень токсических отходов на британских мусорных свал-
ках , зная, что их химикаты в состоянии загрязнить дикую природу и людей».
«Монсанто» вошла в мир ГМО с весьма небезупречной записью в корпоративной
истории, несмотря на то, что демонстрировала беспокойство о здравоохранении.
Второй член глобального квартета ГМО, появившегося в конце 1990-х годов,
была «Пайонер Хай-Бред Интернешенл» корпорации «Дюпон» из Джонстауна, штат
Айова. «Пайонер Хай-Бред Интернешенл» заявила о себе как о «ведущем в мире
разработчике и поставщике генетически улучшенных растений фермерам во всем
мире» и развернулась в 70 странах.
«Пайонер Хай-Бред Интернешенл» — компания, основанная в 1930-х годах став-
шим впоследствии соратником Рокфеллера в Зеленой революции Генри Уоллесом,
была в 1999 году куплена делавэрским химическим гигантом «Дюпон». Со своими
огромными авуарами зародышевой плазмы и патентами «Пайонер Хай-Бред Интерне-
шенл», как полагали, был владельцем крупнейшего семенного банка в мире. Гос-
подство «Пайонер Хай-Бред Интернешенл» на рынке базировалось, прежде всего,
на его кукурузных семенах.
«Пайонер Хай-Бред Интернешенл» заинтересовался генетикой растений с 1980-х.
В октябре 1999 года корпорация «Дюпон» завершила его поглощение за 7,7 милли-
ардов долларов США., создав тем самым промышленный химико-зерновой комплекс,
предназначенный стать первичным двигателем при переходе химической промышлен-
ности от нефти к промышленному сырью, обеспеченному генной инженерией.
Базирующийся в Индианаполисе, штат Индиана, «Доу АгроСайенсис» — агрохими-
ческий и зерновой конгломерат, стоимостью 3,4 миллиарда долларов США. и дейст-
вующий в 66 странах, — был третьим гигантом ГМО. «Доу АгроСайенсис» был сфор-
мирован в 1997 году, когда «Доу Кемикал» купила долю производителя лекарств
«Эли Лилли» у «Доу Эланко». Компания-учредитель «Доу Кемикал» в результате
стала второй крупнейшей химической компанией в мире с годовыми доходами, в
целом, свыше 24 миллиардов долларов и операциями в 168 странах мира.
Как и у ее союзников в ГМО-агробизнесе, «Монсанто» и «Дюпон», у «Доу» была
весьма неприглядная история относительно экологии и проблем здравоохранения.
Фабрики «Доу» при ее штаб-квартире в Мидленде, штат Мичиган, загрязнили все
окрестности до заоблачных уровней содержания диоксина. Тесты, проведенные Ми-
чиганским Отделом экологического качества, обнаружили, что в 29 (из 34) об-
разцах почвы, взятых в Мидленде, уровни диоксина были выше установленной го-
сударством нормы. В некоторых образцах концентрация диоксина почти в 100 раз
превышала норму. Государство попросило жителей Мидленда «не позволять детям
играть в земле. Мыть руки и любые другие открытые участки тела после любого
контакта с почвой. Не есть невымытые продукты из своего сада. Избегать любых
других действий, которые могут привести к попаданию почвы в рот».
Диоксин — один самых из когда-либо изучавшихся ядовитых составов1. Он опа-
сен для жизни в микроскопических количествах и, по мнению экспертов, был свя-
зан с эндометриозом, ухудшением иммунной системы, диабетом, нейротоксично-
стью, врожденными дефектами, пониженной плодовитостью, атрофией яичек, репро-
дуктивной дисфункцией и раком. Согласно одному из научных докладов, диоксин
может затронуть уровень инсулина, щитовидную железу и стероидные гормоны, уг-
рожая развитию новорожденных.
«Доу» был изобретателем позорного напалма, используемого против гражданских
лиц во Вьетнаме. Этот желеобразный химикат, попадая на кожу людей, сжигал ее.
Позорная фотография 1972 года голого ребенка, бегущего по улице во Вьетнаме и
кричащего от боли, выхватила для мира его воздействие. Президент «Доу» в то
время Герберт Д. Доан описывал напалм как «хорошее оружие для того, чтобы
спасти жизни, ... стратегическое оружие, существенное для преследования такти-
ки , которую мы применяем, без непомерной потери американских жизней».
«Доу АгроСайенсис» описала свою деятельность как «обеспечение инновационной
защиты урожая и семян и биотехнологических решений, которые послужат росту
населения в мире». В 2003 году в слушаниях по делу «Бейтс против „Доу Агро-
Сайенсис "» двадцать девять фермеров в западном Техасе обращались в суд, ут-
верждая, что гербицид «Стронгман», произведенный «Доу АгроСайенсис», нанес
тяжелый урон их урожаю арахиса и не уничтожил сорняки, как обещала реклама.
Фермеры предъявили иск «Доу» за ложную рекламу, нарушение гарантийных обяза-
тельств и мошенническую торговую практику по техасскому Закону о недобросове-
стной конкуренции. «Доу АгроСайенсис» выиграл установительный иск против фер-
меров в федеральном окружном суде, добиваясь, между прочим, судебного реше-
ния, которое по федеральному Закону об инсектицидах, фунгицидах и родентици-
дах препятствовало бы подобным искам фермеров. Американское правительство
Диоксин - это не состав. Диоксины — тривиальное название полихлорпроизводных ди-
бензодиоксина.
примкнуло к «Доу», став советником в судебном процессе в том случае, который
рассматривал Верховный суд.
Четвертым всадником батальона ГМО была «Сингента» из Базеля, Швейцария, —
продукт слияния в 2000 году сельскохозяйственных подразделений «Новартис» и
«АстраЗенека» стоимостью 6,8 миллиардов долларов США. Она объявила в 2005 го-
ду, что стала самой большой в мире агрохимической корпорацией и третьей из
крупнейших зерновых компанией. Будучи номинально швейцарской, «Сингента» во
многих отношениях контролировалась британскими кругами, ее председатель и
многие директора пришли в менеджмент из британской «АстраЗенека». «Сингента»,
которая преднамеренно держалась в тени, чтобы избежать больших трений с аме-
риканскими конкурентами, стала вторым крупнейшим производителем агрохимикатов
в мире и третьим самым большим производителем семян.
«Сингента» попала под масштабное нежелательное внимание СМИ в 2004 году,
когда немецкий фермер Готфрид Глокнер из Северного Гессена нашел доказатель-
ства того, что его посадки на корма рогатому скоту генетически спроектирован-
ных семян кукурузы Bt-176 компании «Сингента», начиная с 1997 года, были от-
ветственны за падеж поголовья, уничтожив производство молока и отравив сель-
хозугодья. Семена кукурузы Bt-176 компании «Сингента» были спроектированы,
чтобы выделять токсин Bacillus thuringiensis, который, как они рекламировали,
убивал определенного вредителя — кукурузного мотылька.
Глокнер был первым фермером в Германии, допущенным к использованию Bt-
гибрида кукурузы от «Сингенты» для кормов. Он хранил детализированные записи
своих опытов, первоначально полагая, что находится на острие революции в
сельском хозяйстве. В результате, его протоколы оказались одними из самых
продолжительных в мире тестов воздействия Bt-гибрида кукурузы от «Сингенты»,
длиною почти в пять лет. Результаты были неутешительны для сторонников ГМО.
Как бы то ни было, испытание эффективности ГМО не входило в намерения Глок-
нера. Он хотел выгодных эффектов от питания своего рогатого скота ГМО-
зерновыми и стремился избежать потерь урожая от кукурузного мотылька, который
обычно сокращал урожай на 20 %. В первом, 1997, году Глокнер был осторожен.
Он выращивал только маленькое испытательное поле Bt-гибрида кукурузы от «Син-
генты» . Результаты были внушительны: кукуруза одинаковой высоты, зеленые
стрелы «стояли высокие, как солдаты, — вспоминал он. — Как практик я был оча-
рован зрелищем высоких побегов и, очевидно, здоровых растений, без малейших
признаков каких-либо повреждений от кукурузного мотылька». На второй, 1998,
год он увеличил посадки ГМО-кукурузы до 5 гектаров, работая в тесном сотруд-
ничестве с немецким представителем компании Хансом-Тео Йахманом. К 2000 году
Глокнер расширил ГМО-эксперимент на все свои поля площадью приблизительно 10
гектаров. С каждым последующим урожаем он постепенно увеличивал количество
Bt-176 кукурузы в составе кормов поголовья, тщательно записывая урожаи молока
и возможные побочные эффекты. В первые три года никаких побочных эффектов от
повышения ГМО в рационе кормов отмечено не было.
Однако, когда убежденный в том, что он получит еще более высокие надои, он
увеличил дозировку в кормах чистого зерна ГМО со своих зеленых полей от «Син-
генты», по его свидетельству, начался кошмар.
Глокнер, фермер с университетским образованием, рассказал австрийскому жур-
налисту, что он был потрясен, когда обнаружил своих коров в липко-белых экс-
крементах и испытывающих сильную диарею. Их молоко содержало кровь, что-то
неслыханное при лактации. Некоторые коровы внезапно прекратили давать молоко.
Затем между маем и августом 2001 года один за другим умерли пять телят —
чрезвычайно тревожный случай.
Глокнер, в конечном итоге, потерял почти все свое стадо в 70 коров. «Син-
гента» отказалась от любой ответственности за события, настаивая, что, со-
гласно их тестам, коровы нейтрализуют токсин Bacillus thuringiensis в Bt-176
кукурузе. Несмотря на уклонение «Сингенты» от любой ответственности, Глокнер
не сдался и получил независимую научную экспертизу своей земли, своей кукуру-
зы и своих коров. Одна лаборатория возвратила результат, который подтвердил
мнение Глокнера, что Bt-176 кукуруза от «Сингенты» была причиной. Экспертиза
показала, что в его Bt-176 кукурузе с 2000 года содержалось 8,3 микрограммов
токсина на килограмм. В июне 2004 года профессор уважаемого Института геобо-
таники при Швейцарском федеральном институте технологий в Цюрихе Ангелика
Хирбек обнаружила, что в предоставленных Глокнером образцах Bt-токсины были
«найдены в активной форме и чрезвычайно устойчивыми», весьма тревожный ре-
зультат , несмотря на возражения «Сингенты». Эта независимая экспертиза для
Глокнера оказалась в полном противоречии с утверждениями «Сингенты», что ее
исследовательский центр в Северной Каролине «не обнаружил Bt-токсинов в пред-
ставленном образце».
В 2005 году та же самая «Сингента» сделала смелый шаг, чтобы вложить капи-
талы в основную долю патентов ГМО «Терминатор». «Сингента» обратилась за па-
тентами, которые могли позволить компании эффективно монополизировать ключе-
вые генные ряды, которые жизненно важны для воспроизводства риса, так же как
множества других видов растений. Энтузиазм «Сингенты» по поводу генома риса
проистекал из основных генетических черт риса (то есть, ДНК или протеиновой
последовательности), общих с другими видами в пределах от кукурузы и пшеницы
до бананов; эти генетические общие черты были названы «соответствиями». В то
время как «Сингента» одной рукой жертвовала рисовую зародышевую плазму и ин-
формацию общественным исследователям, она вместе с другими пыталась монополи-
зировать запасы риса.
Сомнительная вовлеченность «Сингенты» в историю с рисом и патентами включа-
ет ее причастность к ГМО Золотой рис и членство Фонда «Сингента» в Консульта-
тивной группе по международным сельскохозяйственным исследованиям (КГМИСХ).
ГМО и
мероприятия
Пентагона
Весьма известным был тот факт, что трое из четырех глобальных ГМО-игроков
были не только расположены в США, но и десятилетиями были причастны к постав-
ке Пентагону военных химикатов, включая напалм и печально известный дефолиант
«Агент Оранж», использовавшиеся американскими вооруженными силами во Вьетна-
ме .
Манера, в которой эти три американские компании ранее имели дело с общест-
венным мнением по поводу своих химикатов, едва ли была основанием для того,
чтобы убедить кого-либо, что те же самые компании заработали общественный
мандат управлять здравоохранением и безопасностью пищевой цепи человека через
исключительное доминирование генетических патентов на все существенные про-
дукты в мире.
В начале 2001 года новозеландский журнала «Инвестигейт» сообщил о тревожном
открытии. В статье, озаглавленной «Мерзкий маленький секрет „Доу Кемикал" —
свалка „Агента Оранж" найдена в окрестностях новозеландского города», бывший
высокий чин на химической фабрике «Айвон Уоткинс Доу» в Нью-Плимуте подтвер-
дил худшие опасения местных жителей: часть города стояла на секретной свалке
токсичных отходов, содержащей смертельный вьетнамский военный дефолиант
«Агент Оранж». «Мы захоронили его под Нью-Плимутом», — подтвердил он. Статья
добавляла: «И если необходимы еще дальнейшие доказательства того, что излишки
„Агента Оранж" были свалены в Нью-Плимуте, то местные жители нашли тару от
химиката на берегу ручья Вайрека». «Доу Кемикал» держал это в секрете 20 лет.
Судебные иски против американского правительства как от гражданских лиц,
так и от отставных военных — жертв заболеваний, приобретенных во Вьетнаме в
результате воздействия «Агента Оранж», — все еще слушаются в американских су-
дах, спустя более тридцати лет после окончания Вьетнамской войны.
В 1990 году адмирал в отставке Эльмо Р. Цумвальт получил задание провести
расследование о том, знало ли правительство о токсичном воздествии «Агента
Оранж» на своих собственных солдат и гражданских лиц. Доклад Цумвальта гла-
сил: «С 1962 по 1970 год американские вооруженные силы распылили во Вьетнаме
72 миллиона литров гербицидов, главным образом, „Агент Оранж". Более миллиона
вьетнамцев попали под это распыление вместе с более чем 100 тысячами амери-
канцев и солдат союзников». Как уже упоминалось выше, доктор Джеймс Клэри
признал, что в «военной» формуле концентрация диоксина была очень высокой, но
это считалось нормой, так как смесь применялась к «врагу».
К 2005 году три американских лидера в распространении генетически спроекти-
рованных сельскохозяйственных семян и гербицидов выстраивали свои аргументы
против любого правительственного регулирования их исследований или безопасно-
сти их генетически спроектированных семян, утверждая, что самым надежным и
эффективным путем обеспечения безопасности ГМО было бы простое доверие им.
Вот история одного из трех американских производителей «Агента Оранж» — «Мон-
санто», которая без прикрас показывает то, как высоко эта компания ценила че-
стность и человеческую жизнь.
Кейт Паркинс описывал доклад «Монсанто» во Вьетнаме:
«„Монсанто" была главным поставщиком. У „Агента Оранж", произведенного
„Монсанто", уровни диоксина были во много раз выше, чем в произведенном „Доу
Кемикал", другим главным поставщиком „Агента Оранж" во Вьетнам. Диоксины —
один из самых ядовитых химикатов, известных человеку. Допустимые уровни изме-
ряются в единицах на триллион, идеальный уровень — ноль. „Агент Оранж", про-
изведенный „Монсанто", содержал 2,3,7,8-тетрахлорид бензопарадиоксин (TCDD),
чрезвычайно смертельный даже по сравнению с другими диоксинами. Уровни, най-
денные во внутреннем 2,4,5-Т, были приблизительно 0,05 промилле, в тех, кото-
рые отправлялись во Вьетнам, достигали максимума в 50 промилле, то есть, в
1000 раз выше нормы.
Причастность «Монсанто» к производству диоксина, загрязненного 2,4,5-Т, от-
носится — еще к концу 1940-х. Почти немедленно рабочие начали жаловаться на
сыпь на коже, необъяснимые боли в членах, суставах и других частях тела, сла-
бость , раздражительность, нервозность и потерю полового влечения. Внутренние
записки „Монсанто" показывают, что „Монсанто" знала о проблемах, но скрывала
их».
Паркинс приходит к выводу, что «широкий диапазон продуктов, произведенных
«Монсанто», был загрязнен диоксинами, включая широко используемый домашний
дезинфектор «Лисол». Попытки «Монсанто» скрыть это стали явными, когда суд
присудил «Монсанто» штрафные санкции на 16 миллионов долларов США. Было дока-
зано, что «Монсанто» запугивала служащих, чтобы сохранить все в тайне, вмеши-
валась в свидетельства, предоставляла Агентству по охране окружающей среды
ложные данные и образцы. Расследование Кэйт Дженкинс из отдела нормативной
документации Агентства зафиксировало сведения о систематическом преступном
мошенничестве».
Приблизительно 50 тысяч вьетнамских детей появились на свет с «ужасающими
уродствами» в районах, обработанных «Агентом Оранж», — практика, которая была
прекращена только в 1971 году. Это была чрезвычайно прибыльная для подразде-
ления продаж химикатов «Монсанто» операция.
В 1999 году канадское национальное радио «СиБиСи» выпустило в эфир интервью
с доктором Кэйт Дженкинс, химиком-экологом из Агентства по охране окружающей
среды американского правительства. Касаясь ситуации, когда «Монсанто» предъ-
являлись судебные иски от американских ветеранов за предполагаемое отравление
диоксином из-за воздействия «Агента Оранж», она отметила, что «,,Монсантоп бы-
ла очень обеспокоена последствиями этих судебных преследований со стороны
вьетнамских ветеранов. Таким образом, они волновались по поводу судебных про-
цессов . Они издали пресс-релиз во время иска вьетнамских ветеранов, утвер-
ждающий, что наши исследования показывают, что диоксин не вызывает раковых
образований у людей.
За эти исследования платила „Монсанто". Практический результат — то, что
вьетнамским ветеранам отказали в компенсации за их раковые образования, за
то, что их дети рождались дефективными. Вы не могли выиграть судебное дело,
если вы предъявили иск химической компании за воздействие диоксином.., я —
химик, экологический ученый, работающий на Агентство по охране окружающей
среды с 1979 года. Я имела возможность исследовать фактические утверждения
ученого, который провел исследования для „Монсанто". И те были весьма разо-
блачающими. Моя оценка исследований: я использовала бы слово „подстроенные".
Они проектировали исследование так, чтобы получать желаемые результаты. У не-
подверженного риску населения, которое, как предполагалось, не имело контакта
с диоксином, имелись случаи. С другой стороны, определенные ключевые случаи
раковых образований были изъяты из исследования „Монсанто" по сфальсифициро-
ванным причинам».
В результате этой огласки Дженкинс была переведена в другой отдел Агентства
по охране окружающей среды и подвергалась более двух лет преследованиям. В
1984 году «Монсанто», «Доу Кемикал» и другие производители «Агента Оранж» по-
сле многолетнего горького судебного процесса заплатили 180 миллионов долларов
в Фонд американских военных ветеранов. Они отказались признать свои действия
неправомерными. Более чем десятилетие спустя те же самые компании отказались
заплатить даже цент вьетнамским жертвам отравления «Агентом Оранж».
В 2004 году администрация президента Джорджа Буша-старшего закрыла согласо-
ванный американо-вьетнамский проект по исследованию долгосрочного генетиче-
ского воздействия «Агента Оранж». «Агент Оранж» едва ли был той темой, с ко-
торой «Монсанто» хотела бы, чтобы мировая общественность связывала крупнейше-
го мирового поставщика генетически модифицированных зерновых культур — зерно-
вых культур, которые она рекламировала, как разработанные, чтобы накормить
голодных во всем мире. В отличие от некоторых политически корректных полити-
ческих деятелей, «Монсанто» не потрудилась принести публичные извинения за
свои действия.
Джин ГМО
выпущен
из кувшина
К середине 1990-х годов при поддержке ВТО и Вашингтона те же самые гиганты
ГМО — «Монсанто», «Доу», «Дюпон», «Сингента» и горстка других — развернули
наступление своих запатентованных семян по всему миру.
В 1996 году «Монсанто» отправила к берегам Европы контейнер, полный соевых
бобов из США. Они не были маркированы, и инспекторы ЕС только позже обнаружи-
ли, что они содержали генетически модифицированные соевые бобы «Монсанто», те
самые, которые она рассадила по всей Аргентине. Они вошли в пищевую цепь без
маркировки. В конце 1997 года ЕС ответил мораторием на коммерциализацию ген-
номодифицированных зерновых культур.
Когда Джордж Буш-младший после войны в Ираке в 2003 году сделал высшим при-
оритетом распространение генномодифицированных семян, картель производителей
семян во главе с «Монсанто» уже распространял свои запатентованные семена с
пугающей скоростью. Главная цель Буша была вынудить ЕС снять запрет 1997 года
на генномодифицированные семена, чтобы открыть очередные крупные рынки для
победного шествия ГМО.
К 2004 году, согласно сообщению финансируемой Фондом Рокфеллера Международ-
ной службы оценки применения агробиотехнологий, высеивание генетически спро-
ектированных зерновых культур во всем мире выросло на внушительные 20 % по
сравнению с предыдущим годом — девятое такое двойное увеличение цифры с 1996
года и второе самое высокое в отчете. Больше чем 8 миллионов фермеров в 17
странах высаживали зерновые культуры ГМО, и 90 % из них были из бедных разви-
вающихся стран, точное попадание в изначальную цель Генной революции Фонда
Рокфеллера. Вслед за Соединенными Штатами как мировым лидером в области ГМО
крупнейшими в мире производителями генетически созданного продовольствия ста-
ли Аргентина, Канада и Бразилия.
Международная служба оценки применения агробиотехнологий также отметила,
что ГМО-соя составляла 56 % всей выращиваемой в мире сои; ГМО-кукуруза со-
ставляла 14 % всей кукурузы, ГМО-хлопок составлял 28 % мирового хлопкового
урожая, и ГМО-канола (разновидность масличного рапса) насчитывала 19 % всего
мирового рапсового урожая. Масло канолы2 — яд в рационе питания человека, бы-
ло разработано как генетически модифицированный продукт в Канаде, где в при-
падке маркетингового патриотизма оно было названо «канадским маслом» или ка-
нола.
Масло канолы на полках магазинов в Канаде.
В Соединенных Штатах при агрессивном поощрении правительством отсутствия
маркировки и доминировании в сельском хозяйстве агробизнеса, генетически
спроектированные зерновые культуры, по существу, заполнили американскую пище-
вую цепь. В 2004 году более чем 85 % всей американской выращенной сои были
генномодифицированными зерновыми культурами, в большинстве своем от «Монсан-
то». 45 % всего американского урожая кукурузы было ГМО-кукурузой. Кукуруза и
2 Канола (англ. Canadian Oil, Low Acid, канадское масло пониженной кислотности) —
пищевое растительное масло с низким содержанием эруковой кислоты, производящееся из
рапса и, в меньших объёмах, технической репы (турнепса). Канола не ядовита, просто в
древности сырое рапсовое масло, обладало выраженным горчичным вкусом и потому было
малопригодно в пищу. Поэтому усилия производителей оказались направлены на вывод
сортов рапса, семена которых содержали минимальное количество зруковой кислоты и
хлорофилла, а также не имели ярко-выраженного вкуса.
соя составляют самый важный корм в американском сельском хозяйстве, что озна-
чает, что почти все произведенное мясо в стране, так же как ее мясной экс-
порт, вскормлено генномодифицированным фуражом. Мало кто из американцев дога-
дывался о том, что они ели. Никто не потрудился рассказать им об этом, и
меньше всего правительственные учреждения, на которые возложена ответствен-
ность заботиться о здравоохранении и благосостоянии граждан.
Распространение больших площадей, предназначенных под посадку ГМО, привело
к загрязнению смежных не генномодифицированных зерновых культур. Всего через
шесть лет приблизительно 67 % всех американских сельскохозяйственных угодий
были загрязнены ГМО-семенами. Джин вырвался из кувшина.
Это был не тот процесс, который можно было бы обратить вспять каким-либо из
известных науке путей. 136-ти страничный обзор всех всемирно известных иссле-
дований эффектов ГМО, подготовленный уважаемой в международных кругах группой
ученых во главе с доктором Мэй, представил отрезвляющие соображения о целесо-
образности непроверенного выпуска ГМО-растений в мировое сельское хозяйство.
Исследование предупреждало, что «самый очевидный вопрос о безопасности отно-
сительно трансгенов и их продуктов, вводимых в генномодифицированные зерновые
культуры, [состоит в том, что] они новы3 в экосистеме и в пищевой цепи живот-
ных и людей».
«Bt-токсины из Bacillus thuringiensis, включенные в пищевые и непищевые
зерновые культуры, насчитывают приблизительно 25 % всех генномодифицированных
зерновых культур, в настоящее время выращиваемых во всем мире. Обнаружено,
что это вредно для пищевой цепи мышей, бабочек и сетчатокрылых. Bt-токсины
также действуют против насекомых рода жесткокрылых (жуки, долгоносики и сти-
лопсы), который содержит приблизительно 28600 разновидностей, намного больше,
чем любой другой род. Bt-растения выделяют токсин через корни в почву с по-
тенциально большими последствиями для экологии почвы и плодородия».
Группа ученых, в которую входил доктор Арпад Пуштаи, пришла к выводу:
«Bt-токсины могут быть фактическими и потенциальными аллергенами для людей.
Некоторые полевые рабочие, подвергшиеся Вt-распылению, испытывали повышение
аллергической чувствительности кожи и производили антитела иммуноглобулина Е
и иммуноглобулина G. Команда ученых предостерегала против выпуска Bt-зерновых
культур для потребления человеком. Они продемонстрировали, что рекомбинантный
протоксин CrylAc4 из Bt является мощным системным иммуногеном, столь же мощ-
ным, как токсин холеры. Bt-штамм, который вызвал серьезный человеческий нек-
розис (омертвение тканей), убивал мышей в течение 8 часов в результате клини-
ческого синдрома ядовитого шока5. И Bt-протеин и Bt-картофель наносили вред
мышам в экспериментах при кормлении, повреждая их подвздошную кишку (часть
тонкой кишки). Мыши показали неправильную митохондрию с признаками вырождения
и разрушения микровилли (микроскопическая проекция клетки или клеточной орга-
3 Примерно 70% фруктовых и овощных культур пришли в Европу с американского континен-
та, в свое время они были «новы в экосистеме и в пищевой цепи животных и лю-
дей» .
4 Cry-токсины (от crystal toxins; 5-эндотоксины, ВТ-токсины) — видоспецифичные бел-
ковые токсины, продуцируемые бактерией Bacillus thuringiensis. Большинство энтомо-
цидных белков имеют молекулярную массу 130—145 kDa (представители семейств Cryl,
Cry4, Cry9 и др.)
5 Начиная с 1940-1950-х годов, применяется и распыление спор бактерии Bacillus
thuringiensis, продуцирующей, в том числе, и данные токсины. В настоящее время ино-
гда считается альтернативой синтетическим инсектицидам, но это уже не относится к
ГМО-растениям. Уже в СССР культура бактерии Bacillus thuringiensis производилась в
промышленных масштабах. Производится она и сейчас - Лепидоцид П, Дипел СП, Колорадо
СК, Новодор СК, Бикол СП, Битоксибациллин и т.п.
неллы) на внутренне поверхности кишки».
Независимая научная экспертная группа заявила в этом отношении:
«Поскольку Bt или Bacillus thuringiensis и Bacillus anthracis (разновидно-
сти сибирской язвы, используемые в биологическом оружии) близко связаны друг
с другом и с третьей бактерией Bacillus cereus, общей почвенной бактерией,
которая вызывает пищевое отравление, они могут с готовностью обмениваться
плазмидами (круглые молекулы ДНК, содержащие генетическое происхождение реп-
ликации, которое позволяет репликацию независимо от хромосомы), перенося ток-
сичные гены. Если Bacillus anthracis проникнет в Вt-гены из Вt-кукурузы через
горизонтальный перенос генов, то могут возникнуть новые штаммы Bacillus
anthracis с непредсказуемыми свойствами6».
Лицензирование
форм жизни
Сразу же после энергичного обеспечения отсутствия регулирования зерновой
ГМО-отрасли картель ввел твердое лицензирование и технологические соглашения,
обеспечивая «Монсанто» и другим биотехнологическим компаниям ежегодные лицен-
зионные отчисления фермеров, использующих их семена. Частные компании ни в
коей мере не были антиправительственными; они лишь хотели, чтобы правительст-
венные правила служили их частным интересам.
Совместно с другими генными компаниями-производителями семян, «Монсанто»
требовала, чтобы фермер подписывал Соглашение об использовании технологии,
которое обязывало его платить каждый год взносы «Монсанто» за «технологии», а
именно, за генетически спроектированные семена.
Поскольку независимые поставщики семян быстро поглощались «Монсанто», «Дю-
пон», «Доу», «Сингентой», «Каргил» или другими крупными фирмами агробизнеса,
фермеры все глубже и глубже затягивались в ловушку зависимости от «Монсанто»
или других поставщиков ГМО-семян. Американские фермеры были первыми, кто под-
вергся этой новой форме крепостничества.
По решению американского Верховного суда в 2001 году ГМО-фирмы, такие как
«Монсанто», получили возможность вынуждать американских фермеров становиться
«рабами семян». По решению суда штрафы «Монсанто» за неуплату взносов стали
серьезными карательными законными мерами. «Монсанто» заранее позаботилась о
благосклонности судей. Она прописывала в своих контрактах условие, что любой
иск против компании будет рассматриваться в Сан-Луисе, где присяжные заседа-
тели знали, что «Монсанто» является здесь главным местным работодателем.
«Монсанто» и другие компании-производители ГМО-семян каждый год требовали
от фермеров плату за новые семена. Фермерам запретили снова использовать се-
мена с предыдущих урожаев. «Монсанто» даже нанимала частных детективов «Пин-
кертон», чтобы шпионить за фермерами: не используют ли они старые семена вме-
сто того, чтобы платить за новые. В некоторых районах США. компания обещала
бесплатные кожаные куртки каждому, кто сообщит о фермере, использующем про-
шлогодние семена «Монсанто».
Примечательно, что все четверо крупных главных поставщиков генетически
спроектированных сельскохозяйственных семян («Монсанто», «Дюпон», «Доу»,
«Сингента») начинали свою деятельность как крупные химические компании (кото-
рыми, впрочем, являются и сейчас) . Причиной было одно и то же в каждом слу-
чае . Они все прежде, чем окунулись в генную инженерию семян, производили пес-
тициды и гербициды.
6 Но Bt-растения не содержат бактерий, в них только вставлен ген производящий Сгу-
белки. И бактерии никак не могут обмениваится плазмидами с растениями. Эту эксперт-
ную группу вряд ли можно назвать научной. Скорее это страшилка придуманная автором.
В начале 1990-х годов гербицидные гиганты реорганизовали себя как компании
«науки о жизни». Они скупили существующие компании-производители семян, боль-
шие и маленькие. Они наладили связи с транспортниками и производителями про-
довольствия и появились как ось глобальной цепи вертикальной интеграции сель-
ского хозяйства. Это была голдберг-дэвисовская модель вертикальной интеграции
Гарвардской Школы бизнеса в наивысшем ее воплощении.
К 2004 году два гиганта агробизнеса, «Монсанто» и «Пайонер Хай-Бред Интер-
нешенл», контролировали большинство частных компаний-производителей семян в
мире. Основные компании ГМО-агробизнеса следовали трехфазной стратегии. Пер-
воначально они или покупали или сливались с большинством главных компаний-
производителей семян, чтобы взять под контроль семенную зародышевую плазму.
Затем они заявляли множество патентов на методы генной инженерии, также как
на генетически спроектированные вариации семян. Наконец, они требовали, чтобы
любой фермер, покупающий у них семена, сначала подписывал соглашение, запре-
щающее фермеру собирать самостоятельный семенной фонд, таким образом вынуждая
их покупать новые семена каждый год.
В случае «Монсанто» это позволило единственной компании, беспрепятственно
обошедшей антимонопольные ограничения американского правительства, получить
беспрецедентный контроль над продажей и использованием семян зерновых в США.
Дальновидно и то, что ГМО-семена продавались и разрабатывались стойкими к
специальному гербициду той же компании. Устойчивая к гербициду «Раундап» ГМО-
соя «Монсанто» была генномодифицирована явно таким образом, чтобы быть устой-
чивой к особо запатентованному глифосату «Монсанто», продаваемому под фирмен-
ным названием «Раундап». Эта соя была «готова» к «Раундапу». И это гарантиро-
вало, что фермеры, заключающие контракт на покупку ГМО-семян от «Монсанто»,
будут также покупать гербицид «Монсанто». Гербицид «Раундап» был разработан
таким образом, что его нельзя было использовать для не генномодифицированной
сои. На самом деле, это ведь ГМО-семена были сделаны на заказ — подходящими к
существующему гербициду глифосат все той же «Монсанто».
Являлось ли столь обширное и быстрое увеличение генетически модифицирован-
ных организмов в пищевой цепи безопасным или желательным, не представляло ин-
тереса для химических гигантов агробизнеса и производства семян. Представи-
тель «Монсанто» Фил Энджел был откровенен:
«„Монсанто" не должна ручаться за безопасность биотехнологического продо-
вольствия. Наш интерес состоит в продаже столь большого его количества, на-
сколько это возможно. Давать ответы о его безопасности — работа Управления по
санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и лекарств».
Он хорошо знал, что американское Управление по санитарному надзору за каче-
ством пищевых продуктов и лекарств по требованию «Монсанто» давно оставило
любые попытки независимого контроля безопасности ГМО-семян. Правительство со-
гласилось позволить ГМО-компаниям «самим присматривать» за этой индустрией.
То есть Энджел обрисовал совершенный порочный круг лжи и общественного обма-
на, очертив кровосмесительные отношения, которые были созданы между частным
агробизнесом гигантов ГМО и американским правительством.
Ложь,
дьявольская ложь
и ложь «Монсанто»
Фонд Рокфеллера тщательно подготовил маркетинг в СМИ и пропагандистские до-
воды в пользу быстрого распространения генетически спроектированных зерновых
культур. Один из его главных аргументов будет утверждать, что глобальный при-
рост населения в ближайшие десятилетия перед лицом постепенного истощения
лучших почв в мире от сверхкультивирования потребовал нового подхода к пита-
нию планеты.
Президент Фонда Рокфеллера Гордон Конвэй выпустил публичный призыв ко вто-
рой Зеленой революции, как он называл Генную революцию. Он утверждал, что
зерновые культуры ГМО необходимы, «чтобы в следующие 30 лет нарастить произ-
водство пищевых продуктов.., чтобы не отставать от роста населения», оцени-
вая, что у мира будут «дополнительные 2 миллиарда ртов... к 2020 году». Кон-
вэй далее утверждал, что зерновые культуры ГМО решат проблему увеличения уро-
жая зерновых на ограниченных площадях и тем самым позволят «избежать проблем
злоупотребления пестицидами и удобрениями».
Эта тщательно сформулированная подача для зерновых культур ГМО была принята
на вооружение Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН
(ФАО), Всемирным банком, Международным валютным фондом и ведущими защитниками
генетически модифицированных семян, особенно самими конгломератами-
производителями семян, чтобы оправдать свое существование. Если вы выступали
против распространения семян ГМО, вы де-факто поддерживали геноцид бедных в
мире. По крайней мере, в этом было незавуалированное послание ГМО-лобби.
Обещали ли зерновые культуры ГМО большие урожаи с гектара, было также очень
сомнительно. Несмотря на большинство совместных усилий компаний агробизнеса
ГМО и их финансово зависимых университетских исследователей, в прессу начали
просачиваться свидетельства, предполагающие, что эти хваленые урожаи ГМО ока-
зались совсем не тем, что ожидалось.
В ноябре 2004 года доклад Сети обеспокоенных фермеров в Австралии пришел к
выводу, что в случае посевов генномодифицированной канолы «не очевидно, что
ГМО канола плодоносит больше, но есть свидетельства, что меньше. Хотя „Мон-
сантоп говорит в рекламе о сорокапроцентном увеличении урожая устойчивой к
„Раундапп канолы, ее наилучшие [результаты, указанные] на их веб-сайте для
австралийских тестовых урожаев показывают, что урожаи на 17 % меньше, чем наш
средний национальный показатель. Тесты на урожайность „Байер КорпСайенс" так-
же не хороши в сравнении с не ГМО-сортами».
Ассоциация почвоведения в Великобритании выпустила в 2002 году доклад, оза-
главленный «Семена сомнения», основанный на обширном исследовании материала
фермеров США, которые использовали генетически модифицированные семена. Этот
доклад — одна из немногих доступных независимых оценок — пришел к выводу, что
вместо того, чтобы повысить урожаи, «ГМО-соя и кукуруза ухудшили ситуацию».
Опираясь на шестилетний опыт выращивания ГМО, исследование показало, что
существовала реальная причина, чтобы поднять тревогу по поводу увеличивающей-
ся зависимости фермера от генетических зерновых культур. Исследование сообщи-
ло об анализе университетского экономиста из Университета Айовы Майкла Даффи,
который обнаружил, что, принимая во внимание все факторы производства, «ус-
тойчивая к гербициду ГМО-соя требует больше денег на акр, чем не генномодифи-
цированная».
В Аргентине и Бразилии исследования подтверждали появление устойчивых к
глифосату «суперсорняков», которые были непроницаемы для нормальных доз гли-
фосатного гербицида «Монсанто» «Раундап». Для борьбы с разрушительными сорня-
ками, угрожающими полям устойчивой к «Раундапу» ГМО-сои, требовалось дополни-
тельное использование других гербицидов. В одном случае в южной Бразилии, ку-
да аргентинские ГМО-семена были незаконно ввезены контрабандой, развился сор-
няк, который не уничтожался любыми дозировками глифосата, называемого в Бра-
зилии «корда-де-виола». Только после добавления классического гербицида ком-
пании «Дюпон» сорняк был окончательно уничтожен. Это явление стало столь рас-
пространено на уязвимых полях ГМО-сои, что возник новый растущий сегмент для
«Дюпон» и других производителей гербицида — изобретение, патентование и про-
изводство химических добавок к глифосату. Утверждения ГМО-индустрии, что рез-
ко снизилась потребность в гербицидах, оказались доказуемо ложными.
Результаты для генетически модифицированной Bt-кукурузы, высеянной в Соеди-
ненных Штатах, были немногим лучше. Доктор Чарльз Бенбрук из Северо-Западного
Центра науки и политики окружающей среды в Айдахо, используя правительствен-
ные данные Министерства сельского хозяйства США. при подробном анализе эконо-
мики Bt-кукурузы, обнаружил, что «в 1996-2001 годах американские фермеры за-
платили по крайней мере 659 миллионов долларов ценовых премий, чтобы высажи-
вать Bt-кукурузу, повысив свои урожаи только на 276 миллионов бушелей и выру-
чив на 567 миллионов долларов больше. Практический результат от выращивания
Bt-кукурузы для фермеров — чистый убыток в 92 миллиона долларов (около 1,31
доллара за акр)».
Другая главная утечка в доходе фермеров, заключает исследование, — очень
высокие платежи, которые фермеры должны платить «Монсанто», «Дюпон» и другим
компаниям-производителям семян за их семена. Значительная стоимость была
«платой за технологии», взыскиваемой конгломератами-производителями семян,
якобы, для возмещения своих высоких научно-исследовательских затрат.
Затраты на семена, как правило, составляли 10 % нормальных издержек произ-
водства зерна. Семена ГМО были значительно более дороги из-за добавленной
платы за технологии. Исследование пришло к выводу, что с платой за технологии
«семена ГМО стоят на 25-40 % дороже не генномодифицированных семян. Для Bt-
кукурузы, например, этот сбор обычно был 8-10 долларов на акр, приблизительно
на 30-35 % выше, чем не генномодифицированные сорта, и даже мох1 доходить до
30 долларов на акр. Устойчивая к гербициду «Раундап» ГМО-соя может иметь тех-
нологический сбор приблизительно 6 долларов на акр». Кроме того, контракт за-
прещал фермерам под угрозой серьезного штрафа многократное использование час-
ти уже выращенных семян на следующий год для посева — еще одна дополнительная
издержка.
«Монсанто» и биотехнологические гиганты-производители семян утверждали, что
более высокие урожаи более чем скомпенсируют эту добавленную стоимость. Более
высокие урожаи были, предположительно, главной выгодой от посевов семян ГМО.
Однако устойчивая к гербициду «Раундап» ГМО-соя и устойчивый к тому же герби-
циду «Раундап» рапс дали в среднем более низкие урожаи, чем традиционные сор-
та, и хотя генетически спроектированная Bt-кукуруза все же показала небольшое
увеличение урожая в целом, этого было недостаточно за весь период, чтобы по-
крыть более высокие издержки производства, заключил доклад «Семена сомнения».
Входя в дальнейшее противоречие с утверждениями, что зерновые культуры ГМО
требовали значительно меньше химических удобрений (аргумент, используемый,
чтобы заставить замолчать оппонентов-экологов), это исследование обнаружило,
что устойчивые к гербициду «Раундап» соя, кукуруза и рапс, «главным образом,
привели к увеличению использования агрохимии», то есть больше тонн пестицида
и гербицида на акр, чем для обычных сортов тех же самых зерновых культур. Ис-
следование приходит к выводу:
«В то время, как есть некоторые фермеры, выращивающие зерновые культуры
ГМО, которые оказались в состоянии сократить свои издержки производства или
увеличить урожаи с зерновыми культурами ГМО, кажется, что для большинства
производителей их издержки едва ли окупились из-за выплат за технологии и бо-
лее низких рыночных цен, а также более низких урожаев и более высокого ис-
пользования агрохимии для определенных зерновых культур ГМО».
Другие многочисленные исследования подтвердили, что зерновые культуры ГМО
требуют не меньше, но, как правило, больше химических гербицидов и пестицидов
после одного или двух сезонов, чем обычные, не ГМО зерновые культуры. Даже
американское Министерство сельского хозяйства признало, что заявленные свой-
ства ГМО не имели отношения к действительности.
«Применение биотехнологиий в настоящее время, наиболее вероятно.., не уве-
личивает максимальные урожаи. Нужны более фундаментальные научные прорывы,
если мы хотим наращивать урожаи».
Исследование доктора Чарльза Бенбрука, основанное на официальных данных Ми-
нистерства сельского хозяйства США, показало, что далекое от использования
меньшего количества пестицидов «засеивание 550 миллионов акров генетически
спроектированными кукурузой, соей и хлопком в Соединенных Штатах с 1996 года
увеличило использование пестицидов примерно до 50 миллионов фунтов».
Главной причиной этого увеличения, по утверждению исследования, был «суще-
ственный рост» использования гербицида на «устойчивых к гербициду» (то есть
генетически модифицированных) зерновых культурах, особенно соевых бобах, по-
добно результатам, подтвержденным на всех соевых ГМО-полях в Бразилии и Ар-
гентине . Наблюдался значительный рост использования гербицида на зерновых
культурах ГМО по сравнению с акрами, засеянными обычными сортами растений.
«Устойчивые к гербициду» растения были генетически модифицированы, чтобы га-
рантировать отсутствие выбора у тех, кто их выращивает, кроме как использо-
вать гербициды тех же самых компаний.
Фермеры США, где зерновые культуры ГМО высаживались в течение многих лет,
вдруг обнаружили, что появились устойчивые к гербициду сорняки, что требовало
дополнительного использования других гербицидов в дополнение к ГМО-
специфичным маркам, таким как «Раундап» «Монсанто». В случае ГМО-кукурузы на-
шествие сорняков потребовало дополнительного использования химического герби-
цида атразин, одного из самых ядовитых среди существующих ныне гербицидов,
чтобы справиться с сорняками. Много независимых специалистов по зерну и фер-
меров предсказывали неизбежную опасность возникновения суперсорняков и Bt-
стойких вредителей, которые смогут угрожать всему урожаю.
Все более и более становилось очевидным, что аргументация в пользу широко
распространенного коммерческого использования генетически спроектированных
семян в сельском хозяйстве была основана на фундаменте научного мошенничества
и корпоративной лжи.
ГМО-соя и
детская
смертность ?
Из российской науки дошли сведения еще об одном тесте, результаты которого
подверглись атаке и умалению его значения пропагандистской машиной лобби ГМО
агробизнеса.
В январе 2006 года уважаемая лондонская газета «Индепендент» напечатала
статью, озаглавленную «Нерожденные дети могут пострадать от ГМО». Статья рас-
сказывала о результатах исследования ученого из Института высшей нервной дея-
тельности и нейрофизиологии Российской академии наук доктора Ирины Ермаковой.
Ее исследование обнаружило, что более чем половина потомства крыс, питав-
шихся генномодифицированной соей, умерла в первые три недели жизни, что в
шесть раз превышает тот же самый показатель для особей, родившихся от самок с
нормальным питанием. В шесть раз больше было и особей, имевших пониженный
вес.
Доктор Ермакова добавляла муку из ГМО-сои «Монсанто» в пищу крыс за две не-
дели до того, как они забеременели, продолжая добавлять ее в течение всей бе-
ременности, рождения и вскармливания. Другую группу кормили обычной, не ГМО-
соей, и третьей группе не давали сои вообще.
Российская исследовательница был встревожена, обнаружив, что 36 % молодняка
с диетой из модифицированной сои весили строго ниже нормы, по сравнению с 6 %
потомства со сниженным весом у других групп. Более тревожным было то, что
ошеломительные 55,6 % особей, родившихся от самок на ГМО-диете, сдохли в те-
чение первых трех недель после рождения, по сравнению с 9 % потомства второй
группы, которые питались нормальной соей, и 6,8 % молодняка на бессоевой дие-
те . «Морфология и биохимические структуры крыс очень схожи с таковыми у лю-
дей, и это делает результаты очень тревожащими, — сказала доктор Ермакова. —
Они указывают на риск для матерей и их младенцев».
«Монсанто» и другие ГМО-фирмы подвергли сомнению доверительность результа-
тов доктора Ермаковой, любопытно избегая очевидных требований повторить этот
простой тест в других лабораториях, чтобы подтвердить или опровергнуть его
результаты. Отдел связей с общественностью «Монсанто» снова ограничился обыч-
ной мантрой. Тони Кумбес, директор по делам корпорации «Монсанто» в Велико-
британии, сказал прессе, что «подавляющие весомые свидетельства опубликован-
ных, отрецензированных, независимо проведенных научных исследований демонст-
рируют, что устойчивая к гербициду „Раундапп генномодифицированная соя может
благополучно потребляться крысами, так же как всеми другими изученными видами
животных».
Российские результаты были потенциально настолько серьезны, что американ-
ская Академия экологической медицины попросила, чтобы американский Националь-
ный институт здравоохранения немедленно спонсировал независимое повторное ис-
следование .
Африканский
поддельный
«чудо-батат»
В одном из своих наиболее широко разрекламированных деяний «Монсанто» по-
жертвовал генетически спроектированный вирусоустойчивый картофель батат Афри-
ке в Кенийский сельскохозяйственный научно-исследовательский институт (КСХ
НИИ) — институт, финансово поддерживаемый среди прочих Всемирным банком и
«Монсанто».
Доктор Флоранс Вамбугу из КСХ НИИ была направлена «Монсанто» и ЮСАИД в ми-
ровое турне с докладами, в которых она заявляла, что ГМО-батат от «Монсанто»
разрешил проблему голода в Африке. Вамбугу работала над проектированием ГМО-
батата в течение своего пребывания в «Монсанто», Сан-Луис, в проекте, поддер-
жанном ЮСАИД, Международной службой оценки применения агробиотехнологий и
Всемирным банком. Вамбугу утверждала, что он поднимет урожаи с четырех до де-
сяти тонн с гектара. В 2001 году ЮСАИД оказал проекту солидную поддержку на
высоком уровне, чтобы распространить зерновые культуры ГМО среди скептически
настроенного африканского населения. Американский финансовый журнал «Форбс»,
который сам себя считает «капиталистическим инструментом», назвал Вамбугу в
числе 15 человек со всего мира, которые «преобразуют будущее».
Единственная проблема состояла в том, что этот проект стал катастрофической
неудачей. ГМО-бататы оказались восприимчивыми к вирусным заболеваниям. Их
урожаи были, очевидно, меньше, чем урожаи обычных местных бататов, а не на
250 % больше, как предсказывала Вамбугу. КСХ НИИ и его корпоративные покрови-
тели попытались поддержать мошенничество, но доктор Аарон ДеГрасси из Инсти-
тута исследований развития Суссекского университета выставил на всеобщее обо-
зрение статистические трюки, используемые Вамбугу и «Монсанто».
ДеГрасси заявил, что «расчет [урожайности] трансгенного (то есть ГМО) бата-
та использовал заниженные цифры средних урожаев в Кении, чтобы нарисовать
картину застоя». Одна из первых статей заявила о 6 тоннах с гектара (не упо-
миная источник данных), который был затем воспроизведен в последующих иссле-
дованиях. Однако ДеГрасси заметил, что «статистические данные ФАО указывают
цифру 9,7 тонн, а официальная статистика сообщает о 10,4 тоннах.
Всемирный банк и «Монсанто» проигнорировали эти критические находки и про-
должали финансирование исследований Вамбугу более 12 лет. Она должна была ос-
таваться их африканским «лицом с обложки» для продвижения генетически спроек-
тированных зерновых культур.
Как покойный американский юморист и социальный критик Марк Твен, возможно,
сказал бы относительно этой ситуации: «Есть три вида лжи: ложь, дьявольская
ложь и ложь „Монсанто"».
В бесшабашной атмосфере американской эйфории фондового рынка биотехнологий
в конце 1990-х годов и падающих барьеров к быстрому распространению ГМО,
«Монсанто», «Сингента» и главные гиганты-производители семян чуть не сошли с
рельсов со своим проектом захватить мировые поставки семян. Это потребовало в
1999 году экстраординарного вмешательства их святого заступника Фонда Рокфел-
лера, чтобы спасти слишком нетерпеливых гигантов агробизнеса от их собствен-
ных методов.
ЧАСТЬ 5. КОНТРОЛЬ НАД НАРОДОНАСЕЛЕНИЕМ
ГЛАВА 12.
ТЕРМИНАТОРЫ, ПРЕДАТЕЛИ,
СПЕРМИЦИДНАЯ КУКУРУЗА
«Два шага вперёд,
затем шаг назад...»
К концу 1980-х годов корпорации-производители трансгенных семян, благодаря
новому влиянию ВТО и при полной поддержке Белого дома, стали явно увлекаться
возможностью захвата контроля над мировыми продовольственными ресурсами. Они
все лихорадочно работали над новой технологией, которая позволила бы им про-
давать семена, которые не воспроизводятся. Компании-производители семян на-
звали свое изобретение ГУРТ — сокращенно от «генетическое использование тер-
минаторных технологий».
Этот процесс вскоре стал известен как семена-«терминаторы» — по аналогии с
грубыми и одержимыми смертью голливудскими фильмами Арнольда Шварценеггера.
Как выразился один сторонник трансгенных «терминаторов», эти семена были раз-
работаны, «чтобы защитить корпорации от недобросовестных фермеров» (так!),
которые могут попытаться снова использовать патентованные семена, не платя за
них деньги. Неважно, что подавляющее большинство фермеров в мире слишком бед-
ны, чтобы позволить себе лицензию на генномодифицированные семена «Монсанто»
и платить другие сборы за семена, которые они использовали в течение тысяче-
летий .
В 1998 году американская биотехнологическая компания «Дельта эн Пайн Ланд
Сид Компани» из города Скотт, штат Миссисипи, являлась крупнейшим владельцем
коммерческих семян хлопчатника. При финансовой поддержке Министерства сель-
ского хозяйства США она получила совместный с правительством США патент на
свою технологию ГУРТ или «терминатор». Их совместный патент (патент США номер
5 723 765 под названием «Контроль генной экспрессии в растениях») позволял
его владельцам и покупателям лицензии создавать стерильные семена, выборочно
программируя ДНК растения на уничтожение своих собственных зародышей. Патент
распространялся на растения и семена всех видов. Это означало, что если бы
фермеры попытались сохранить такие семена в период сбора урожая для будущего
посева, то зерна, рожденные этими растениями, не проросли бы. Горох, помидо-
ры, перец, пшеница, рис или кукуруза, по сути, стали бы могильниками семян.
Как выразился один критик, «одним широким, резким движением человек необрати-
мо нарушил бы цикл „растение-зерно-растение-зерно", тот цикл, который поддер-
живает жизнь на планете. Нет семян — нет пищи. . . если только не купить еще
больше семян».
Через год «Монсанто» объявила о приобретении компании «Дельта эн Пайн
Ланд». Они твердо решили заполучить патент на технологию «терминатор». Они
знали, что он распространялся не только на семена хлопчатника, но на все се-
мена.
«Терминатор» казался ответом на мечту агробизнеса контролировать мировое
производство продовольствия. Им больше не нужно будет нанимать дорогостоящих
детективов, чтобы шпионить за фермерами, не используют ли они снова семена
«Монсанто», или предлагать бесплатные кожаные куртки осведомителям.
Семена кукурузы, сои или хлопчатника с технологией «терминатор» были гене-
тически модифицированы, чтобы «самоуничтожаться» после одного урожая. Встро-
енный ген производил токсин до того, как созревало зерно, в результате чего
зародыш растения совершал «самоубийство». Семена с технологией «терминатор»
автоматически препятствовали бы фермерам сохранять и снова использовать семе-
на в следующем цикле. Эта технология стала прекрасным способом обеспечивать
патентные права и сборы «Монсанто» или других ГМО-патентов, особенно в разви-
вающихся экономиках, где патентные права, по вполне понятным причинам, плохо
соблюдаются.
Второй близкой технологией, которая получала приоритетное финансирование на
научные исследования и разработки со стороны транснациональных ГМО-компаний в
конце 1990-х годов, являлись семена Т-ГУРТ — второе поколение «терминатора».
Т-ГУРТ или технологию генетического использования терминаторных технологий с
восстанавливаемым признаком прозвали «предатель» (по ассоциации между Trait и
Traitor) — ссылка на характерные особенности растения в использованной гене-
тической технологии. Это также было словом, имевшим двойной смысл, не пропав-
шим даром для критиков технологии.
Технологии «Т-ГУРТ» контролировали не только плодоносность растения, но и
его генетические характеристики. В заявке на патент США. компания «Дельта эн
Пайн Ланд» и Министерство сельского хозяйства США. заявили метод с «индуцируе-
мым генным стимулятором, который реагирует на экзогенный химический индук-
тор», называемым «ген-переключатель». Стимулятор может быть присоединен к ге-
ну и затем введен в растение. Ген можно выборочно выразить (т. е. активиро-
вать) посредством применения химического индуктора для немедленного введения
в действие стимулятора.
В официальной заявке на патент также сказано, что развитие растения можно
контролировать применением или остановкой химического индуктора. Пока индук-
тор присутствует, ген-репрессор активирован, стимулятор, прикрепленный к ге-
ну-дезинтегратору, подавляется, белок дезинтегратора не активирован, позво-
ляя, тем самым, растению расти обычным образом. Если химический индуктор ос-
тановлен, тогда «ген-переключатель» отключается, репрессируемый стимулятор не
подавляется, так что белок дезинтегратора активирован, и развитие растения
нарушается.
ГМО-растение, например, рис или кукуруза, будет устойчиво к некоторым бо-
лезням или вредителям лишь при использовании особого химического вещества,
которое можно получить только у «Монсанто» или «Сингента» или других владель-
цев патентных прав на конкретные семена «Т-ГУРТ». Фермеры, которые попытаются
приобрести семена на «нелегальном» рынке семян, не смогут получить особое хи-
мическое вещество, необходимое для «включения» гена устойчивости растения.
Технология «Т-ГУРТ» давала «Монсанто» и другим компаниям уникальный шанс
для открытия целого нового рынка, защищенного от конкуренции, для продажи
своих агрохимикатов. Более того, производство «Т-ГУРТ» было дешевле, чем про-
изводство сложных семян «терминатор». Что касается самой технологии «Т-ГУРТ»,
то тот факт, что с ее помощью можно было разрабатывать ГМО-растения, которые
нужно было «включать», чтобы они могли расти или быть плодоносными, не афиши-
ровался.
В одном исследовании было указано, что у недавно созданной компании «Син-
гента» обнаружилось 11 новых патентов, «предусматривающих генетическое преоб-
разование основных культур, которые затем дадут урожай растений, предрасполо-
женных к заболеваниям (если только их не обработать химикатами); которые кон-
тролируют плодоносность сельскохозяйственных культур; которые контролируют
то, когда растения могут цвести; которые контролируют то, когда растения бу-
дут давать ростки; которые контролируют то, как растения созревают».
К 2000 году доля «Сингента» в технологиях ГУРТ была крупнейшей среди всех
мировых ГМО-компаний. Однако «Монсанто» собиралась изменить эту ситуацию.
По совместному соглашению между Министерством сельского хозяйства США. и
компанией «Дельта эн Пайн Ланд», последняя держала эксклюзивные лицензионные
права, в то время как Министерство сельского хозяйства США. получало около 5 %
от чистых продаж любого коммерческого продукта с использованием этой техноло-
гии. Министерство сельского хозяйства США и «Дельта эн Пайн Ланд» также пода-
ли заявку на патенты в 78 других странах. Официальная поддержка правительства
США давала заявке на патенты огромные возможности, которых бы не было у не-
большой компании за границей. «Дельта эн Пайн Ланд» заявила в своем пресс-
релизе, что технология имела «перспективу открытия значительных мировых рын-
ков семян для продажи трансгенной технологии для культур, семена которых на
сегодняшний день сохраняются и используются для последующих посадок».
На деле фермеры приобретали элитные сорта семян, которые давали только один
урожай; семена этого урожая были стерильными, отсутствовали или были неэлит-
ными, и фермер должен был покупать у компании либо семена, либо химическое
вещество для поддержания определенного свойства. Правительство США отстаивало
свой патент на технологии ГУРТ, которые оно называло СЗТ — сокращенно от бла-
годушно звучащего выражения «Система защиты технологии»:
«Из-за практики сохранения семян компании часто неохотно делают инвестиции
в научные исследования многих культур; они не могут за один год окупить по-
средством продаж свои многолетние инвестиции в разработку улучшенных сортов.
„Система защиты технологии" защитит инвестиции в селекцию или генную инжене-
рию этих культур. Это будет сделано посредством снижения потенциальных потерь
от незаконного повторного высеивания и сбыта семян».
В своем откровенном, но мало кем замеченном в то время заявлении «Дельта эн
Пайн Ланд» признала, что первоначальным мотивом разработки ими технологии
«терминатор» было желание продать ее фермерам, выращивающим рис и пшеницу в
таких странах, как Индия, Пакистан и Китай.
Последствия того, что технологии «терминатор» и «Т-ГУРТ» находятся под кон-
тролем крупных агропромышленных ГМО-корпораций, трудно себе представить.
Впервые в истории три или четыре частные транснациональные семенные компании
могут диктовать свои условия в отношении семян фермерам всего мира. Есть не-
сколько основных культур, которые обычно не выращиваются из гибридных семян.
К ним относятся пшеница, рис, соя и хлопчатник. Фермеры часто сохраняют семе-
на этих культур, и им не обязательно снова обращаться к семенной компании в
течение нескольких лет — или даже дольше в некоторых частях мира — чтобы при-
обрести новый сорт.
Будучи под контролем одного или более правительств, стремящихся использо-
вать продовольствие как оружие, «терминатор» является инструментом биологиче-
ской войны, «слишком хорошим, чтобы в это можно было поверить». В своих заяв-
ках на патент США компании заявили:
«Число сохраняющих семена фермеров составляет приблизительно 1,4 миллиарда
человек в мире — 100 миллионов в Латинской Америке, 300 миллионов в Африке и
1 миллиард в Азии — и они отвечают за 15- 20 % продовольствия в мире».
Ангел-хранитель
спасает ГМО-проект
Последовавшая волна возмущений из-за опасений в связи с потенциальным кон-
тролем крупных частных транснациональных компаний над семенами благодаря тех-
нологии «терминатор», угрожала будущему всей Генной революции. Священники вы-
ступали с воскресными проповедями о моральных последствиях «терминатора»;
фермеры организовывали протесты; правительства проводили публичные заседания
по вопросу новых разработок в генных технологиях. В Европейском Союзе гражда-
не открыто выступали против ГМО из-за угрозы «терминатора» и последствий для
продовольственной безопасности, а также в связи с тем фактом, что американ-
ское и другие патентные ведомства решили предоставить эксклюзивные патенты
«Монсанто» и «Сингента» на несколько различных сортов «терминатора».
Этот бурный и растущий протест против очевидного потенциала для злоупотреб-
лений самоуничтожающимися семенами «терминатор» приобрел новое качество в мае
1998 года. «Монсанто», которая за шесть месяцев до этого уже получила один
патент на генную технологию «терминатор», объявила, что покупает компанию
«Дельта эн Пайн Ланд». Этот шаг сделал бы «Монсанто» бесспорным лидером в ге-
нетической технологии «терминатор».
Новость о запланированном поглощении стала для «Монсанто» катастрофой с
точки зрения работы с общественным мнением. Заголовки газет по всему миру
изображали все в точности, как это и выглядело: как попытку частной компании
контролировать снабжение семенами фермеров по всему миру. Растущее сопротив-
ление распространению генетически модифицированных пищевых продуктов, подпи-
тывавшееся негативным общественным резонансом вокруг семян «терминатор», при-
вело к поразительному вмешательству со стороны ангела-хранителя глобального
ГМО-проекта.
В сентябре 1999 года президент Фонда Рокфеллера Гордон Конвэй пошел на
крайне необычный шаг, лично обратившись к Совету директоров «Монсанто». Он
ясно дал им понять, что «Монсанто» следует воздержаться от разработки и ком-
мерческого производства технологий семян «терминатор».
В «Монсанто» внимательно выслушали Конвэя. 4 октября 1999 года президент
«Монсанто» Роберт Б. Шапиро дал пресс-конференцию, на которой объявил о том,
что компания решила остановить процесс коммерциализации технологии «термина-
тор» . В том же месяце Шапиро повторил свою точку зрения в открытом письме к
президенту Фонда Рокфеллера Конвэю, в котором он заявил:
«Мы берем на себя публичное обязательство не начинать коммерческое произ-
водство таких технологий стерильных семян, как, например, „терминатор". Мы
делаем это с учетом Ваших сведений и многих других экспертов и заинтересован-
ных лиц».
Мировая пресса подавала это как крупную победу сторонников здравого смысла
и социальной справедливости. На самом деле, это было искусным обманным манев-
ром, разработанным совместно с Конвэем из Фонда Рокфеллера.
Для тех, кто не поленился разобраться в деталях, «Монсанто», в сущности,
ничем не поступилась. Шапиро из «Монсанто» не отступил и не отказался от воз-
можности разрабатывать «терминатор» в будущем. Мораторий на «коммерциализа-
цию» вводился лишь на неопределенное время. Коммерческая стадия «терминато-
ра», как полагали на тот момент, должна была начаться, по крайней мере, через
несколько лет, самое раннее, может быть, в 2007 году, так что «Монсанто» мало
что потеряла и многое приобрела в плане общественного мнения.
Шапиро ясно дал понять в своем публичном заявлении, что он не собирается
отказываться от такого оружия над поставками семян без борьбы. Он заявил о
том, что «„Монсанто" владеет патентами на технологические методы генетической
защиты, которые не делают растения стерильными, и что компания провела иссле-
дование одного такого метода, который блокирует активность конкретного гена,
отвечающего за биотехнологическое свойство с дополнительными позитивными
свойствами».
Он имел ввиду технологии «Т-ГУРТ». Затем Шапиро добавил, что «в настоящий
момент мы не вкладываем средства в разработку этих технологий». «Однако, —
подчеркнул он, — мы не отказываемся ни от их разработки и использования для
генетической защиты в будущем, ни от их возможных агротехнических выгод».
Вскоре после этого заявления «Монсанто» объявила, что она также откладывает
планы по приобретению «Дельта эн Пайн Ланд». Все, казалось, говорило о смерти
«терминатора».
В это же самое время «Сингента» сообщила, что она также объявляет мораторий
на коммерческое производство «терминатора», добавив, что она, однако, продол-
жит разработку своих технологий «Т-ГУРТ». Ситуация в связи с полемикой вокруг
«терминатора» стала успокаиваться; обман, по-видимому, сработал, поскольку
заголовки прессы о «терминаторе» стали исчезать.
И хотя Конвэй из Фонда Рокфеллера и компания «Монсанто» вызвали сенсацию
своими заявлениями о приостановке работ над «терминатором», партнер компании
«Дельта эн Пайн Ланд» по технологиям ГУРТ — американское Министерство сель-
ского хозяйства — не стало брать на себя подобные обязательства. Это действи-
тельно было странно, так как для Министерства было бы легко и просто последо-
вать за генетическими гигантами и объявить о своем собственном моратории.
Пресса не обратила на это внимания. Главной новостью являлось заявление «Мон-
санто» .
В интервью, данном в июне 1998 года, представитель Министерства сельского
хозяйства США. Уиллард Фелпс объявил о политике правительства США. в отношении
семян «терминатор». Он объяснил, что Министерство хочет, чтобы технология бы-
ла «широко лицензирована и была оперативно предоставлена многим семенным ком-
паниям» . Он добавил, что целью правительства является «увеличить стоимость
патентованных семян, которыми владеют американские семенные компании, и от-
крыть новые рынки в странах „второго" и „третьего" мира». Министерство сель-
ского хозяйства США не скрывало своих мотивов. Министерство хотело, чтобы се-
мена «терминатор» попали в развивающиеся страны, где Фонд Рокфеллера с самого
начала своего проекта рисового генома в 1984 году поставил в основу своей
ГМО-стратегии всевозможное распространение культур, полученных способом ген-
ной инженерии.
Фелпс раскрыл секрет, сам того не желая. Технология «терминатор» поддержи-
валась правительством США на самом высоком уровне и была нацелена на сельское
хозяйство в странах «второго» и «третьего» мира. Это «обезопасило» бы для
«Монсанто», «Дюпон» и других корпораций продажи их ГМО-семян в целевых разви-
вающихся странах. Микробиолог из Министерства сельского хозяйства США, перво-
начально отвечавший за разработку «терминатора» совместно с компанией «Дельта
эн Пайн Ланд», Мелвин Оливер, открыто признал:
«Меня интересует в основном защита американской технологии. Наша задача со-
стоит в том, чтобы защитить американское сельское хозяйство и сделать нас
конкурентоспособными перед лицом иностранной конкуренции. Без этого невозмож-
но защитить технологию [патентованных семян]».
Министерство сельского хозяйства США совместно с компанией «Дельта эн Пайн
Ланд» подало заявку на патенты «терминатора» в 78 странах. Министерство от-
крыто признало (пожалуй, неосторожно), что адресатом семян «терминатор» явля-
ется население и фермеры развивающихся стран, что в точности совпадало с дав-
ней целью Фонда Рокфеллера продвижения ГМО.
Для более широкого круга мыслящих людей постепенно становилась очевидной
согласованность между политикой по ограничению рождаемости в развивающихся
странах, прописанной в Киссинджеровском «Меморандуме-200» 1974 года, поддерж-
кой Фондом Рокфеллера введения генетических технологий в целевых развивающих-
ся странах и разработкой технологии, которая позволит частным транснациональ-
ным компаниям владеть патентами на жизненно необходимые основные сорта семян.
Разработка «Монсанто» все больше выглядела как нечто вроде «троянского коня»
западных корпораций-производителей ГМО-семян, чтобы они могли получить кон-
троль над снабжением продовольствием стран «третьего мира» в регионах со сла-
бым или несуществующим патентным правом.
Публичное объявление моратория Фондом Рокфеллера и «Монсанто» в октябре
1999 года было продуманным тактическим ходом, чтобы отвлечь внимание, в то
время как компании-производители семян продолжали совершенствовать «термина-
тор», «Т-ГУРТ» и связанные с ними технологии.
Между тем, главным приоритетом на тот момент, как понимал это Фонд Рокфел-
лера, было распространять ГМО-семена по всему миру, чтобы не только овладеть
огромными рынками, но и сделать использование патентованных ГМО-семян необра-
тимым. В некоторых случаях такие компании, как «Монсанто», обвинялись местны-
ми фермерами в незаконной контрабанде трансгенных семян в такие регионы, как
Бразилия или Польша, чтобы позднее заявить, что фермеры «незаконно» использо-
вали их патентованные семена, и потребовать от них заплатить лицензионные от-
числения .
В случае с Бразилией «Монсанто» действовала хитро. Она использовала контра-
банду трансгенной сои к своей выгоде, работая с производителями запрещенной
ГМО-сои, чтобы оказать давление на правительство Лулы да Силва и узаконить
эту культуру. Как только ГМО-соя была разрешена в Бразилии, «Монсанто» при-
ступила к ликвидации «черного рынка». И в то время как правительство предла-
гало амнистию тем фермерам, кто зарегистрировал свои сельскохозяйственные
культуры как трансгенную сою, «Монсанто» разработала соглашение с организа-
циями производителей, переработчиков сои, с кооперативами и экспортерами,
чтобы заставить бразильских фермеров делать лицензионные отчисления.
Конвэй из Фонда Рокфеллера явно осознавал, что вся стратегия по достижению
глобального контроля над продовольственным снабжением подверглась риску на
самой ранней своей стадии из-за безудержного стремления «Монсанто» продвигать
технологию «терминатор». В 1999 году ГМО-семена только что заняли значитель-
ную долю американского рынка семян. Их распространение в развивающихся стра-
нах за редкими исключениями, как, например, в Аргентине, на тот момент было
минимальным. Европейский Союз ввел запрет или мораторий на лицензирование
ГМО-растений. В Бразилии, Мексике и многих африканских странах существовал
строгий запрет на импорт ГМО или их выращивание. Проект Генной революции Фон-
да Рокфеллера и его корпоративных и политических союзников рисковал потерпеть
крах, если «Монсанто» будет продолжать настойчиво и открыто разрабатывать
«терминатор».
Если бы мир осознал, какие возможности дают ГМО-семена, он мог бы начать
сопротивляться, пока это еще было возможно. И это, так или иначе, являлось
очевидным обоснованием такого редкого события, как открытое публичное вмеша-
тельство Фонда Рокфеллера. Чтобы спасти весь проект, Фонд Рокфеллера фактиче-
ски добился от «Монсанто» соблюдения дисциплины, и в «Монсанто» поняли намек.
Но разработка «терминатора» после 1999 года не прекращалась.
В то время как в конце 1999 года «Монсанто» действительно отказалась от пе-
реговоров о слиянии с компанией «Дельта эн Пайн Ланд», последняя и Министер-
ство сельского хозяйства США. продолжили работу по полной программе над совер-
шенствованием технологий «терминатор» и «Т-ГУРТ». Вице-президент «Дельта эн
Пайн Ланд» Гарри Коллинз заявил в интервью для своих коллег по торговле ГМО в
издании «Агра Индастриал Биотехнолоджи Легал Леттер», что «мы продолжили ра-
боту над системой защиты технологии (СЗТ или «терминатор»). Мы никогда на са-
мом деле не снижали обороты. Мы идем к цели, движемся к ее коммерциализации.
Мы никогда в действительности не отступали».
Не отступал от своих целей после 1999 года и их партнер, Министерство сель-
ского хозяйства США. В 2001 году на веб-сайте Службы сельскохозяйственных ис-
следований Министерства появилось сообщение: «У Министерства нет планов вво-
дить СЗТ в зародышевую плазму... Наше участие заключалось в том, чтобы помочь
разработать технологию, а не помогать компаниям ее использовать» — словно го-
воря , «наши руки чисты». Но это было не так.
Министерство далее заявляло, что оно «привержено тому, чтобы сделать техно-
логию [«терминатор»] как можно более доступной, с тем, чтобы она принесла
пользу всем сегментам общества... Служба сельскохозяйственных исследований
намеревается проводить исследования по другим применениям этого уникального
открытия генетического контроля... Когда новые возможности применения будут
находиться на соответствующем этапе разработки, эта технология также будет
передана частному сектору для коммерческого использования».
«Терминатор» был жив и контролировался правительством США. В августе 2001
года Министерство объявило о подписании соглашения о лицензировании со своим
партнером компанией «Дельта эн Пайн Ланд», что позволяло «Дельта эн Пайн
Ланд» начать коммерческое производство технологии «терминатор» для своих се-
мян хлопчатника. Протест общественности на этот раз был приглушенным. Пробле-
ма исчезла из зоны видимости общественности, а через несколько дней события
11 сентября 2001 года полностью заслонили собой это сообщение Министерства
сельского хозяйства США.. У мира неожиданно появились иные страхи.
Как только негодование в связи с «терминатором» стихло, «Монсанто», начиная
с июня 2003 года, занялась исправлением имиджа «терминатора», изображая тех-
нологию как «экологический плюс». Вместо того чтобы подчеркивать семенной
контроль технологии, «Монсанто» начала продвигать «терминатор» или ГУРТ как
способ контролирования распространения трансгенных семян с ветром или через
опыление и, соответственно, загрязнения обычных культур. В феврале 2004 года
Роджер Крюгер из «Монсанто» вместе с Гарри Коллинзом из «Дельта эн Пайн Ланд»
опубликовали статью в журнале Международной семенной федерации, объединяющей
ассоциации для индустрии. В этой статье все тревоги по поводу опасности семян
«терминатор» или ГУРТ отвергались как «домыслы», и они утверждали, что «тех-
нологии ГУРТ потенциально могут принести пользу фермерским хозяйствам всех
размеров, всех экономических и географических регионов». На этот раз они на-
зывали «терминатор» или ГУРТ «возможным техническим решением» проблем генети-
ческого заражения растений.
«Запихните им это в
их чёртовы глотки...»
Как только негодование по поводу семян «терминатор» исчезло из заголовков
мировых средств массовой информации, крупные компании-производители трансген-
ных семян совместно с правительством США. стали все чаще использовать силовые
приемы, чтобы запихнуть ГМО-семена в глотки народам мира, особенно в разви-
вающихся странах. В качестве методов убеждения эти биотехнологические компа-
нии использовали подкуп, физическое давление и незаконную контрабанду своих
ГМО-семян в одну страну за другой, чтобы «распространить Благую весть ГМО-
спасения».
В 2002 году Государственный департамент проинструктировал все свои агентст-
ва по оказанию помощи, чтобы они выполняли функции международных полицейских.
Им были даны указания со стороны правительственного агентства ЮСАИД немедлен-
но сообщать о любом противодействии ввозимому ГМО-продовольствию в стране-
получателе. Они должны были собирать документы, чтобы определить, не обуслов-
лена ли анти-ГМО-позиция местного правительства «торговыми или политическими
соображениями». Если они устанавливали, что это были торговые соображения,
тогда правительство США могло прибегнуть к разбирательству ВТО или угрозе
санкций ВТО против страны-получателя помощи, что обычно являлось серьезной
угрозой для бедных стран.
Чтобы помочь «Монсанто», «Дюпон» и другим американским семенным корпорациям
в распространении ГМО-семян, Государственный департамент США и Министерство
сельского хозяйства США действовали согласованно при оказании срочной помощи
голодающим — в виде генетически модифицированных товарных излишков, что вызы-
вало осуждение международных организаций по оказанию помощи, так как это раз-
рушало местную сельскохозяйственную экономику страны в процессе открытия но-
вых рынков для «Монсанто» и ее друзей. Европейский Союз выступил с официаль-
ным протестом против «использования продовольственной помощи в качестве мер
по реализации излишков» правительством США. Вашингтон не обратил внимания на
этот протест.
В начале 2003 года правительство Индии отказалось разрешить ввоз в страну
1000 тонн смеси американской сои и кукурузы на том основании, что она может
содержать генетически измененные пищевые продукты, которые могут быть вредны-
ми для здоровья людей, и которые не были надлежащим образом исследованы. По-
этому их импорт через американские организации продовольственной помощи «Со-
трудничество для повсеместной гуманитарной помощи» и американскую благотвори-
тельную католическую организацию помощи не был одобрен. Агентство международ-
ной помощи США проигнорировало этот незначительный факт и продолжило осущест-
влять подобную помощь.
Давно установленные правила для международных организаций по оказанию помо-
щи заключались в том, чтобы закупать продовольствие на свободном рынке, по
возможности у фермеров страны-получателя или в соседних странах. Агентство
международной помощи США распорядилось, чтобы действующие в США организации
по оказанию помощи отправляли нуждающимся только зерно, предоставленное им
ЮСАИД, что означало генетически модифицированное американское зерно. Соеди-
ненные Штаты являлись практически единственной страной-донором, настаивавшей
на использовании в качестве продовольственной помощи своих собственных продо-
вольственных излишков.
В октябре 2002 года лондонская газета «Гардиан» сообщила, что правительство
США предложило срочную помощь в размере 266 миллионов долларов во время тяже-
лой засухи шести странам в южной Африке. Однако предложенная помощь являлась
генномодифицированной кукурузой из американских закромов, хотя на рынке в из-
бытке имелась обычная кукуруза. Кукуруза является основной пищей в этом ре-
гионе Африки. Замбия, Малави и Зимбабве отказались принять ГМО-кукурузу, со-
славшись на возможный вред для здоровья. ЕС и другие доноры продовольственной
помощи предоставили этим странам денежные средства для закупки продовольствия
на открытом рынке, что является общепринятой международной практикой в таких
случаях голода. У Вашингтона были иные планы: распространить использование
ГМО-семян как можно дальше, как можно шире и как можно быстрее, любыми необ-
ходимыми способами.
Когда пресса стала расспрашивать руководителя ЮСАИД Эндрю Натсиоса, тот
гневно ответил: «Умирающие от голода люди не занимаются посевом семян. Они их
едят». Но там, где ГМО-семена были приняты, фермеры, конечно же, посадили их
для следующего урожая, не подозревая по большей части о том, что за семена
они получили. На семенах не было этикетки с пометкой ГМО. Об этом им позднее
напомнят «Монсанто», или «Дюпон», или любая другая компания из числа корпора-
ций-производителей семян. ООН заявила, что в соседних ЮАР, Кении и других го-
сударствах имеются 160 тысяч тонн обычных зерновых, включая кукурузу, для
оказания продовольственной помощи.
Рассказывая о давлении Агентства международной помощи США на Замбию, чтобы
та в качестве продовольственной помощи согласилась принять американскую ГМО-
кукурузу, доктор Чарльз Бенбрук, агроном и бывший исполнительный директор ко-
митета по сельскому хозяйству Национальной академии наук США, заметил, что
«дефицита обычных продовольственных товаров, которые можно было бы предложить
Замбии, не существует, и использовать нужды замбийцев для получения «полити-
ческих очков» ради биотехнологии было неэтичным и действительно беззастенчи-
вым» .
В 2001 году Международный валютный фонд и Всемирный банк — две организации,
в которых доминирует Вашингтон, — потребовали, чтобы правительство Малави
распродало свои чрезвычайные запасы продовольствия для покрытия внешнего дол-
га, подлежавшего выплате в 2002 году. Как и можно было ожидать, во время тя-
желой засухи у Малави не оказалось продовольствия, чтобы накормить свое голо-
дающее население. Агентство международной помощи США отправило в страну 250
тысяч метрических тонн излишков американской ГМО-кукурузы. Главный научный
советник британского премьер-министра профессор Дэвид Кинг осудил Соединенные
Штаты за то, что они пытаются навязать ГМО-технологию Африке, назвав это
«массовым экспериментом над людьми». Британская организация по оказанию помо-
щи «ЭкшнАйд» раскритиковала действия США, заявив, что «фермеры попадут в
замкнутый круг, оказываясь во все большей зависимости от небольшого числа ги-
гантских транснациональных компаний, владеющих патентованными семенами».
Именно в этом и состоял план.
Джордж Буш использовал свое президентское влияние, чтобы поддержать этот
план на европейском саммите «большой восьмерки» в июне 2003 года, где он зая-
вил:
«Наши партнеры в Европе заблокировали все новые сельскохозяйственные био-
культуры из-за необоснованных антинаучных страхов. Это стало причиной того,
что многие африканские страны избегают инвестировать в биотехнологии из опа-
сения , что их продукция не будет допущена на европейские рынки».
Буш усиливал давление на ЕС, чтобы ЕС снял свой запрет на ГМО-растения 1997
года.
Южная Африка обладает одними из богатейших и плодороднейших почв в мире,
более чем достаточными запасами пресной воды и мягким климатом. Такие агро-
промышленные компании, как «Монсанто» и «Каргилл», несомненно, потирали руки
в надежде использовать свой способ больших специализированных агропромышлен-
ных хозяйств и выращивания ГМО-растений для эксплуатации этих потенциальных
возможностей. Им преграждали путь лишь несколько миллионов бедных африканских
граждан.
Однако в первые месяцы нового тысячелетия Африка была не единственной целью
для распространения ГМО-семян в мире. «Монсанто», «Дюпон», «Сингента» и дру-
гие ведущие компании-производители генетических семян использовали похожие
способы принуждения, подкуп и незаконные методы, чтобы распространить свои
семена от Польши до Индонезии и за их пределами. В Индонезии «Монсанто» была
вынуждена признать себя виновной по обвинению в даче взяток на сумму 50 тысяч
долларов высокопоставленному чиновнику индонезийского правительства, чтобы
избежать предварительной проверки на новые трансгенные культуры. Как показали
материалы суда, подкуп был сделан с разрешения американской штаб-квартиры
«Монсанто». «Монсанто» позднее была признана виновной и была вынуждена запла-
тить штраф.
В Польше «Монсанто» и другие крупные агропромышленные корпорации незаконно
высеивали ГМО-семена в одну из самых плодородных почв7 в Европе. В Бразилии
7 Ныне «Монсанто» добралась до действительно самых плодородных почв - на Украине
(http://www.monsanto.com/global/ua/pages/default.aspx), но заплатило за это прави-
тельство США.
«Монсанто» была обвинена в незаконной контрабанде и культивировании большого
количества семян трансгенной сои в стране, так что правительство, наконец,
отменило запрет на ГМО-растения в начале 2005 года, заявив, что уже бесполез-
но контролировать их распространение. «Генная революция» наступала всеми воз-
можными способами.
Убивая нас нежно,
так нежно,
убивая нас нежно...
Очевидная стратегия «Монсанто», «Доу», «Дюпон» и вашингтонского правитель-
ства, поддерживавшего их, заключалась в том, чтобы внедрить ГМО-семена в каж-
дом уголке мира, отдавая приоритет беззащитным, имеющим большие долги афри-
канским и другим развивающимся странам или странам вроде Польши и Украины,
где государственный контроль минимален, а должностная коррупция широко рас-
пространена .
Высеянные однажды, семена быстро распространялись по всей стране. Затем
транснациональные семенные ГМО-компании, используя угрозу санкций ВТО, смогут
занять господствующее положение в области поставок семян в основные сельско-
хозяйственные регионы планеты, предоставляя или отказывая им в средствах
обеспечения жизнедеятельности по своему усмотрению. В военной терминологии
эта способность называется способностью «стратегического действия по воспре-
щению» . Потенциальному врагу или сопернику отказывают в стратегическом ресур-
се — энергоресурсах или, как в данном случае, в продовольствии — или же ему
угрожают отказом, если только он не согласится на некоторые политические тре-
бования со стороны тех, кто контролирует ресурс.
Особый вид
кукурузы
Затем возник вопрос: как эти потенциальные возможности отразятся на долго-
срочной стратегии Фонда Рокфеллера, Фонда Форда и важных персон из правящих
кругов США. по сокращению мирового населения? Возможный ответ вскоре будет
найден.
В сентябре 2001 года небольшая частная биотехнологическая компания «Эпицит»
организовала в Сан-Диего пресс-конференцию, чтобы сделать объявление о своей
работе. «Эпицит» сообщила, что они успешно создали идеальную ГМО-культуру —
кукурузу с контрацептивными свойствами. Чтобы добиться этого, они использова-
ли антитела из крови женщин с редким заболеванием, известным как иммунное
бесплодие, изолировали гены, регулирующие производство этих антител, ответст-
венных за бесплодие, и, используя методы генной инженерии, ввели гены в обыч-
ные кукурузные семена, используемые для выращивания кукурузы. «У нас есть те-
плица с растениями кукурузы, которые вырабатывают антиспермальные антитела»,
— хвастался президент компании «Эпицит» Митч Хейн. В момент объявления этой
впечатляющей новости, которая по большей части не получила отклика в ведущих
мировых СМИ, компания «Эпицит» заключила стратегическое соглашение о совмест-
ных исследованиях и лицензировании с «Доу Кемикал Компани» — бывшим произво-
дителем дефолианта «Агент Оранж» во Вьетнаме — через «Доу АгроСайенсис», одну
из трех корпораций, производящих генетические семена в США. Как было заявле-
но, целью этого совместного предприятия было объединение важных технологиче-
ских достижений компании «Эпицит» с «достижениями в генной инженерии расте-
ний» компании «Доу АгроСайенсис». Антитела продукта-кандидата компании «Эпи-
цит» трансформировались в кукурузу. «Эпицит» и «Доу» договорились о четырех-
летней программе исследований факторов, влияющих на экспрессию, стабильность
и накопление антител в трансгенных растениях.
«Эпицит» также подписала договор о сотрудничестве с «Новартис Агрикалче
Дискавери Инститьют» («Сингента») и с «РеПротект ЭльЭльСи» из Балтимора на
разработку других бактерицидных веществ на основе антител для контрацепции.
6 октября 2002 года телевизионный канал «СиБиЭс Ньюс» сообщил, что Мини-
стерство сельского хозяйства США. — то самое американское правительственное
учреждение, которое так энергично разрабатывало технологию «терминатор» — уже
профинансировало 32 полевых испытания в стране по выращиванию лекарственных
препаратов и лекарственных соединений в различных зерновых культурах. Полевые
испытания правительства США. включали технологию спермицидной кукурузы компа-
нии «Эпицит». Но не сообщалось о том, что Министерство сельского хозяйства
США через одну из своих многочисленных биологических научно-исследовательских
лабораторий, как например, Химико-биологический центр Эджвуд в штате Мари-
лэнд, также предоставило результаты своих полевых испытаний ученым при Мини-
стерстве обороны США.
Ранее производство антител в целях контрацепции требовало дорогостоящего
оборудования, которое стоило до 400 миллионов долларов из-за ультра-
стерильных условий особой ферментации с использованием бактерий яичника хо-
мячка в качестве источника антител. Компания «Эпицит» утверждала, что ей по-
требовалось лишь 100 акров земли под кукурузу, чтобы вырастить особую сперми-
цидную ГМО-кукурузу, дававшую значительно большее количество антител для по-
лучения спермицидного вещества, с себестоимостью лишь в несколько миллионов
долларов, что являлось сокращением затрат на 90 %.
На момент своего короткого публичного объявления, которое она представила
как содействие решению проблемы «перенаселения» в мире, «Эпицит» рассчитыва-
ла, что коммерциализация ее спермицидной кукурузы начнется в 2006 или 2007
году. После появления пресс-релиза дебаты о научных достижениях «Эпицит» в
создании спермицидной кукурузы, которая может убивать человеческую сперму,
были сведены к нулю. Сама компания была поглощена в мае 2004 года частной
биотехнологической фирмой из Питтсборо, штат Северная Каролина. «Эпицит Фар-
масьютикал» приобрела компания «Биолекс». В СМИ больше ничего не было слышно
о разработке спермицидной кукурузы, и эта тема исчезла из поля зрения.
Ходили слухи, что из-за политически взрывоопасных последствий коммерциали-
зации кукурузы, потребление которой делает человеческую мужскую сперму сте-
рильной, исследования продолжались тайно. Мексиканские фермеры уже были недо-
вольны незаконным распространением кукурузы, созданной методами генной инже-
нерии, в центре мексиканской кукурузы в провинции Оаксака.
Нетрудно было представить себе то воздействие, которое оказала бы кукуруза
(основной продукт питания большинства мексиканцев), содержащая спермицидные
антитела компании «Эпицит». «Не желаете спермицидной отварной кукурузы в по-
чатке? Или, может быть, убойную маисовую лепешку, мистер?». Или как насчет
миски кукурузных хлопьев? Создатель компании кукурузных хлопьев «Келлог» поч-
ти сто лет назад вместе с Джоном Д. Рокфеллером также являлся покровителем и
основателем Американского евгенического общества.
От самоуничтожающихся семян-«терминаторов» к спермицидной кукурузе: стано-
вилось ясно, почему влиятельные правящие круги Соединенных Штатов, будучи
чрезвычайно богатыми, и в большинстве своем освобожденные от налогов благода-
ря снижению налогов администрацией Буша, поддерживали введение генн©модифици-
рованных семян в мировую пищевую цепь как стратегически важную задачу. К этим
кругам относились не только фонды Рокфеллера и Форда и большинство других
фондов, связанных с крупными частными семейными состояниями богатейших амери-
канских семейств. К ним относились Государственный департамент США, Совет по
национальной безопасности, Министерство сельского хозяйства США, а также ве-
дущие политические круги Международного валютного фонда и Всемирного банка
вместе с агентствами ООН, включая ВОЗ и ФАО.
Противостолбнячная
вакцина, Рокфеллер и ВОЗ
Сотрудники Фонда Рокфеллера были совершенно серьезно настроены решить про-
блему голода в мире с помощью распространения в мире ГМО-семян и ГМО-
зерновых. Только предполагаемый ими метод решения проблемы был нацелен на
«аспект предложения», а не на «аспект спроса». Они собирались ограничить рост
народонаселения, нацелившись на сам процесс воспроизводства человека. Для лю-
бых скептиков, сомневавшихся в их намерениях, было достаточно посмотреть на
работу Фонда со Всемирной организацией здравоохранения ООН в Мексике, Никара-
гуа, на Филиппинах и в других бедных развивающихся странах. Там Фонд Рокфел-
лера, как в поговорке, был пойман за руку.
Фонд тихо финансировал программу ВОЗ по «репродуктивному здоровью», в рам-
ках которой была разработана инновационная противостолбнячная вакцина. Это не
было решением под влиянием минуты со стороны представителей Фонда Рокфеллера.
И они не могут сказать, что не были осведомлены о подлинной сути финансиро-
вавшихся ими научно-исследовательских работ. Они работали с учеными ВОЗ над
созданием новой мощной вакцины с 1972 года — одновременно с финансированием
Фондом научно-исследовательских работ в других областях биотехнологии, вклю-
чая генную инженерию растений.
В начале 1990-х годов, согласно докладу Международного института вакцины,
ВОЗ курировала кампании массовой вакцинации против столбняка в Никарагуа,
Мексике и на Филиппинах. У католической светской организации «Мексиканский
комитет „За жизнь"» появились подозрения в отношении побудительных причин,
стоявших за этой программой ВОЗ, и она решила проанализировать многочисленные
ампулы с вакциной и обнаружила, что они содержат хорионический гонадотропин
человека, или hCG. Это был странный компонент для вакцины, предназначенной
для защиты людей от столбняка, возникающего в результате инфекции ран от ржа-
вых гвоздей или другого контакта с определенными бактериями, имеющимися в
земле. Да и само заболевание столбняком тоже было довольно редким явлением.
Это также было странно потому, что хорионический гонадотропин человека яв-
ляется естественным гормоном, необходимым для поддержания беременности. Одна-
ко в сочетании с носителем столбнячного токсина он стимулирует образование
антител против хорионического гонадотропина, приводя к тому, что женщина не
способна поддерживать беременность — своего рода, скрытый аборт. Схожие сооб-
щения о вакцинах, содержащих гормоны hCG, были получены с Филиппин и из Ника-
рагуа .
Организация «Мексиканский комитет „За жизнь"» подтвердила несколько других
странных фактов о программе вакцинации ВОЗ. Противостолбнячная прививка дела-
лась только женщинам детородного возраста — в возрасте от 15 до 45 лет. Муж-
чинам и детям прививка не делалась. Кроме того, вакцинация обычно проводилась
в виде серии из трех прививок с промежутком в несколько месяцев, чтобы женщи-
ны имели достаточно высокий уровень hCG, хотя одна противостолбнячная привив-
ка действует как минимум в течение десяти лет. Наличие в составе вакцины хо-
рионического гонадотропина человека являлось очевидным «загрязнением». Этот
гормон не являлся компонентом вакцины. Ни одной из женщин, получивших проти-
востолбнячную прививку с содержанием hCG, не сообщили о том, что вакцина со-
держит вещество, провоцирующее выкидыш. И именно в этом, вне всякого сомне-
ния , был замысел ВОЗ.
Организация «Мексиканский комитет „За жизнь"» продолжила свое расследование
и выяснила, что Фонд Рокфеллера, работавший совместно с Советом по народона-
селению Джона Д. Рокфеллера-третьего, Всемирным банком, Программой развития
ООН, Фондом Форда и другими организациями, в течение 20 лет совместно с ВОЗ
работал над созданием контрацептивной вакцины, используя хорионический гона-
дотропин человека в противостолбнячной и других вакцинах.
В список «других» организаций, участвовавших в финансировании исследований
ВОЗ, входили Всеиндийский институт медицинских наук и ряд университетов,
включая университет Упсала в Швеции, Университет Хельсинки и Государственный
университет штата Огайо. В список также входило правительство США. через На-
циональный институт здоровья ребенка и человеческого развития, который явля-
ется составной частью Национальных институтов здравоохранения США. (НИЗ). Это
агентство правительства США поставляло гормон hCG для некоторых экспериментов
по созданию контрацептивной вакцины.
Уважаемый британский медицинский журнал «Ланцет» в своей статье от 11 июня
1988 года под названием «Клинические испытания вакцины ВОЗ по ограничению ро-
ждаемости» подтвердил данные организации «Мексиканский комитет «За жизнь»».
Почему «носитель» столбнячного токсина? Потому что человеческое тело не ата-
кует свой собственный естественный гормон hCG, его нужно обманом заставить
воспринимать hCG как вторгшегося врага, чтобы выработать успешную контрацеп-
тивную вакцину с использованием антител ACG, согласно Дж. П. Толвору, одному
из ученых, участвовавших в исследованиях.
К середине 1993 года ВОЗ потратила из своих скудных средств 365 миллионов
долларов на научные исследования того, что она мягко называла «репродуктивным
здоровьем», включая исследования ввода хорионического гонадотропина человека
в противостолбнячную вакцину. Официальные представители ВОЗ отказались отве-
тить на очевидный вопрос — почему у женщин, которым они делали прививки, были
обнаружены антитела к хорионическому гонадотропину человека. После периода
полного отрицания, они затем невнятно ответили, что случаи с hCG были «несу-
щественными» .
Они попытались проигнорировать разоблачения организации «Мексиканский коми-
тет „За жизнь"», заявив, что обвинения исходили от «сторонников „права на
жизнь" и католических источников», как будто это должно означать некую необ-
ратимую предвзятость. Если нельзя опровергнуть сообщение, то можно, по край-
ней мере, попытаться дискредитировать сообщившего его.
Когда еще четыре ампулы с противостолбнячной вакциной, которую вводили жен-
щинам на Филиппинах, были отправлены в лютеранский медицинский центр ев. Люка
в Маниле, и все четыре дали положительный результат на наличие хорионического
гонадотропина человека, чиновники ВОЗ прибегли к уловке. Теперь ВОЗ утвержда-
ла, что хорионический гонадотропин человека появился во время производства
вакцины.
Вакцину производила канадская компания «Коннаут Лабораторис Лтд.» и австра-
лийская «Интервекс эн СиЭсЭль Лабораторис». Компания «Коннаут», один из круп-
нейших производителей вакцин в мире, являлась частью французской фармацевти-
ческой группы «Рон Пуленк». Среди прочих исследовательских проектов «Коннаут»
участвовала в производстве разновидности вируса иммунодефицита человека
(ВИЧ), созданного методами генной инженерии.
Сокращение народонаселения и генная инженерия растений, очевидно, являлись
частью одной и той же общей стратегии: существенного сокращения мирового на-
селения. Фактически это была изощренная версия того, что Пентагон называл
биологической войной, пропагандируемой под лозунгом «решения проблемы голода
в мире».
Скрытый замысел
ГМО проясняется
Неослабная поддержка глобального распространения генетически модифицирован-
ных семян американским и британским правительствами являлась, на самом деле,
реализацией многолетней политики Фонда Рокфеллера, начавшейся с 1930-х годов,
когда он финансировал нацистские евгенические исследования, т. е. массовое
сокращение населения и власть белой англосаксонской элиты над темнокожими ра-
сами. Как считали некоторые из этих общественных кругов, война как средство
сокращения населения была дорогостоящей и не такой уж эффективной.
В 1925 году британец Уинстон Черчилль, умеренный расист, благосклонно ото-
звался о возможностях для ведения биологической войны, написав о желательно-
сти того, чтобы правительство было в состоянии производить «эпидемии, мето-
дично подготовленные и преднамеренно напущенные на людей и животных... Болез-
ни для уничтожения посевов. Сибирская язва для умерщвления лошадей и ско-
та...». И это было сказано в 1925 году.
Отражая дискуссии в среде высокопоставленных американских военных, подпол-
ковник ВВС США. Роберт П. Кадлек из Колледжа аэрокосмической доктрины, иссле-
дований и образования, рассматривает в книге «Поля сражений будущего», напи-
санной в 1990-е годы, возможности применения в биологической войне культур,
созданных методами генной инженерии. Он называет биологическое оружие на ос-
нове ГМО «экономически целесообразным» оружием массового уничтожения. Он пи-
шет, что «в сравнении с другими видами оружия массового уничтожения биологи-
ческое оружие является дешевым. Недавно выпущенный доклад Отдела оценки тех-
нологий определяет расходы на арсенал БО (биологического оружия) в 10 миллио-
нов долларов... в отличие от заниженной оценки в 200 миллионов долларов на
разработку одного ядерного заряда.»
Кадлек затем пишет:
«Использование биологического оружия под видом эндемического или естествен-
ного распространения болезни предоставляет нападающей стороне возможность
„отрицания, убеждающего в обратном". В этом контексте биологическое оружие
дает больше возможностей для применения, чем ядерное оружие».
Научно-исследовательский проект по биологическому оружию и генной инженерии
«Саншайн» сообщил, что «ученые в США., Британии, России и Германии создают
средства биологической войны методами генной инженерии, конструируя новые
смертоносные штаммы... Генная инженерия может быть использована для расшире-
ния классического арсенала биологического оружия... бактерии можно сделать не
только устойчивыми к антибиотикам или вакцинам, но и более токсичными, более
трудно распознаваемыми...».
В 1980-е годы, приблизительно тогда, когда Фонд Рокфеллера запустил свой
основной проект по генной инженерии риса, в начале Генной революции, амери-
канский Пентагон втайне приступил к военно-прикладным биотехнологическим ис-
следованиям. Ссылаясь на русскую угрозу, военные ученые США в процессе совер-
шенно засекреченных исследований начали применять новые методы генной инжене-
рии. Среди научно-исследовательских проектов было генетически модифицирован-
ное очищенное вещество, сходное с опиумом, ничтожное количество которого вы-
зывало сон, тревожность, покорность или временную слепоту.
Что существенно в контексте «терминатора», ГМО-спермицидов и других разра-
боток Генной революции, администрация Буша-младшего отказалась ввести запрет
на дальнейшие разработки биологического оружия, одновременно отказавшись под-
писать протокол Киото о глобальном потеплении и выбросах углекислого газа.
Основным вопросом в списке того, что новая администрация в Вашингтоне отверг-
ла в одностороннем порядке, была Конвенция о биологическом оружии. Однако,
СМИ поспешили перенести внимание публики на отказ Буша от подписания Киотско-
го протокола, проигнорировав в большинстве своем этот многозначительный отказ
администрации сотрудничать в вопросе запрета биологического и токсического
оружия.
В одном из своих первых указов, после того как он вступил в должность в ян-
варе 2001 года, Буш объявил о том, что отказывается поддержать имеющую юриди-
ческую силу Конвенцию о биологическом и токсическом оружии, что привело к
провалу этих международных переговоров. Не было представлено никаких оправда-
ний. Британская медицинская ассоциация в своем исследовании 2004 года пришла
к заключению, что, возможно, через несколько лет в мире появится «ужасное
биологическое оружие, способное убивать людей лишь определенных этнических
групп», приводя в пример достижения в «технологии генетического оружия».
«Не побоимся сказать, что никто в здравом уме никогда не использует эти ве-
щи», — заметил биофизик Стэнфордского Университета профессор Стивен Блок, че-
ловек, имевший личный опыт многолетних засекреченных биологических исследова-
ний для Пентагона и правительства. «Но, — добавил Блок, — не все находятся в
здравом уме...».
ГЛАВА 13. ПТИЧИЙ ГРИПП,
ПАНИКА И ГМО-БРОЙЛЕРЫ
Президент
выручает
друга
1 ноября 2005 года президент Джордж Буш-младший направился в Национальный
институт здравоохранения в Бетесда, штат Мэриленд, чтобы на пресс-конференции
необычайно высокого уровня объявить о плане на 381 странице, официально оза-
главленном «Стратегический план [по противодействию] пандемии гриппа». Это
было во многих отношениях столь же необычно и значительно, как и президент-
ская пресс-конференция в мае 2003 года, на которой он объявил о своем намере-
нии дополнить действия ВТО, чтобы сломать мораторий Европейского Союза на
ГМО.
Пресс-конференция в Национальном институте здравоохранения отнюдь не была
для Буша обычной оказией покрасоваться перед телекамерами. Она задумывалась
большим событием. Президент был окружен почти половиной своего кабинета,
включая госсекретаря Кондолизу Райе, к которой присоединились глава внутрен-
ней безопасности, министры сельского хозяйства, здравоохранения и сферы ус-
луг, транспорта и, что достаточно интересно, глава Министерства по делам ве-
теранов . Чтобы подчеркнуть всю грандиозность мероприятия, Белый дом пригласил
Генерального директора Всемирной организации здравоохранения, который по это-
му случаю прилетел из Женевы.
Президент начал свои замечания со слов:
«На этот момент в Соединенных Штатах или в мире нет никакой пандемии грип-
па. Но если руководствоваться историей, есть причина для беспокойства. В про-
шлом столетии наша страна и мир прошли через три пандемии гриппа — и перенос-
чиками вирусов во всех случаях были птицы...».
Буш говорил о неизбежной опасности для американского народа:
«Ученые и медики не могут сказать нам, где или когда ударит следующая пан-
демия, или насколько серьезной она будет, но большинство соглашается: в неко-
торый момент мы, вероятно, окажемся перед очередной пандемией. И научное со-
общество все более и более обеспокоено новым вирусом гриппа, известным как
H5N1 или птичий грипп...
На данном этапе у нас нет свидетельств, что пандемия неизбежна. Большинство
заболевших людей в Юго-Восточной Азии контактировали с зараженными птицами. И
хотя вирус птичьего гриппа распространился от Азии до Европы, еще нет никаких
сообщений о заражении птиц, животных или людей в Соединенных Штатах. Даже ес-
ли вирус действительно, в конечном итоге, появится на наших берегах с птица-
ми, это не означает, что люди в нашей стране будут заражены. Птичий грипп —
все еще, прежде всего, болезнь животных. И на данный момент, если люди не
входят в прямой длительный контакт с зараженными птицами, маловероятно, что
они заболеют птичьим гриппом».
Затем Буш обратился к Конгрессу с просьбой немедленно принять новый законо-
проект с 7,1 миллиардами долларов внепланового финансирования, чтобы подгото-
виться к этой возможной опасности. Эта речь стала очередным упражнением адми-
нистрации в «превентивной войне», на этот раз против птичьего гриппа. Как и
другие превентивные войны, это было следствием многоуровневого плана.
Из президентского списка чрезвычайных мер был известен призыв к Конгрессу,
чтобы направить еще один миллиард долларов на разработку в Калифорнии лекар-
ства , названного «Тамифлю».
«Тамифлю» очень активно продвигался Вашингтоном и ВОЗ как единственно дос-
тупное средство для облегчения симптомов общего или сезонного гриппа, которое
также, «возможно», могло бы уменьшить симптомы птичьего гриппа. Крупная швей-
царская фармацевтическая фирма «Рош» держала единственную лицензию на произ-
водство «Тамифлю». С ростом количества панических историй в американских и
международных СМИ о новом смертельном штамме H5N1-вируса птичьего гриппа и
«высокого» риска передачи заболевания от человека к человеку, журналы заказов
«Рош» были забиты заявками на многие месяцы вперед.
Президент Буш забыл сказать, что «Тамифлю» был разработан и запатентован
калифорнийской биотехнологической фирмой «Галаад Саиенсис Инк.», американской
акционерной компанией, которая предпочитала держаться в тени в контексте рас-
тущего интереса к «Тамифлю». Это, возможно, было потому, что в 1997 году,
прежде чем стать американским министром обороны в администрации Буша, близкий
друг президента Дональд Рамсфелд стал председателем Совета директоров «Галаад
Саиенсис Инк». Он оставался на этом посту до начала 2001 года, когда занял
пост министра обороны. Согласно пресс-релизу компании от 3 января 1997 года,
Рамсфелд состоял в правлении «Галаад Саиенсис Инк» с 1988 года.
В ноябре 2004 года, когда Рамсфелд был министром обороны, его заместитель
по делам здравоохранения выпустил директиву относительно птичьего гриппа. До-
кумент гласил, что «...озельтамивир („Тамифлю") будет использоваться для про-
филактики и лечения болезни. Есть свидетельства, что H5N1 чувствителен к
озельтамивиру. Однако его поставки чрезвычайно ограничены во всем мире, и его
использование будет приоритетным».
Эта директива Пентагона в 2004 году внесла значительный вклад в паническую
скупку «Тамифлю» правительствами во всем мире.
По неподтвержденным сообщениям, будучи министром обороны, Рамсфелд также
купил дополнительный пакет акций своей прежней компании «Галаад Саиенсис Инк»
на 18 миллионов долларов, что сделало его одним из крупных (если не крупней-
шим) акционеров компании. Он смог заработать состояние на лицензионных отчис-
лениях и на росте курса акций «Галаад Саиенсис Инк», пока испуганные люди во
всем мире панически скупали препарат, способность которого вылечить предпола-
гаемый птичий грипп была все еще сомнительна.
Это явление весьма напоминало коррупционную ситуацию с корпорацией «Хали-
бертон», прежним президентом которой был вице-президент Дик Чейни. «Халибер-
тон» Чейни получила на миллиарды долларов американских строительных контрак-
тов в Ираке и в других местах.
Была ли паника по поводу птичьего гриппа еще одним обманом Пентагона, ко-
нечная цель которого была неизвестна?
Киссинджер и
биологическое оружие
Давно, в середине 1970-х годов, действуя как советник по национальной безо-
пасности (Управление национальной безопасности) при Ричарде Никсоне, внешней
политикой заведовал протеже Нельсона Рокфеллера Генри Киссинджер, включая и
руководство своим собственным проектом «Меморандум-200» (совершенно секретная
стратегия сокращения численности населения в странах Третьего мира для США,
Великобритании, Германии, и других союзников НАТО). Согласно Отчету Конгресса
США в 1975 году разработками биологического оружия занималось Центральное
разведывательное управление (ЦРУ). Среди новых искусственных средств биологи-
ческой войны были микробы намного более смертельные, чем птичий грипп.
К 1968 году, когда Киссинджер потребовал от ЦРУ и получил обновленную ин-
формацию о полезных «синтетических биологических агентах» для бактериологиче-
ской войны и контроля над народонаселением, исследователями в рамках амери-
канской правительственной Специальной программы вирусов рака были только что
созданы мутирующие рекомбинантные вирусы гриппа. В ходе этой программы вирусы
гриппа и парагриппа повторно объединялись с быстро действующими вирусами лей-
кемии для создания оружия, которое бы потенциально распространяло рак так же,
как сейчас распространяется грипп — воздушно-капельным путем. Эти же исследо-
ватели создали значительные запасы вирусов птичьего рака (саркомы) и привива-
ли их людям и обезьянам, чтобы определить степень их канцерогенности, соглас-
но исследователю СПИДа доктору Леонарду Хоровитцу.
В смежных программах американские исследователи на службе правительства ис-
пользовали радиацию, чтобы увеличить вызывающий рак-потенциал у птичьего ви-
руса . Эта невероятная научная реальность официально цензурировалась. Внезап-
ное возникновение глобальной паники по поводу возможно смертельного штамма
вируса птичьего гриппа в 2003 году весьма подозрительно.
Агробизнес делает
прибыли на страхе
перед птичьим гриппом
Мало того, что министр обороны Рамсфелд оказался прямым благотворителем
правительств США, Великобритании и других, пополняя их запасы своим «Тамиф-
лю», паника перед птичьим гриппом также пошла в дело, чтобы продвинуть гло-
бальное доминирование агробизнеса и птицефабрик по модели арканзасской «Тай-
сон Фудс Инк».
Действительно, достаточно любопытно, что огромные, антисанитарные и пере-
полненные фабричные птицефермы глобальных гигантов агробизнеса никогда тща-
тельно не исследовались как возможный инкубатор или источник H5N1 или других
болезней. Вместо этого маленькие семейные птицефермы, особенно в Азии, самое
большее с 10-20 цыплятами, оказались теми, кто имел шанс проиграть от истерии
птичьего гриппа.
Главные американские бройлерные фабрики, такие как «Тайсон Фудс», «Пердю
Фармс» и «КонАгра Полтри», провели пропагандистскую кампанию, ложно утвер-
ждая, что, в отличие от этих азиатских птицеферм на свежем воздухе, их брой-
леры были «более безопасными», поскольку выращивались в закрытых помещениях.
Как неотъемлемая часть управляемого из Гарварда проекта вертикальной инте-
грации агробизнеса профессоров Джона Дэвиса и Рэя Голдберга американская пти-
цеводческая промышленность стала одной из первых целей индустриализации или
«фабричного сельского хозяйства».
Индустриализация выращивания и забоя домашней птицы в США преуспевала. К
тому моменту, когда в 2003 году появились сообщения о первых случаях в Азии
вируса птичьего гриппа H5N1, в Соединенных Штатах в производстве и обработке
куриного мяса господствовали пять гигантских транснациональных компаний агро-
бизнеса .
Действительно, согласно торговому источнику «ВАТТ Полтри» США, в 2003 году
эти пять компаний удерживали преобладающее превосходство в американском про-
изводстве домашней птицы, и все они были вертикально интегрированы.
Эти пятеро были: «Тайон Фудс», крупнейшая в мире, «Голд Кист Инк.», «Пил-
гримс Прайд», «КонАгра Полтри» и «Пердю Фармс». В январе 2007 года «Пилгриме
Прайд» купила «Голд Кист Инк», создав тем самым крупнейший гигант агробизнеса
в производстве птицы. Все вместе эти пятеро поставляли более чем 370 миллио-
нов фунтов куриных полуфабрикатов в неделю, что соответствовало приблизитель-
но 56 % от всех куриных полуфабрикатов, производимых в США. Американские
бройлерные птицефабрики производили в 2005 году почти 9 миллиардов «бройле-
ров», или мясных цыплят, или 48 миллиардов фунтов куриного мяса. Штат Аркан-
зас, где находится «Тайсон Фудс», произвел 6,314 миллиардов фунтов такого ку-
риного мяса.
Они производили куриное мясо в небезопасных и безобразных санитарных усло-
виях.
В январе 2005 года доклад Центрального финансово-контрольного управления
США американскому Сенату «Безопасность в производстве мяса и домашней птицы»
пришел к выводу, что у американских предприятий по переработке мяса и домаш-
ней птицы был «один из самых высоких уровней несчастных случаев и заболеваний
среди всей отрасли». Они процитировали случаи подвергания «опасным химикатам,
крови, фекалиям, отягощенные плохой вентиляцией и часто экстремальной темпе-
ратурой». Рабочие часто работали в опасных условиях, при громком шуме с ост-
рыми инструментами и опасными механизмами в тесных помещениях.
Доклад некоммерческой организации США «Вива!», расследующий условия на аме-
риканских фабричных фермах, отметил, что «на фабричных фермах, благодаря ге-
нетической селекции, кормам и малоподвижности, бройлеры теперь вырастают на-
много крупнее и растут гораздо быстрее, чем прежде». Они цитируют исследова-
ние американского Министерства сельского хозяйства, которое отметило, что «в
1940-х годах бройлерам требовалось 12 недель, чтобы достичь рыночного веса
(4,4 фунта), тогда как из-за неестественных элементов индустриализированных
методов производства теперь они достигают того же веса и забиваются уже шес-
тинедельными» .
Использование ускорителей роста создало крупные проблемы со здоровьем в ус-
ловиях огромных фабричных концентрациях фермы. Из-за инъекций гормонов и вак-
цин, ускоряющих рост, рост мускульной массы опережал развитие костей, и у цы-
плят типично имели место уродства на ногах и в скелете, которые не позволяли
им ходить. Неспособные передвигаться, они вынуждены были сидеть в низкокаче-
ственном мусоре, зарабатывая серозные отеки или воспаление сухожилий. Внут-
ренние органы бройлера были не в состоянии поспеть за его буйным ростом, что
вызывало перебои или остановку работы сердца и легких, приводя к избытку жид-
кости в их телах или к смерти.
По специальному исключению в американском законе бройлеры были исключены из
круга действия федерального закона о Защите животных. Федеральное правитель-
ство не устанавливало правил или стандартов для того, как бройлеры должны
размещаться, питаться или накачиваться медикаментами на фермах. Согласно все
возрастающему числу экспертов-ветеринаров, именно промышленное ведение сель-
ского хозяйства, а не маленькие азиатские птицефермы на свежем воздухе, стало
реальным источником ужасающих новых болезней и вирусов, таких как H5N1.
Мир генномодифицированных бройлеров?
Только «Тайсон Фудс» обрабатывала 155 миллионов фунтов бройлеров в неделю,
почти в три раза больше своего ближайшего конкурента. «Тайсон» заработала в
2006 году 26 миллиардов долларов США чистого дохода. Во время пика паники по
поводу птичьего гриппа, в течение квартала, закончившегося 30 сентября 2005
года, доход «Тайсон Фудс» возрос на 49 %. Ее прибыль только по бройлерам вы-
росла на 40 %. «Тайсон Фудс» и маленький международный картель фирм птицевод-
ческого агробизнеса воспользовались своим шансом нажиться на волне паники пе-
ред птичьим гриппом.
К новому тысячелетию гигантские американские переработчики курятины были
готовы к глобализации мирового производства птицы. Птичий грипп оказался да-
ром Небес (или Ада), посланным точно для этой задачи.
Очевидной целью этих компаний стал огромный азиатский рынок домашней птицы.
Если бы удалось с помощью ВОЗ и через международное давление принудить азиат-
ские правительства заставить фермеров держать цыплят в клетке, мелкие фермеры
разорились бы, а большие фирмы агробизнеса, например крупнейшие в Азии «Тай-
сон Фудс» и таиландская «СиПи Груп», процветали бы.
В детализированном сообщении, выпущенном в феврале 2006 года, некоммерче-
ская организация «ГРАЙН», имеющая дело с кругом вопросов по ГМО, показала,
что таиландская «СиПи Груп» и другие бройлерные агропромышленные фермы «при-
сутствовали почти всюду, где наблюдались вспышки птичьего гриппа». Вспышки,
которые к началу 2006 года были прослежены вплоть до турецкой Анатолии, Бол-
гарии и Хорватии, все следовали за маршрутами транспортировки воздушным путем
или по железной дороге обработанной курятины «СиПи Груп» из Китая, Таиланда,
Камбоджи или других регионов Азии, где скученность и антисанитарные закрытые
условия обеспечили идеальные условия для распространения эпидемии. Доклад
«ГРАЙН» отмечал:
«В последние десятилетия преобразования в производстве бройлеров в Азии
ошеломляют. В юго-восточных азиатских странах, где сконцентрирована большая
часть вспышек птичьего гриппа (Таиланд, Индонезия и Вьетнам), это производст-
во только за 30 лет подскочило в восемь раз, приблизительно с 300 тысяч мет-
рических тонн куриного мяса в 1971 году до 2440 тысяч метрических тонн в
2001. Производство бройлеров в Китае в течение 1990-х годов утроилось к более
чем 9 миллионам метрических тонн в год».
Практически, все это новое производство мяса птицы, что происходит на агро-
промышленных фермах, сосредоточено за пределами крупных городов и интегриро-
вано в транснациональные производственные системы. Это является идеальной пи-
тательной средой для высоко-патогенного птичьего гриппа, подобного штамму
H5N1, угрожающему взорваться в человеческой пандемии гриппа.
Доклад канадской организации «За фасадом индустриального сельского хозяйст-
ва» описал вероятные пути передачи вируса из гигантских промышленных бройлер-
ных центров:
«В Таиланде, Китае и Вьетнаме существует чрезвычайно развитая индустриаль-
ная бройлерная промышленность, которая резко выросла в прошлое десятилетие.
Большие бройлерные компании выращивают миллионы птиц, выводят птенцов, чтобы
поставлять их для других процедур ускоренного вскармливания животных, экспор-
тировать живых птиц и яйца в страны, такие как Нигерия (где по недавним сооб-
щениям впервые в Африке вспыхнул высоко патогенный птичий грипп), и произво-
дят и экспортируют корма, которые часто содержат „мусор" (то есть, помет) в
компонентах. [. . . ]
Помет, который может содержать жизнеспособный вирус, распространяется на
окружающие сельхозугодья или экспортируется как удобрение и через стоки может
оказаться на поверхности вод, где отдыхают и питаются дикие птицы. Птичий по-
мет найден даже в составе кормов рыбных хозяйств, откуда он попадает непо-
средственно в водную среду. Дикие и домашние птицы, которые пали жертвой ви-
руса высоко патогенного птичьего гриппа в Азии, Турции и Нигерии, кажется,
непосредственно подверглись воздействию вируса, возникшего в системе агропро-
мышленных ферм. В Азии от вируса высоко патогенного птичьего гриппа погибла
стая диких уток после того, как вошла в контакт с болезнью на отдаленном озе-
ре, где рыбное хозяйство использовало кормовые брикеты, сделанные из бройлер-
ного мусора с агропромышленной фермы. В Турции массовая выбраковка домашней
птицы на частном подворье (и смерть трех детей) имела место после того, как
соседняя агропромышленная ферма продала местным крестьянам больных и умираю-
щих птиц по бросовым ценам. Нигерия имеет большой и плохо регулируемый фаб-
ричный сектор производства домашней птицы, куда поставляются птенцы с агро-
промышленных ферм в Китае».
Как указывают эксперты по миграциям перелетных птиц, птицы в течение зимы
мигрируют из Северного полушария в южный, более солнечный, климат. Вспышки же
птичьего гриппа следовали по маршруту восток — запад, а не север-юг. Офици-
альные лица ВОЗ и Центра по контролю и профилактике заболеваний американского
правительства удобно опустили этот существенный факт, когда распускали пани-
ческие слухи, сеющие страх перед перелетными птицами.
«СиПи Груп» из Таиланда, крупнейшая азиатская агропромышленная фирма агро-
бизнеса по производству домашней птицы, отнюдь не была семейным предприятием.
К 2005 году она оперировала более чем в 20 странах, включая Китай, где под
названием «Чиа Тай Груп» наняла 80 тысяч человек.
Патриарх группы Данин Шераванон, миллиардер со склонностью к петушиным боям
и яхтам, едва ли был бизнесменом, выбившимся из низов Третьего мира. Он стар-
товал в 1964 году с изучения концепции вертикальной интеграции в «Арбор Эйк-
рес Фарм», штат Коннектикут, США, в то время бывшей крупнейшей в мире брой-
лерной фабрикой и финансировавшейся Нельсоном Рокфеллером. Шераванон, среди
прочего, был деловым партнером Нейла Буша, брата президента, а его собствен-
ный исполнительный вице-президент Шарасин Вирафол, бывший заместитель минист-
ра иностранных дел Таиланда, был выбран, чтобы заседать в элитной Трехсторон-
ней комиссии Дэвида Рокфеллера.
К началу 2006 года выглядело очевидным, что пять-шесть гигантских трансна-
циональных корпораций агробизнеса по производству домашней птицы (пять амери-
канских и одна тайская со связями в Белом доме) приступили к индустриализации
мирового производства бройлеров — главного источника мясного белка для боль-
шой части планеты, особенно в Азии.
Одна мало замеченная научно-исследовательская работа в Англии дает подсказ-
ку относительно того, какова будет последующая фаза глобализации бройлерного
производства. Как только по всему миру будут построены огромные агропромыш-
ленные фермы, мировая популяция кур станет легкой целью для создания первого
поколения ГМО-животных.
Среди сообщений о распространяющемся из Азии в Европу птичьем гриппе «Лон-
дон Тайме» отметила 29 октября 2005 года, что очень активный научно-
исследовательский проект в шотландском Институте Рослина, ведущийся в сотруд-
ничестве с профессором вирусологии в Кембриджском университете Лоуренсом Ти-
леем, практически создал генетически измененных цыплят, чтобы впоследствии
вывести птиц, устойчивых к смертельным штаммам вируса H5N1. Новые «трансген-
ные цыплята» имели бы маленькие фрагменты генетического материала, введенного
в куриные яйца, чтобы предположительно сделать цыплят устойчивыми к H5N1.
Институт Рослина ранее заключил контракт с флоридской биотехнологической
компанией «Вираген», чтобы получить право коммерциализировать «птичью транс-
генную технологию» — метод, в котором популяция специально выведенных транс-
генных бройлеров может откладывать фактически неограниченное число яиц, со-
держащих большие объемы целевого препарата в яичных белках. Институт Рослина
впервые попал в мировые заголовки в связи с созданием своей «овечки Долли».
Тилей был оптимистичен по поводу перспектив преобразования мировой куриной
популяции в ГМО-птиц. Он сказал «Тайме», что, «как только у нас будет одобре-
ние регулятора, мы полагаем, что через четыре или пять лет мы разведем доста-
точно бройлеров, чтобы заменить ими все мировую популяцию (бройлеров)».
Всего за два десятилетия наука ГМО позволила маленькой горстке частных гло-
бальных компаний агробизнеса, три из которых американские, обеспечить себе
важную точку опоры и доступные права на мировое производство таких существен-
ных кормовых зерновых, как рис, кукуруза, соя. К 2006 году на волне страха
перед пандемией человеческого птичьего гриппа игроки Генной революции устре-
мились к завоеванию самого важного в мире источника мясного белка — домашней
птицы.
Вскоре была выполнена следующая часть плана глобального контроля пищевой
цепи человека. Это случилось в тихий день в августе в Скотте, штат Миссисси-
пи. Последствия были ошеломительны. Под контроль крупнейшего в мире гиганта
ГМО-агробизнеса в области производства семян попал «Терминатор».
ГЛАВА 14.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АРМАГЕДДОН:
«ТЕРМИНАТОР» И ПАТЕНТЫ НА СВИНИНУ
«Монсанто» окончательно
поглощает «Дельта эн Пайн Ланд»
В летний августовский день 2006 года, пока весь мир развлекался на канику-
лах и в отпусках, произошло корпоративное приобретение, которое должно было
подготовить почву для финальной стадии воплощения многолетней мечты Фонда
Рокфеллера об управлении человеческими видами.
15 августа 2006 года корпорация «Монсанто», гигант ГМО-агробизнеса, объяви-
ла, что сделала «Дельта эн Пайн Ланд» из Скотта, штат Миссиссипи, новое пред-
ложение о поглощении. Раскрытая покупная цена составляла 1,5 миллиарда долла-
ров наличными. В отличие от прошлого раза, когда она попробовала провернуть
ту же самую операцию в 1999 году и была вынуждена отступить перед бурей обще-
ственных протестов, в этот раз поглощение пошло почти незамеченным. Выбор
времени второго предложения по приобретению контрольного пакета акций корпо-
рацией «Монсанто» совпал с заявлением компании «Дельта эн Пайн Ланд», что она
готова коммерциализировать «Терминатор».
Те неправительственные организации, которые в 1999 году привлекли внимание
к проблеме «Терминатора», на сей раз отмалчивались, выпустив один или два
кратких небрежных пресс-релиза. Основные американские и международные СМИ по-
дали историю под скучными заголовками, подобными заголовку в «Нью-Йорк
Тайме»: «„Монсанто" покупает „Дельта эн Пайн Ланд", основного поставщика се-
мян хлопчатника в США.». Только далеко внизу, в последнем предложении статьи
«Тайме» небрежно заметил, что «Дельта эн Пайн Ланд» держит патент на «спорную
технологию генной инженерии, которая производит бесплодные семена».
Некогда звучный общественный голос Фонда Рокфеллера был на сей раз совсем
не слышен. В 1999 году восторженный защитник Генной революции президент Фонда
Гордон Конвэй активно вмешался в историю с покупкой, даже лично поспорив с
Советом директоров «Монсанто» о том, что наличие патентов «Терминатора» ком-
пании «Дельта эн Пайн Ланд» в руках такого гиганта ГМО, как «Монсанто», угро-
жает общественной революцией против распространения ГМО.
На сей раз влиятельный Фонд Рокфеллера даже не потрудился выпустить пресс-
релиз хоть с парой слов против запланированной второй попытки «Монсанто» по-
лучить права на «Терминатор». Представитель пресс-службы Фонда Питер Кастильо
в ответ на публичный вопрос кратко ответил: «У нас нет официального сообщения
для общественности. Фонд Рокфеллера все еще выступает против использования
технологии „Терминатор" в развитии (так!) стран». Они отказались выступать
против «Терминатора» повсеместно, несмотря на то, что заготовленные фермерами
для следующих посевов семена по-прежнему остаются основным фактором повсюду в
индустриализированном мировом сельском хозяйстве.
Общая заторможенная реакция на второе предложение «Монсанто» по приобрете-
нию контрольного пакета акций «Терминатора», похоже, подтвердила опасения
скептиков, которые предупреждали в 1999 году, что мечты «Монсанто» о «Терми-
наторе» были почти «воплощены в жизнь», но не могли заработать, пока не сла-
бела общественная оппозиция.
Биржевые маклеры с Уолл-Стрит с ликованием приветствовали это поглощение, и
цена акций «Дельта эн Пайн Ланд» взлетела с 27 долларов за акцию в начале ав-
густа к более чем 40 долларам, подскочив больше чем на 50 % в считанные дни.
Конкуренты биотехнологического гиганта «Монсанто» «Дюпон» и швейцарская
«Сингента» в безуспешной битве с «Монсанто» за долю на рынке оказывали давле-
ние на причастных к делу чиновников Министерства юстиции, чтобы заблокировать
это поглощение «Дельта эн Пайн Ланд». «Дюпон» сказал в заявлении, что «у нас
есть серьезные опасения по поводу воздействия, которые оно окажет на ферме-
ров, индустрию сельского хозяйства и, в конечном счете, на потребителей». Их
«беспокойство», очевидно, было больше направлено на ошеломляющее возвышение
«Монсанто», теперь владеющей мировыми правами на «Терминатор», — процесс, ко-
торому содействовало и который поощряло американское правительство через со-
трудничество американского Министерства сельского хозяйства в исследованиях
технологий «Терминатора» в «Дельта эн Пайн Ланд».
Европейское патентное
бюро признает «Терминатор»
В течение семи лет, начиная с первой попытки «Монсанто» приобрести «Дельта
эн Пайн Ланд» и ее глобальный патент на «Терминатор», сама «Дельта эн Пайн
Ланд» не сидела сложа руки. Она агрессивно и успешно расширяла свои патентные
права на ГУРТ (генетическое использование терминаторных технологий). В октяб-
ре 2005 года «Дельта эн Пайн Ланд» вместе с американским Министерством сель-
ского хозяйства оформили новый основной патент на свою технологию «Терминато-
ра» в Европейском патентном бюро Европейского Союза, патент за номером
ЕР775212В. Патент охватывает все 25 государств ЕС от Германии до Польши, Ита-
лии и Франции, один из самых богатых регионов-производителей продовольствия в
мире.
Несколько дней спустя «Дельта эн Пайн Ланд» и американское правительство
также обеспечили патентную защиту для своей технологии «Терминатора» в Канаде
под номером СА 2196410. Глобальная коммерциализация технологии «Терминатора»
почти не прекращалась, несмотря на фактический международный запрет ООН, на-
ложенный за несколько лет до этого.
Появление запатентованных семян ГМО в коммерческом масштабе в начале 1990-х
годов позволило компаниям «Монсанто», «Дюпон» и «Доу АгроСайенсис» перейти от
поставок сельскохозяйственных химических гербицидов (например, «Раундап») к
патентованию генетически измененных семян всех основных возделываемых зерно-
вых культур: кукурузы, риса, сои или пшеницы. Почти четверть столетия, начи-
ная с 1983 года, американское правительство незаметно работало, чтобы усовер-
шенствовать генетическую технику, которая вынудит фермеров обращаться к сво-
ему поставщику семян каждый сезон, чтобы получить новые семена. Семена будут
давать только один урожай. После этого собранные семена совершают своего рода
«самоубийство» и непригодны для вторичного посева.
Действительно, было сломано много копий по поводу того, что этот процесс,
патентованные семена-«самоубийцы», официально называемые ГУРТ (генетическое
использование терминаторных технологий), угрожает бедным фермерам в развиваю-
щихся странах, например, в Индии или Бразилии, которые традиционно запасают
свои собственные семена для следующего сева.
В январе 2006 года на четвертой встрече Рабочей группы международного Со-
глашения по биологическому разнообразию ООН в рамках Программы по охране ок-
ружающей среды ООН в Гранаде группа фермеров из Перу собрала в одном докладе
все свои опасения по поводу возможного введения технологии семян «Термина-
тор» :
«Как традиционные исконные фермеры, мы объединились, чтобы защитить наши
средства к существованию, которые зависят от семян, получаемых с урожая, как
основного источника семян для использования в последующих сельскохозяйствен-
ных циклах. Эта традиция запаса семян поддерживает андское и амазонское био-
разнообразие и стратегии выживания, традиционное знание и инновационные сис-
темы, которыми обычно управляют местные женщины, которые сделали такое био-
разнообразие и стратегии выживания возможными и исконными культурными и ду-
ховными ценностями, которые соблюдают изобилие и непрерывность жизни».
Их петиция о запрещении технологии «Терминатор» по всему миру убедительно
аргументировала несколько пунктов. Возможно, самым важным была именно опас-
ность для биологического разнообразия сотен сортов растений и зерновых куль-
тур. Они утверждали:
«Андское и амазонское биоразнообразие, и одомашненное, и дикое, поставлено
под угрозу загрязнением через ген, распространяющийся от зерновых культур
„Терминатора", и, поскольку семена „Терминатора" не будут на 100 % бесплодны
во втором поколении, этот риск возрастает. Местные фермеры, которые отклады-
вают на следующий год семена загрязненных сортов для повторного посева, могут
обнаружить, что какой-то процент их семян не прорастет и потенциально приве-
дет к значительным потерям урожая. Такое загрязнение может заставить фермеров
потерять доверие к своему собственному семенному фонду, повернуться спиной к
традиционным сортам и все в большей степени поставить их в зависимость от по-
купки сортов „Терминатора", чтобы обезопасить урожай так, чтобы они могли га-
рантировать , по крайней мере, один период прорастания. Точно так же введение
чужих генов в некультивируемые сорта через ген, перетекший от „Терминатора",
может безвозвратно изменить дикие сорта, от которых традиционно зависели ме-
стные народности в области важных лекарств и пищи. Как центр происхождения
картофеля Перу является родиной более чем 2 тысяч сортов картофеля и считает-
ся одной из двенадцати мегаразнообразных стран, где находится 70 % мирового
биоразнообразия. Биологическая вариативность формирует базу глобальной продо-
вольственной безопасности и суверенитета народов и сообществ во всем мире.
Распространение „Терминатора" в местных сельскохозяйственных системах в Перу
может вынудить местных фермеров оставить свою традиционную роль как проводни-
ков биоразнообразия и тем самым представлять угрозу текущей и будущей гло-
бальной продовольственной безопасности. Принимая во внимания, что недавно
приобретены патенты „Терминатора" на картофель („Сингента", американский па-
тент 6 700039, март 2004 года), введение ГУРТ в Перу представляет высокий
риск непоправимого загрязнения этого центра происхождения картофеля».
Перуанские фермеры также подчеркнули, что «Терминатор» угрожает традицион-
ному обмену знанием и неоценимым опытом между фермерами:
«Традиционное знание и инновационные системы андских и амазонских исконных
народов построены вокруг семенного фонда и семенном обмене между растениево-
дами, особенно заметное в обширных обменах зерном и семенами на популярных
еженедельных бартерных рынках в сообществах Куачин, Чокеканча, Ларес и Вака-
васи в районе Ларес. Технология „Терминатора" окажет конкретное влияние на
эти системы знания, подвергая опасности пригодность плодородных семян для
коллективного обмена и размножения. Как следствие „Терминатора" будет парали-
зован сам процесс адаптивного взаимодействия между человеком и климатически
сложными экосистемами Анд и Амазонки, который позволил эволюцию и нынешнюю
жизнеспособность весьма специализированного набора знаний коренных народов».
Фактически, ГУРТ, более часто называемые «семена-терминаторы», угрожают
также продовольственной безопасности Северной Америки, Западной Европы, Япо-
нии, и повсюду, где «Монсанто» и ее элитный картель партнеров агробизнеса ГМО
пришли на рынок.
Однако мало кто знал, что быстрое распространение смертельных семян «Терми-
натора», возможно, было уже неосторожно выпущено в результате стихийного бед-
ствия .
В августе 2005 года две из оранжерей компании «Дельта эн Пайн Ланд» были
разрушены торнадо, а одиннадцать других повреждены. В этих оранжереях «Дельта
эн Пайн Ланд» тестировала семена «Терминатора». Компания отказалась сообщить
общественности, в каких конкретно зданиях проводились тесты «Терминатора», и
какую угрозу биологической безопасности, если таковая вообще была, могли бы
представлять разрушения этих зданий. Этот случай показал, что даже явно безо-
пасное хранение бывает уязвимо. Возможно также, что именно этот случай развя-
зал чуму загрязнения «Терминатора» в мире. Пройдут годы, пока это определит-
ся.
Повсеместная торговля
семенами разрушения
Сделка «Терминатор» замкнула для «Монсанто» круг; теперь она стала монопо-
листом в области производства и продажи сельскохозяйственных семян почти каж-
дого сорта. За год до предложения «Дельта эн Пайн Ланд» «Монсанто» заплатила
более чем 1,4 миллиарда долларов за убыточный калифорнийский ГМО-гигант-
производитель семян «Семинис». «Семинис», активно патентующий ГМО-семена раз-
личных сортов фруктов и овощей, был мировым лидером в торговле семенами ово-
щей и фруктов.
«Семинис» похвалялась в то время: «Если вы ели салат, то вы ели продукт
„Семинис"». К моменту поглощения компанией «Монсанто», «Семинис» контролиро-
вала более чем 40 % всех американских продаж семян овощей, 20 % мирового рын-
ка. Они поставляли на полки американских супермаркетов генетику для 55 % все-
го салата-латук, 75 % всех помидоров и 85 % всех перцев, а также большие доли
шпината, брокколи, огурцов и гороха. Их семена, особенно продаваемые большими
сетевыми супермаркетами, также широко использовались обычными фермерами.
Эта покупка привела «Монсанто» к созданию крупнейшей в мире компании-
производителя семян: первая в производстве семян овощей и фруктов, вторая — в
агрономических зерновых культурах, и третья крупнейшая агрохимическая компа-
ния в мире. С окончательным приобретением «Дельта эн Пайн Ланд» в 2007 году
«Монсанто» обрела неограниченный контроль над большинством семян сельскохо-
зяйственных растений планеты. Но ей этого, однако, было мало. Она протянула
свои руки также в очень спорную область генной инженерии и патентования спер-
мы животных.
Патенты на сперму хряков и быков?
В августе 2005 года исследователи в Германии обнародовали заявку корпорации
«Монсанто» на европейский патент, которая подает новый тревожный сигнал об
очередной попытке частных гигантов агробизнеса контролировать, патентовать и
лицензировать все продовольственные поставки планеты.
«Монсанто» подала заявку на международный патент на то, что она провозгла-
сила своим развитием средств идентифицировать специфические гены у свиней ме-
тодами генной инженерии. И разумеется, эти гены были выделены из спермы гене-
тически измененных и уже запатентованных «Монсанто» хряков.
Представитель «Монсанто» Крис Хорнер утверждал, что компания просто хотела
обеспечить защиту своих методик селекционного разведения, своего рода евгени-
ки для свиней, включая туда и средства идентификации специфических генов в
свиньях и использование специализированного устройства оплодотворения. «Мы
говорим о самом процессе», — утверждал Хорнер.
Фактическая формулировка заявки на патент опровергла заявления Хорнера. В
дополнение к стремлению запатентовать методы свиноводства «Монсанто» добива-
лась патентных прав и, следовательно, права собрать лицензионные отчисления
за «потомство свиньи, произведенное методом...», «поголовье свиней, имеющее
увеличенную частоту специфического... гена», «популяции свиней, произведенных
методом» и «поголовья свиней, произведенное методом...» соответственно. Буду-
чи оформленными, эти патенты предоставят «Монсанто» права интеллектуальной
собственности на личных сельскохозяйственных животных и личные стада домашне-
го скота.
«Любые свиньи, которые будут произведены, используя эту репродуктивную тех-
нику, будут охватываться этими патентами», — подтвердил Хорнер в интервью
агентству «Рейтер». На практике «Монсанто» хотела запатентовать вовлеченные
гены, которые приводят к желательным признакам в свинье, селекционируя живот-
ных для достижения этих признаков и используя специализированное устройство,
чтобы осеменять свиней методом, который использует меньше спермы, чем обычно
требуется. «Мы предложили протокол, который сворачивает много этих методов
вместе», — сказал эксперт «Монсанто» по молекулярной селекции свиней Майк Ло-
хойс.
Существует несколько методов, используемых в генетической инженерии живот-
ных. Один метод использует вирусы, особенно так называемые ретровирусы, как
«векторы», чтобы вводить новый генетический материал в клетки, потому что они
хорошо оборудованы природой, чтобы проникать в них. Ретровирус8 — тип вируса,
который воспроизводится, интегрируя себя в ДНК хозяина и затем копируясь вме-
сте с генетическим материалом хозяина, когда ячейка делится.
Второй метод вовлекает использование эмбриональных стволовых клеток. Эта
техника позволяла более целенаправленные методы модификации с некоторым кон-
тролем над местом интеграции гена. Например, модификация может предназначать-
ся, чтобы трансген заменял эквивалентный родной ген, или чтобы «выбить» гены
— сделать их неэффективными через удаление или разрушение.
Третью технику назвали «опосредованной передачей спермы». Генетически моди-
фицированная сперма использовалась как направляющая для того, чтобы ввести
чужеродную ДНК в яйцеклетку. У этого метода были очевидные положительные мо-
менты, поскольку искусственное оплодотворение домашнего скота и птицы было
привычным.
Все эти техники патентуются с той же скоростью, с которой адвокаты промыш-
ленности ГМО успевают заполнять заявки на патенты.
Постановление
Верховного суда
США 1980 года
Десятилетиями Фонд Рокфеллера лелеял область молекулярной биологии, финан-
Ретровирусы (лат. Retroviridae, от лат. retro — обратный) — семейство РНК-
содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. После инфицирования
клетки ретровирусом в цитоплазме начинается синтез вирусного ДНК-генома с использо-
ванием вирионнои РНК в качестве матрицы. Все ретровирусы используют для репликации
своего генома механизм обратной транскрипции: вирусный фермент обратная транскрипта-
за (или ревертаза) синтезирует одну нить ДНК на матрице вирусной РНК, а затем уже на
матрице синтезированной нити ДНК достраивает вторую, комплементарную ей нить. Обра-
зуется двунитевая молекула ДНК, которая интегрируется в хромосомную ДНК клетки во
время клеточного деления, когда нет ядерной оболочки, и далее служит матрицей для
синтеза молекул вирусных РНК. Эти РНК выходят из клеточного ядра и в цитоплазме
клетки упаковываются в вирусные частицы, способные инфицировать новые клетки.
сировал ее проекты секвенирования геномов и развития клонирования. В резуль-
тате сегодня гиганты биотехнологии, такие как «Монсанто» или «Каргил», вложи-
ли и вкладывают огромные средства в генетическую модификацию животных. Эти
компании сосредоточены на одной цели: патенты и лицензионные права на резуль-
таты. Это определило радикальную и очень спорную арену борьбы за патентование
жизни.
Впервые признанию таких патентов был дан «зеленый свет» американским Вер-
ховным судом. В 1980 году Верховный суд США в постановлении 5-4 по делу «Дай-
амонд против Чакрабарти» объявил, что «все под солнцем, что сделано челове-
ком» , может быть запатентовано. Конкретно этот случай касался патентования
генетически спроектированных бактерий, которые питаются нефтяным осадком. В
1987 году Патентное ведомство США. выпустило заявление о принципиальной патен-
тоспособности нечеловеческих многоклеточных организмов, которые не появились
естественным путем. Это решение сопровождалось знаковым патентом на так назы-
ваемую «гарвардскую мышь», которая была спроектирована восприимчивой к раку.
«Монсанто» была не одинока в попытке контролировать все животные генетиче-
ские семенные линии. В июле 2006 года корпорация «Каргил» из Миннесоты, круп-
нейшая в мире сельскохозяйственная торговая компания и одна из доминирующих
фирм в производстве и обработке говядины, свинины, индейки и бройлеров, пода-
ла в Патентное ведомство США. заявку за номером US 2007/0026493 А1. Заявка бы-
ла озаглавлена «Системы и методы оптимизации производства животных, используя
информацию генотипа» и формулировала свою цель как необходимость «оптимизиро-
вать производство животных, основанную на информации генотипа животных».
«Каргил» была вовлечена в совместное с «Монсанто» предприятие «Ренессен Фид
эн Проусессинг» около Чикаго, где применялись передовые методы селекции и
трансгенные [методы] для запатентованных видов кормовых зерен, семян маслич-
ных культур и других зерновых культур.
С уловками, системой и хорошо налаженной кампанией лжи и подтасовок эти че-
тыре главных ГМО-гиганта агробизнеса — «Монсанто», «Сингента», «Дюпон» и
«Доу» — продвигались к цели, о которой когда-то мечтал Генри Киссинджер как
об окончательном контроле: «Контролируя нефть, вы контролируете государства.
Контролируя продовольствие, вы контролируете население».
Отличительным признаком администрации Буша-Чейни было упорное стремление к
глобальному контролю над нефтью. И лишь немногие понимали, что преследование
второй цели Киссинджера — контроля над продовольствием — продвигалось не ме-
нее эффективно, что весьма опасно для будущего мирового народонаселения. Воз-
можно, самым эффективным инструментом влиятельной и высокомерной элиты, стоя-
щей за процветанием ГМО-агробизнеса, было их расчетливое культивирование
опасного мифа, что абстрактная «наука» — это всегда «прогресс». Это наивное и
широко распространенное мнение об идее научного прогресса как аксиомы было
одним из существенных инструментов в процессе захвата контроля над производ-
ством и поставками мирового продовольствия к концу первого десятилетия нового
столетия.
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Когда было написано это Послесловие, Европейский Союз — самый стойкий оплот
оппозиции быстрому распространению в мире ГМО, отступал. В сентябре 2006 года
ВТО опубликовала часть своего решения по случаю, представленному на суд в мае
2003 года американским президентом Джорджем Бушем-младшим, обвинявшем ЕС в
фактическом моратории на ГМО. Судьи ВТО отметили, что, поскольку Европейская
Комиссия в то время как раз изменяла свои процедуры, чтобы одобрить ряд раз-
личных вариантов ГМО для коммерческого использования, этот мораторий или офи-
циальный запрет больше не существует. К сожалению, это было верно.
Предварительное постановление по этому случаю было выпущено специальным
трибуналом (состоящим из трех человек) Всемирной торговой организации в Жене-
ве . Решение ВТО угрожало принудительным введением генетически манипулирован-
ных растений и продовольственных продуктов самой важной для сельскохозяйст-
венного производства области в мире — Европейскому Союзу. Это постановление
было подшито правительством Соединенных Штатов в одну папку рядом с Канадой и
Аргентиной — третьего из наиболее ГМО-загрязненных государств в мире.
Суд в составе трех членов ВТО под председательством швейцарского бюрократа
из Министерства сельского хозяйства Кристиана Хеберли предварительно постано-
вил, что между июнем 1999 и августом 2003 года ЕС применял «фактический» мо-
раторий на одобрение продуктов ГМО в противоречии с требованием Брюсселя об
отсутствии подобного моратория. Судьи ВТО утверждали, что ЕС был «виновен» в
том, что не следовал правилам ЕС, вызывая «неуместную задержку» в следовании
обязательствам ВТО.
Тайный трибунал ВТО также постановил, согласно пропущенному документу, что
формальное правительственное одобрение ЕС на высаживание специфических ГМО-
растений было незаконно отсрочено в случае 24 из 27 специфических ГМО-
продуктов, представленных Европейской Комиссии в Брюсселе.
Трибунал ВТО рекомендовал, чтобы Орган по разрешению споров ВТО — этот по-
лицейский мировой торговли — обратился к ЕС с просьбой привести свою практику
«в соответствие со своими обязательствами согласно СФС (ВТО)». Это было пе-
чально известной Санитарной и Фитосанитарной станцией спасения промышленного
агробизнеса, позволяющей ему использовать торговое превосходство ВТО, чтобы
растоптать национальное государственное право заботиться о здравоохранении и
безопасности собственных граждан. Отказ выполнить требования ВТО мог привести
к сотням миллионов долларов ежегодных штрафов.
Комиссия ЕС, сильная и в значительной степени не подотчетная бюрократия в
Брюсселе, которая управляет повседневной жизнью приблизительно 470 миллионов
граждан ЕС в 25 государствах, сама была расколота по вопросу ГМО. Еврокомис-
сар по вопросам сельского хозяйства из Дании был настоятельно настроен «за»
ГМО. Министр по вопросам окружающей среды ЕС из Греции, в которой был закон,
строго запрещающий ГМО, был настоятельно против. Фермеры по всему ЕС органи-
зовывали спонтанные «свободные от ГМО» зоны и оказывали давление на своих по-
литических деятелей, чтобы те не уступали требованиям ВТО. Опросы обществен-
ного мнения неоднократно показывали, что европейские граждане, будучи спроше-
ны, выражали сильную негативную реакцию относительно ГМО, эти цифры часто
достигали 60 % опрошенных или более.
Генетики,
«заигравшиеся
в богов»
14 апреля 2006 года на проповеди по случаю Страстной пятницы высший иерарх
Римско-католической церкви, Папа Римский Бенедикт XVI, сделал ясную и смелую
декларацию. Римский папа осудил ученых-генетиков, «которые заигрались в Бо-
га».
Обращаясь к недавним научным событиям в области генной инженерии, Папа Рим-
ский серьезно предостерег их против попыток «изменить самую грамматику жизни,
какова была спланирована и угодна Богу», критикуя «безумные, рискованные и
опасные предприятия генетиков, которые пытаются занять место Бога, не будучи
Богом». С горячим осуждением современных социальных «сатанинских» нравов, ко-
торые, как он сказал, рисковали разрушить человечество, Бенедикт XVI затем
говорил о современном «анти-Генезисе», «дьявольской гордости, нацеленной на
уничтожение семьи».
Это было самое сильное и самое явное осуждение Церковью практики генной ин-
женерии форм жизни, растений или животных. Оно подкрепило более ранние усилия
Церкви, которые в течение десятилетий сопротивляются нарастающей атаке на
воспроизводство человека, финансируемой и продвигаемой кругами внутри и во-
круг Фонда Рокфеллера: от Совета по народонаселению Джона Д.-третьего и «Ме-
морандума-200» Генри Киссинджера до тайной вакцинации людей специально обра-
ботанной противостолбнячной сывороткой. За исключением нескольких коротких
цитат СМИ, значение комментариев Папы был погребено в потоке других новостей
основных международных СМИ.
В момент, когда дописывалась эта публикация, еще не было ясно, будет ли ос-
тановлена неумолимая ГМО-группа в мире. Новый канцлер Германии, консерватор
Ангела Меркель была полна решимости согреть охладившиеся отношения с Вашинг-
тоном Джорджа Буша-младшего. В феврале 2007 года ее Кабинет встретился, чтобы
обсудить изменение осторожной политики правительства в отношении ГМО и про-
движение ГМО как «технологии будущего». Министр сельского хозяйства консерва-
тор Хорст Зеехофер активно выступал за решающее ослабление Закона по генным
растениям предыдущего правительства.
Правительство Герхарда Шредера ранее одобрило закон, утверждающий положе-
ние, что фермер или концерн, которые высеивали семена ГМО, несут ответствен-
ность за нанесение ущерба полям, свободным от ГМО в случае, если ГМО-семена
загрязняли соседнюю землю. Это положение, противоположное закону об ответст-
венности относительно ГМО в США. и Канаде, действовало как основной барьер,
предотвращающий широкое распространение и быстрый рост ГМО-бизнеса в Германии
и большей части Европейского Союза. Группы немецких фермеров тысячами быстро
организовывали оппозицию. Подобное же сопротивление росло в Польше, Хорватии,
Австрии, Венгрии, Великобритании, Франции и по всему ЕС.
Очень немногие понимали, насколько уязвимой была вся эта ГМО-мафия к крити-
ке . Очевидно, что в киберпространстве появлялись новые формы СМИ и частной
коммуникации вне господствующих медиа и рассказывали об опыте таких фермеров,
как Глокнер в Германии и Шмайзер в Канаде или об ученых, подобных Арпаду Пуш-
таи в Шотландии, которые смело рисковали всем, чтобы рассказать миру об опас-
ностях проекта ГМО.
Уже сама возможность использования неограниченной политической и человече-
ской власти тем способом, которым правительства США. и Великобритании поощряли
патентование и распространение генетически спроектированных растений, была
основанием ввести глобальный запрет или мораторий на растения ГМО и постоян-
ный запрет любого патентования живых растений или животных. Тот факт, что
грандиозные обещания ГМО о более высоких урожаях и снижении использования
гербицидов были лишь фальшивым предлогом, только добавлял импульса растущей
оппозиции ГМО.
Сокращение населения планеты и генетически спроектированные зерновые куль-
туры были частью одной и той же широкой стратегии: решительного целенаправ-
ленного сокращения населения — геноцида. Систематическое уничтожение в мире
целых групп населения было результатом преднамеренной политики, провозглашен-
ной под названием «решения мировой проблемы голода».
Вспомним ранние слова Генри Киссинджера: «Контролируя нефть, вы контроли-
руете государства. Контролируя продовольствие, вы контролируете население». К
2006 году администрация Буша в Вашингтоне, казалось, хорошо продвинулась по
пути к обеспечению глобального контроля и над нефтью, и над продовольствием.
Но оставалось неясным, не решат ли сотни миллионов нормальных и заботящихся о
своем здоровье граждан, что этот вопрос слишком важен, чтобы доверить его ре-
шение этим людям.
Литпортал
НАУКА ПЛОСКОГО МИРА 3
Терри Пратчетт, Йен Стюарт, Джек Коэн
Предположим, что, пересекая пустошь, я... нашел на земле часы. От-
сюда, как нам кажется, следует неизбежный вывод: у часов должен
быть создатель.
Уильям Пейли, «Естественная теология»
Божественный замысел — это процесс осознанного творения, который
был открыт Пейли и, как нам теперь известно, объясняет существо-
вание и осмысленность форм всех живых существ. Этот процесс все-
гда совершается с определенной целью, и если в отношении природы
Бога можно сравнить с Часовщиком, то этот Часовщик всевидящ.
Преподобный Чарльз Дарвин, «Теология видов»
Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными
проявлениями Творец первоначально вдохнул в одну или ограничен-
ное число форм; и между тем как наша планета продолжает вращать-
ся согласно неизменным законам тяготения, из такого простого на-
чала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых
прекрасных и самых изумительных форм.
Преподобный Ричард Докинз, «Происхождение видов»
Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными
проявлениями Творец первоначально вдохнул в одну или ограничен-
ное число форм; и между тем как наша планета продолжает вращать-
ся согласно неизменным законам тяготения, из такого простого на-
чала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых
прекрасных и самых изумительных форм.
Чарльз Дарвин, «Происхождение видов»
Естественный отбор — это слепой, неосознанный и автоматический
процесс, который был открыт Дарвином и, как нам теперь известно,
объясняет существование и видимую осмысленность форм всех живых
существ. Этот процесс не преследует никакой цели, и если в отно-
шении природы его можно сравнить с часовщиком, то этот часовщик
слеп.
Ричард Докинз, «Слепой часовщик»
Предположим, что, пересекая пустошь, я нашел на земле часы. От-
сюда, как нам кажется, следует неизбежный вывод: их обронил ка-
кой-то беспечный землемер.
Спасенный Дж. Соловей1, «Часы за границей»
Насчет
Круглого
Мира
Плоский Мир реален. Именно так и должны быть устроены миры. Всем известно,
что по форме он похож на плоский диск и путешествует в космическом простран-
стве на спинах четырех слонов, которые, в свою очередь, стоят на панцире ги-
гантской черепахи. Но давайте рассмотрим альтернативы.
Представьте, к примеру, шарообразный мир — тонкую корку над преисподней из
расплавленных горных пород и железа. Мир, возникший по воле случая из остан-
ков древних звезд и ставший домом для жизни, которая, тем не менее, периоди-
чески стирается с его лица самым негостеприимным образом при помощи льда, га-
зов, наводнений и каменных глыб, летящих со скоростью 20000 миль/ч (12400
км/ч).
Собственно говоря, этот невероятный мир, как и вся окружающая его Вселен-
ная , был случайно создан волшебниками Незримого Университета2. Именно Декан,
забавляясь со вселенской твердью, вызвал ее дестабилизацию — отсюда, вероят-
но, берет начало вера в то, что космос был создан кем-то бородатым, если, ко-
нечно, коллективная память передается на уровне суб-суб-суб-субатомных час-
тиц.
Бесконечно большая вселенная Круглого Мира снаружи занимает всего лишь око-
ло фута в диаметре и на данный момент хранится внутри стеклянного шара в НУ,
где она вызвала живой интерес и немалое беспокойство.
Но в основном она все-таки вызывает беспокойство. Тревогу вызывает тот
факт, что в этой вселенной нет рассказия.
Рассказий не является элементом в общепринятом смысле. Это свойство, прису-
щее всем остальным элементам, благодаря которому они неким сверхъестественным
образом превращаются в молекулы. Железо содержит в себе не только железо, но
еще и рассказы о железе, историю железа, ту часть железа, благодаря которой
оно остается железом и продолжает выполнять свою железную работу, а не пре-
1 В оригинале «Preserved J. Nightingale». - прим. пер.
2 Величайшая школа волшебства на Диске. Но вы ведь уже об этом знаете, да?
вращается, к примеру, в сыр. Без рассказия космос лишен сюжета — в нем нет ни
цели, ни предназначения.
И тем не менее, в соответствии с древним магическим правилом «что наверху,
то и внизу», ущербная вселенная Круглого Мира всеми силами старается в неко-
тором роде создать свой собственный рассказий. Железо стремится к железу. По-
всюду — вращение. В отсутствие богов, способных к сотворению жизни, жизнь,
несмотря ни на что, сумела сотворить саму себя. В то же время люди, эволюцио-
нировавшие на этой планете, от всего сердца верят в богов, волшебство, косми-
ческое предопределение и шансы «один на миллион», которые выпадают девять раз
из десяти. Они ищут в окружающем мире истории, которые мир, к сожалению, не
способен им рассказать.
Чувствуя свою вину за происходящее, волшебники несколько раз вмешивались в
ход событий Круглого Мира, когда его история, по их мнению, сворачивала не в
ту сторону. Они помогали рыбам (или рыбообразным существам) выходить из моря
на сушу, посещали протоцивилизации, созданные крабами и потомками динозавров,
в отчаянии наблюдали за тем, как ледники и падающие с неба кометы неоднократ-
но стирали с лица Земли высокоразвитые формы жизни, и, наконец, нашли поме-
шанных на сексе обезьян, которые умели быстро обучаться — особенно когда дело
касалось секса или его можно было увязать с сексом, проявив недюжинную изо-
бретательность .
Вмешавшись в очередной раз, волшебники объяснили обезьянам, что заниматься
с огнем сексом — плохая идея, и в целом поспособствовали тому, чтобы они по-
кинули планету раньше, чем ее снова накроет массовое вымирание.
Во всем этом им помогал ГЕКС, волшебная мыслящая машина Незримого Универси-
тета, которая и сама по себе располагала невероятной мощью, а в Круглом Мире,
представляющем собой, с точки зрения ГЕКСа, всего лишь Плоскомирскую подпро-
грамму, была практически подобна богу, хотя и отличалась большим терпением.
Волшебникам кажется, что они все уладили. С помощью техномагии под названи-
ем «Наука» обезьяны узнали об опасностях, непрерывно подстерегающих их плане-
ту и, вероятно, смогли избежать ледяной погибели.
Однако...
Особенность тщательно продуманных планов состоит в том, что они редко сры-
ваются. Иногда провала избежать не удается, но чаще всего такие планы, буду-
чи , как мы уже отметили, хорошо продуманными, завершаются успешно. С другой
стороны, планы, составленные в духе волшебников, которые лезут туда, куда их
не просят, постоянно кричат и пытаются уладить все дела до обеда, надеясь при
этом на лучшее, ну что ж... они терпят неудачу, практически не успев начаться.
Если приглядеться, то в Круглом Мире есть своя разновидность рассказия.
В Плоском Мире рассказий рыбы говорит ей он о том, что она была рыбой в
прошлом, остается рыбой в настоящем и продолжит быть рыбой в будущем. В Круг-
лом Мире нечто, находящееся внутри рыбы, говорит ей о том, что она была рыбой
в прошлом, остается рыбой в настоящем, а в будущем может стать чем-то еще...
... возможно.
Глава 1.
Прочие
вопросы
Шел дождь. Червям он, конечно же, пойдет на пользу.
Сквозь струйки воды, стекающие по окну, Чарльз Дарвин смотрел на сад.
Там под теплым дождиком тысячи червей создавали новую почву, перерабатывая
зимние останки в суглинок. Как удобно.
Пахари Божьи, — подумал он и поморщился. Именно эти «Божьи борозды» беспо-
коили его в данный момент.
Удивительно, как шум дождя похож на человеческий шепот.
В этот момент Дарвин заметил жука. Сине-зеленый, будто тропическая драго-
ценность , он карабкался вверх по внутренней стороне окна.
А еще выше другой жук безуспешно бился о стекло.
Один из жуков приземлился прямо ему голову.
Воздух наполнился звуками стучащих и скользящих крыльев. Зачарованный, Дар-
вин обернулся, чтобы взглянуть на облако, сияющее в углу комнаты. Оно обрета-
ло форму.
Очень Большая Штука всегда приносит университету пользу. Она дает возмож-
ность занять делом студентов и молодых сотрудников — к облегчению старших
(особенно, если ОБШ расположена на некотором расстоянии от учебного заведе-
ния) — и требует немалых денег, которые в других обстоятельствах просто лежа-
ли бы без дела и доставляли неприятности или были бы потрачены кафедрой со-
циологии (а может быть, и то, и другое сразу). К тому же ОБШ помогает раздви-
гать границы — не важно, какие именно, ведь любой ученый скажет вам, что дело
не в границах, а в самом процессе раздвигания.
Еще лучше, если ваша ОБШ превосходит любую другую, а особенно — поскольку
речь идет о Незримом Университете, величайшем в мире университете магии, — ту
ОБШ, которую строят эти сволочи из Колледжа Брейснек.
«На самом деле», — пояснил Думминг Тупс, возглавляющий институт Нецелесооб-
разно-Прикладной Магии, — «у них есть только ДБШ, то есть Довольно Большая
Штука. К тому же если учесть те проблемы, которые эта штука им доставила, она
может оказаться просто БШ».
Старшие волшебники радостно кивнули в ответ.
«А наша, стало быть, точно больше, да?» — уточнил Главный Философ.
«О, да», — ответил Тупс. — «Насколько я могу судить по разговору с людьми
из Брейснека, наша ОБШ сможет раздвигать границы вдвое шире и достичь втрое
большей глубины».
«Надеюсь, ты им этого не говорил», — вмешался Преподаватель Современного
Руносложения, — «Мы же не хотим, чтобы они начали строить... эм. . . ЕБШ!».
«Что, простите?», — вежливо уточнил Думминг, в голосе которого слышалось:
«Я в этом специалист и лучше бы вам не делать вид, будто вы в этих вещах тоже
разбираетесь».
«Эм. Еще Большую Штуку?» — пояснил Рунист, понимая, что вступил на неизве-
данную территорию.
«Нет, сэр», — мягко заметил Думминг. — «Следующей по размеру будет Просто
Огромная Штука, сэр. Утверждается, что, построив ПОШ, мы смогли бы познать
разум Создателя».
Волшебники замолчали. Было слышно, как вблизи окна с каменной бифорой, вит-
раж которого изображал «Архканцлера Слоумана в момент открытия специальной
теории слуда», жужжала муха, но через какое-то мгновение она, оставив крохот-
ный след на носу Архканцлера Слоумана, вылетела наружу прямо через едва за-
метное отверстие в стекле, которое появилось двести лет назад из-за камешка,
вылетевшего из-под проезжавшей мимо телеги. Поначалу отверстие оставалось там
просто потому, что никто не хотел чинить витраж, — теперь же оно оставалось,
потому что стало традицией.
Благодаря постоянному магическому полю высокой мощности, муха, появившаяся
на свет в стенах Незримого Университета, была намного умнее своих среднеста-
тистических сородичей. Как ни странно, но это поле не оказывало подобного эф-
фекта на волшебников — вероятно, из-за того, что большинство из них были ум-
нее мух.
«Вряд ли мы этого хотим, верно?» — нарушил молчание Чудакулли.
«Это могло бы показаться невежливым», — согласился Заведующий Кафедрой Бес-
предметных Изысканий.
«А насколько большой была бы эта Просто Огромная Штука?» — спросил Главный
Философ.
«Размером со Вселенную, сэр», — ответил Думминг. — «В принципе, она могла
бы смоделировать каждую из частиц, которые ее составляют».
«И правда, довольно большая.»
«Да, сэр».
«И, хочу заметить, найти для нее подходящее место тоже было бы непросто».
«Без сомнения, сэр», — согласился Думминг, который уже давно оставил все
попытки объяснить Большую Магию старшим волшебникам.
«Хорошо», — сказал Архканцлер Чудакулли. — «Спасибо за доклад, господин
Тупс». Он фыркнул. «Было очень интересно. Следующий пункт — прочие вопросы».
Он обвел собравшихся суровым взглядом. «И поскольку прочих вопросов у нас
нет.»
«Эм.»
В данном случае это слово было сказано не к месту. Чудакулли не любил вся-
кие комитеты и заседания. И он совершенно точно не любил прочие вопросы.
«Да, Ринсвинд?» — отозвался он, сверкая взглядом через весь стол.
«Мм...», — произнес Ринсвинд, — «Может быть, все-таки Профессор Ринсвинд,
сэр?»
«Ладно, профессор», — сказал Чудакулли, — «Говорите скорее, уже подошло
время для утреннего чая».
«С миром что-то не так, Архканцлер».
Все как один, волшебники посмотрели на ту часть окружающего мира, которую
можно было увидеть сквозь изображение «Архканцлера Слоумана в момент открытия
специальной теории слуда».
«Не говори ерунды», — возразил Чудакулли, — «Солнце светит! Сегодня отлич-
ный день!»
«Не с этим миром, сэр», — уточнил Ринсвинд. — «А с другим».
«С каким другим?» — удивился Архканцлер, как вдруг выражение его лица изме-
нилось .
«Только не...», — начал было он.
«Да, сэр», — ответил Ринсвинд. — «Он самый. И с ним что-то не так. Опять».
Любой организации нужны люди, способные взять на себя все те обязанности,
которые она не хочет исполнять или втайне считает просто ненужными. На данный
момент Ринсвинд занимал уже девятнадцать таких должностей, среди которых был
и пост Инспектора по Технике Безопасности и Охране Труда3.
Будучи Отъявленным Профессором Жестокой и Необычной Географии, Ринсвинд нес
ответственность за Сферу. В настоящее время она стояла на его столе, который,
в свою очередь, находился в мрачном подземном коридоре, где Ринсвинд и рабо-
тал; работа его по большей части состояла в том, чтобы ждать, пока кто-нибудь
не принесет ему образцы жестокой и необычной географии, над которыми он мог
бы попрофессорствовать.
«Для начала объясни мне», — обратился к нему Чудакулли, пока волшебники бе-
жали по сырым плитам, — «Почему ты работаешь здесь? Чем тебя не устраивает
твой кабинет?»
«В моем кабинете слишком жарко, сэр», — ответил Ринсвинд.
«Ты ведь жаловался на то, что там слишком холодно!»
«Да, сэр. Зимой там холодно. Даже стены покрываются льдом, сэр».
«Мы же даем тебе достаточно угля, разве нет?»
3 Племя Н!туитиф из Очудноземья придумало должность инспектора по технике безопасно-
сти даже раньше, чем знахарей и наверняка до того, как смогло освоить использование
огня или изобрести первое копье. На охоте они ждут, пока животные не умрут сами, а
потом едят их сырыми.
«Более чем, сэр. Одно ведро в день на каждую занимаемую должность, согласно
традиции. Но в этом-то и проблема. Я не могу объяснить это грузчикам. Они не
дадут мне меньше угля — могут только не приносить его совсем. Так что единст-
венный способ обеспечить себе теплую зиму — это поддерживать огонь все лето;
из-за этого в кабинете так жарко, что я не могу там работать — сэр, не откры-
вайте дверь!»
Чудакулли, который только что открыл дверь, захлопнул ее и вытер лицо плат-
ком.
«Уютненько тут», — сказал он, пытаясь проморгать глаза, залитые потом. За-
тем он повернулся к небольшой сфере, расположенной на столе позади него.
Ее размер — по крайней мере, снаружи, составлял около фута. Внутри она была
бесконечной — у большинства волшебников это не вызывало никаких затруднений.
Она содержала в себе все сущее — при определенном понимании этого самого «су-
щего», — но в своем обычном состоянии отражала лишь одну его крошечную часть
— небольшую планету, которая в данный момент была покрыта льдом.
Думминг Тупс повернул омнископ, прикрепленный к основанию стеклянного купо-
ла , и вгляделся в маленький замерзший мир. «Вблизи экватора есть только ка-
кие-то обломки», — сообщил он. — «Они так и не построили ту большую подвеску,
благодаря которой смогли улететь с планеты. Похоже, мы что-то упустили».
«Но мы ведь все исправили», — возразил Чудакулли. — «Помните? Все люди ус-
пели покинуть планету до того, как она покрылась льдом».
«Да, Архканцлер», — ответил Тупс. — «И в то же время — нет».
«Если я попрошу вас дать объяснение, вы сможете рассказать так, чтобы я по-
нял?» — спросил Чудакулли.
Какое-то время Думминг пристально смотрел на стену. Он шевелил губами, под-
бирая подходящие слова. «Да», — наконец, сказал он, — «Мы изменили историю
этого мира и обеспечили людям будущее, в котором они смогут покинуть планету
прежде, чем она замерзнет. Но, похоже, что после этого история каким-то обра-
зом откатилась обратно».
«Опять? В прошлый раз это сделали эльфы».
«Вряд ли они бы снова попытались это провернуть, сэр».
«Но мы же знаем, что люди покинули планету до наступления холодов», — вме-
шался Преподаватель Современного Руносложения. Он оглядел других волшебников
и неуверенно добавил: «Так ведь?»
«Раньше мы так думали», — мрачно заметил Декан.
«В некотором роде, сэр», — сказал Думминг. — «Однако вселенная Круглого Ми-
ра несколько податлива и изменчива. Хотя мы и можем видеть будущее, прошлое
может измениться так, что с точки зрения Круглого Мира это будущее никогда не
наступит. Это все равно, что вырвать из книги последнюю страницу и заменить
ее на новую. Мы по-прежнему можем читать старую страницу, однако с точки зре-
ния персонажей концовка будет другой, а может, и нет».
Чудакулли хлопнул его по спине. «Браво, господин Тупс! Вы даже ни разу не
упомянули кванты!» — воскликнул он.
«Но я бы все-таки не стал их исключать», — вздохнул Тупс.
Глава 2.
Часы Пейли
Место и время действия: «Библейский пояс»4 в Соединенных Штатах, несколько
лет тому назад. Ведущий ток-шоу на радио в прямом эфире принимает телефонные
звонки. Передача посвящена теме, которая приводит в ужас любого богобоязнен-
Регион, объединяющий несколько южных и юго-восточных штатов, в которых широко рас-
пространена консервативная форма протестантизма — прим. пер.
ного фундаменталиста из южных штатов — эволюции. Далее следует разговор в та-
ком духе:
ВЕДУЩИЙ:
Итак, Джерри, как вы относитесь к эволюции? Стоит ли нам воспринимать тео-
рии Дарвина всерьез?
ДЖЕРРИ:
Этот Дарвин ведь так и не получил Нобелевскую премию, верно? Если он был
таким великим ученым, почему же ему не дали Нобеля?
ВЕДУЩИЙ:
Мне кажется, это довольно справедливое замечание, Джерри.
Этот разговор происходил на самом деле, и в словах ведущего не было ни кап-
ли иронии. Тем не менее, аргумент, который привел Джерри, совсем не так хо-
рош, как ему кажется. Чарльз Роберт Дарвин скончался в 1882 году, в то время
как первая Нобелевская премия была присуждена только в 1901.
Конечно, люди, действуя из лучших побуждений, часто оказываются не в курсе
различных исторических тонкостей, и было бы несправедливым вменять им это в
вину. Однако кое в чем их можно обвинить вполне заслуженно — ни ведущий, ни
его гость не посчитали нужным включить собственный мозг. Из-за чего они вооб-
ще устроили эту дискуссию? Из-за того, что практически любой ученый, как хо-
рошо известно каждому богобоязненному фундаменталисту из южных штатов, видит
в Дарвине одну из величайших фигур всех времен. Собственно говоря, именно эту
посылку и пытался опровергнуть Джерри. Так вот, вряд ли кто-то станет сомне-
ваться в том, что выбор лауреатов Нобелевской премии (в области естественных
наук) в значительной мере опирается на мнение самих ученых. Которые, как нам
уже известно, полностью согласны с тем, что Дарвину принадлежит одно из мест
на вершине научного древа. И если Дарвин Нобелевскую премию так и не получил,
то вряд ли из-за того, что комитет (как, по замыслу ведущего, должны были по-
думать слушатели) не воспринимал его достижения всерьез. Должны быть другие
причины. И главная из них, оказывается, состоит в том, что Дарвина уже не бы-
ло в живых.
Как показывает этот случай, эволюция до сих пор остается темой ожесточенных
споров в Библейском поясе, где ее иногда называют «дьяволюцией»5 и в большин-
стве случаев считают делом рук Сатаны. Более вдумчивые последователи религии
— главным образом, европейцы, включая и Папу Римского — уже давно поняли, что
эволюция не представляет какой-либо угрозы для религии — это просто способ,
которым Бог достиг своей цели — в данном случае создания живых существ. Одна-
ко жители Библейского пояса, в своей незамысловатой и фундаменталистской ма-
нере, видят в эволюции угрозу — и они правы. Тщательно продуманное примирение
эволюции с деяниями Бога — всего-навсего уклончивый ответ, нерешительная по-
пытка компромисса. Почему? Да потому что эволюция основательно подрывает то
доказательство, которое при других условиях могло бы стать лучшим из когда-
либо созданных аргументов в пользу существования Бога — «принцип разумного
замысла»6.
Размеры Вселенной приводят нас в трепет, а ее сложность вызывает восхище-
ние. Все ее части аккуратно подогнаны друг к другу. Возьмем, к примеру, мура-
вья, муравьиного льва и львиный зев. Каждый из них идеально подходит для сво-
ей роли (или «предназначения»). Муравьи существуют для того, чтобы их поедали
муравьиные львы, муравьиные львы существуют, чтобы поедать муравьев, а льви-
ный зев... ну, он нравится пчелам, что хорошо само по себе. Каждый организм де-
монстрирует явные признаки «замысла», как если бы он был специально создан
5 «Evilution» — от «evil» («зло») и «evolution» («эволюция») — прим. пер.
6 Название этого доказательства связано с тем, что оно выводит существование косми-
ческого творца, исходя из наличия замысла.
для какой-то цели. Муравьи по своему размеру как раз подходят для того, чтобы
личинки муравьиного льва могли их схватить, в то время как сами личинки обла-
дают мощными челюстями и умеют строить в песке ловушки для муравьев. Форма
львиного зева идеально подходит для опыления пчелами. И если мы видим следы
разумного замысла, значит, его автор должен быть неподалеку.
Многим людям эти рассуждения покажутся вполне убедительными, особенно если
расписать их обстоятельно и во всех подробностях, а в начале слова «автор»
поставить заглавную букву «А». Однако «опасная идея» Дарвина, как пишет7 в
одноименной книге Дэниэл Деннетт, вносит в машину космического замысла серь-
езный разлад. Она открывает перед нами альтернативный, весьма правдоподобный
и, по всей видимости, несложный процесс, в котором нет места замыслам и нет
необходимости в создателе. Дарвин называл этот процесс «естественным отбо-
ром» ; теперь мы называем его «эволюцией».
Многие аспекты эволюции до сих пор остаются непонятными для ученых. Детали
дарвиновской теории все еще открыты для обсуждения, а новые взгляды на про-
блему появляется практически каждый год по мере того, как ученые стараются в
ней разобраться. Жители Библейского пояса понимают в эволюции еще меньше и
обычно низводят ее до карикатурного образа «слепой случайности». Разбираться
в ней они совсем не хотят. Тем не менее, они, намного лучше избалованных ев-
ропейцев , понимают ту опасность, которую теория эволюции представляет для
психологии религиозных верований. Проблема здесь не в ее содержании (посколь-
ку любое научное открытие можно считать проявление воли Бога — средством, с
помощью которого Он достигает нужного результата), а в отношении. Как только
Бог1 перестает быть насущной необходимостью в жизни планеты и прячется где-то
за биохимией ДНК и Вторым Законом термодинамики, его основополагающая роль в
повседневной жизни людей становится уже не столь очевидной. В частности, у
нас нет никаких особых причин верить в то, что Он оказывает на нашу жизнь ка-
кое-то влияние или имеет такие намерения, поэтому фундаменталистские пропо-
ведники могут остаться не у дел. И в результате тот факт, что Дарвин не полу-
чил Нобелевскую Премию, может стать предметов споров на местном американском
радио. Точно также развивался и образ мышления самого Дарвина — вступив во
взрослую жизнь студентом-теологом, он закончил ее измученным агностиком.
При взгляде извне — и в еще большей степени изнутри — процесс научного ис-
следования выглядит запутанным и беспорядочным. Невольно напрашивается вывод,
что ученые и сами находятся в хаосе и замешательстве. В некотором смысле это
правда, ведь такова природа научных исследований. Вашу работу нельзя назвать
исследованием, если вы знаете, что делаете. Но это всего лишь оправдание —
есть и более достойные причины, чтобы рассчитывать на подобное замешательство
и даже дорожить им. Главная причина состоит в том, что оно дает нам крайне
эффективный метод познания мира и вполне удовлетворительную степень уверенно-
сти в том, что наше понимание соответствует действительности.
В своей книге «Защищая науку — в пределах разумного»8 философ Сьюзен Хейек
демонстрирует беспорядочность науки на примере простой сравнения с кроссвор-
дом . Любители кроссвордов знают, что их решение — дело довольно запутанное.
Разгадывая кроссворд, никто не станет отвечать на вопросы по порядку, записы-
вая ответы в соответствующие клетки и методично приближаясь к верному решению
— кроме, пожалуй, эксперта и при условии, что кроссворд небольшой. Вопросы мы
в основном выбираем случайно, руководствуясь только смутным ощущением, под-
сказывающим нам, какой из них проще (некоторые люди легко справляются с ана-
граммами, в то время как другие их терпеть не могут). Мы сверяем одни вариан-
7 «Darwin's Dangerous Idea: Evolution and the Meaning of Life», 1995 («Опасная идея
Дарвина. Эволюция и смысл жизни») — прим. пер.
8 «Defending Science — Within Reason», 2003 — прим. пер.
ты ответов с другими, добиваясь точного соответствия. Мы находим ошибки, сти-
раем их и записываем исправленный ответ.
Возможно, этот процесс и не кажется вам рациональным, однако его результат
совершенно логичен, а «система сдержек и противовесов» (Сходятся ли ответы с
вопросами? Все ли буквы совпадают?) строго ограничивает наши варианты. Не-
большая возможность для ошибки все же остается, так как два разных ответа на
один и тот же вопрос могут совпадать во всех точках пересечения с другими
словами, но такие ошибки встречаются редко (вероятно, их и ошибками назвать
нельзя — просто составитель кроссворда позволил себе некоторую двусмыслен-
ность) .
По словам Хейек, процесс научного исследования во многом похож на разгады-
вание кроссворда. Ответы на вопросы, поставленные природой, приходят к нам в
разрозненном виде и без всякого порядка. Сравнивая их с ответами на другие
вопросы, мы иногда замечаем расхождения, и тогда приходится что-то менять.
Теории, которые когда-то считались верными, оказываются полной бессмыслицей и
выходят из игры. Всего несколько лет назад лучшая попытка объяснить происхож-
дение звезд обладала одним маленьким недостатком: из нее следовало, что звез-
ды старше окружающей их Вселенной. В любой конкретный момент времени среди
ответов, данных наукой, есть как более или менее надежные, так и сомнитель-
ные... . а некоторых ответов нет совсем.
Опять-таки, наука не производит впечатление рационального процесса, хотя и
приводит к рациональному результату. На самом деле все эти проверки, исправ-
ления и пересмотры усиливают нашу уверенность в правильности ответа. При этом
мы должны помнить о том, что ни один из наших ответов не доказан на все 100 %
— рано или поздно все может измениться.
Критики часто используют запутанный и сумбурный процесс научного открытия
как основу для дискредитации науки. Эти глупые ученые даже между собой не мо-
гут договориться, они постоянно меняют собственное мнение, всех их слова —
просто условности — так с какой стати мы должны верить в эту чепуху? Тем са-
мым они искажают самую сильную сторону науки, выдавая ее за слабость. Рацио-
нально мыслящий человек всегда должен быть готов к тому, чтобы изменить свое
мнение, если того требуют факты. В науке нет места для догм. Конечно, многие
ученые не дотягивают до этого идеала, но они тоже всего лишь люди. Целые на-
учные школы могут оказаться в ловушке интеллектуального тупика и впасть в от-
рицание . Тем не менее, большая часть ошибок рано или поздно выходит наружу —
благодаря другим ученым.
Такое гибкое развитие характерно и для других областей знания, не относя-
щихся к естественным наукам. Гуманитарные науки поступают аналогично, но в
своей отличительной манере. Однако естественные науки практикуют подобный
подход в большей степени, более систематично и с большим результатом, чем
практически любой другой стиль мышления. А еще они используют эксперименты
как средство проверки реальности.
Религии, культы и псевдонаучные движения поступают иначе. Религиозные лиде-
ры крайне редко меняют свои взгляды по поводу того, что записано в Священной
Книге. Если ваша вера — источник сокровенного знания, полученного от самого
Бога, признать ошибку будет непросто. Стоит отдать должное Католической церк-
ви, признавшей, что во времена Галилея она ошибочно считала Землю центром
Вселенной и до не давнего времени заблуждалась насчет эволюции.
В отличие от науки, религии, культы и псевдонаучные движения преследуют
другую цель. Наука — в идеале — остается открытой для новых идей. Она посто-
янно ищет новые способы проверки старых теорий, даже если они выглядят вполне
надежными. Она не убеждает себя в том, что возраст Земли составляет сотни
миллионов лет или больше, просто взглянув на геологию Большого Каньона. Она
перепроверяет свои идеи, принимая во внимание другие открытия. Когда ученые
открыли радиоактивность, у нас появилась возможность более точно определять
даты геологических событий и сравнивать их с наблюдаемыми отложениями горных
пород. После этого многие даты были пересмотрены. Когда из ниоткуда появилась
теория материкового дрейфа, вместе с ней пришли и совершенно новые способы
датировки, которые быстро нашли свое применение. И привели к новым пересмот-
рам имеющихся дат.
Ученые — в целом — хотят знать о своих ошибках, чтобы иметь возможность их
исправить.
В то время как религии, культы и псевдонаучные движения хотят прикрыть лю-
бую возможность для сомнений. Они хотят, чтобы их последователи прекратили
задавать вопросы и приняли систему взглядов такой, какая она есть. Разница
очевидна. Предположим, к примеру, что ученые пришли к выводу, будто бы теории
Эриха фон Дэникена об инопланетном происхождении древних руин и сооружений не
лишены смысла. Они бы стали задавать вопросы. Откуда эти пришельцы появились?
Какие у них были космические корабли? Зачем они прибыли на Землю? Можно ли,
опираясь на древние записи, сделать вывод о том, что инопланетяне принадлежа-
ли к одному или разным видам? Какова закономерность их визитов? Сторонников
теорий Дэникена в то же время вполне удовлетворяют инопланетяне как таковые,
без лишних вопросов. Инопланетяне объясняют существование руин и строений — и
этим все сказано, задача решена.
Точно так же с позиции ранних последователей идеи божественного творения, а
также их более современных реинкарнаций в лице креационистов и сторонников
«разумного замысла», ставшего в последнее время повальным квазирелигиозным
увлечением, знание того, что живые существа возникли в результате акта творе-
ния (где в роли творца выступает либо Бог1, либо инопланетяне, либо просто не-
кий разумный создатель), означает окончательное решение проблемы — копать
глубже им незачем. Поиски доказательств, способных опровергнуть наши убежде-
ния, не приветствуются. В отличие от доказательств в их пользу. Просто согла-
ситесь с тем, что вам говорят и не задавайте никаких вопросов.
Ах да, но ведь наука тоже не любит вопросов, — скажут последователи культов
и религий. Вы не принимаете наши взгляды всерьез, вы даже не допускаете по-
добных вопросов. И не даете нам протолкнуть наши идеи в школьную программу
естествознания как альтернативу вашему мировоззрению.
В какой-то мере это правда — особенно насчет уроков естествознания. Но ведь
это все-таки уроки естествознания, поэтому и учить они должны естественным
наукам. В то время как заявления креационистов, сторонников различных культов
и оторванных от жизни теистов, поддерживающих идею разумного замысла, наукой
не являются. Креационизм — это всего лишь теистическая система верований без
какого-либо научного обоснования с ее стороны. Свидетельства в пользу инопла-
нетных визитов ненадежны, беспорядочны и по большей части легко объясняются
совершенно заурядными особенностями культуры древних людей. Теория разумного
замысла предъявляет доказательства в пользу своих взглядов, однако, эти дока-
зательства не выдерживают даже поверхностной научной критики, как отмечают
книги «Почему разумный замысел терпит неудачу»9 под редакцией Мэтта Янга и
Тейнера Эдиса, а также «Рассуждения о замысле»10 под редакцией Уильяма Демб-
ски и Майкла Руза. Когда же люди (это, поспешим заметить, не относится к упо-
мянутым авторам) заявляют, что Большой Каньон является доказательством Ноева
потопа — печально известного инцидента, произошедшего в недавнем прошлом, —
9 «Why Intelligent Design Fails: A Scientific Critique of the New Creationism», 2004
(«Почему разумный замысел терпит неудачу. Научная критика нового креационизма») —
прим. пер.
10 «Debating Design: From Darwin to DNA», 2004 («Рассуждения о замысле. От Дарвина
до ДНК») — прим. пер.
указать на их ошибку не составляет большого труда.
Согласно принципу свободы слова, эти взгляды тоже имеют право на существо-
вание, но это не означает, что они должны преподаваться на уроках естество-
знания, равно как и приходской священник в своей воскресной проповеди не обя-
зан освещать научные взгляды на существование Бога. Если вы хотите, чтобы ва-
ши взгляды стали часть уроков естествознания, вы должны предоставить их науч-
ное обоснование. Но из-за того, что культы, религии и альтернативные системы
верований запрещают задавать неудобные вопросы, получить подобное обоснование
им никогда не удастся. Не только случайность бывает слепой.
Научное представление о планете, на которой мы живем в настоящий момент, а
также о существах, живующих с нами по соседству, и окружающей Вселенной сфор-
мировалось в течение нескольких тысяч лет. Развитие науки в основном происхо-
дит постепенно — озеро нашего понимания непрерывно наполняется, благодаря не-
исчислимому множеству крошечных дождевых капель. Подобно воде в озере, наше
понимание тоже способно испаряться, ведь то, что кажется нам понятным сего-
дня, может оказаться полным абсурдом завтра — точно так же, как то, что каза-
лось понятным вчера, выглядит абсурдом сегодня. Мы говорим о «понимании», а
не о «знании», потому что наука одновременно и больше, и меньше, чем просто
собрание неизменных фактов. Больше — потому что заключает в себе организаци-
онные принципы, дающие объяснение тем явлениям, которые мы предпочитаем назы-
вать фактами: необычные траектории планет в небе приобретают строгий смысл,
как только мы понимаем, что за их движением стоит сила тяготения, которая
подчиняется математическим закономерностям. Меньше — потому что утверждение,
которое кажется фактом сегодня, завтра может оказаться ложной интерпретацией
какого-нибудь другого явления. В Плоском Мире, где очевидное обычно оказыва-
ются правдой, маленькое и незаметное Солнце действительно вращается вокруг
большого и важного мира людей. Свой мир мы привыкли считать таким же: в тече-
ние столетий люди считали, что Солнце вращается вокруг Земли и признавали это
очевидным «фактом».
В науке роль крупных организационных принципов играют теории — связные сис-
темы идей, дающие объяснение огромному множеству фактов, которые в других об-
стоятельствах никак не связаны друг с другом, и выдержавшие все тяжелые испы-
тания, специально созданные для их опровержения — на случай если теория не
соотносится с реальностью. Они не были признаны в порыве некой научной веры —
наоборот, люди пытались опровергнуть эти теории, доказав несостоятельность их
идей, но пока что в этом не преуспели. Эти неудачные попытки не служат дока-
зательством истинности теории, потому что возможности для нестыковок остаются
всегда. Теория гравитации, созданная Исааком Ньютоном, в сочетании с его же
законами движения была — и остается — достаточно хорошим подходом к объясне-
нию движения планет, астероидов и других объектов Солнечной системы с высокой
точностью и в мельчайших подробностях. Тем не менее, в ряде случаев — напри-
мер, при описании черных дыр — ей на смену пришла общая теория относительно-
сти Альберта Эйнштейна.
Через несколько десятилетий ее наверняка вытеснит какая-нибудь новая тео-
рия. Есть немало признаков, которые говорят о том, что на передовой физиче-
ской науки дела обстоят не так уж гладко. Когда специалисты по космологии вы-
нуждены постулировать существование необычной «темной материи», чтобы объяс-
нить , почему галактики не подчиняются известным нам законам тяготения, и вы-
думывать еще более странную «темную энергию», чтобы объяснить, почему галак-
тики удаляются друг от друга с возрастающей скоростью, причем независимые
факты, подтверждающие существование этих «темных сил» практически отсутству-
ют , грядущую смену парадигмы можно практически почуять в воздухе.
Как правило, наука развивается постепенно, но иногда в ней происходит рез-
кий скачок. Теория Ньютона стала одним из величайших научных прорывов — это
был не просто ливень, потревоживший водную гладь, а настоящая интеллектуаль-
ная буря, высвободившая бушующий поток. Книга «Часы Дарвина»11 посвящена дру-
гой интеллектуальной буре — теории эволюции. В биологии Дарвин сыграл ту же
роль, что и Ньютон в физике, хотя и совершенно иным образом. Ньютон вывел ма-
тематические уравнения, с помощью которых физики могли выполнять расчеты и
проверять их с высокой точностью; его теория носила количественный характер.
Идея Дарвина находит выражение не в уравнениях, а в словах и описывает не
числа, а качественный процесс. Но, несмотря на это, по своему влиянию она не
уступает теории Ньютона, а возможно, даже ее превосходит. Поток Дарвина про-
должает бушевать и в наши дни.
Итак, эволюция — это теория, одна из самых влиятельных, масштабных и важных
теорий, когда-либо созданных человеком. В этой связи следует отметить, что
слово «теория» часто употребляется в несколько ином значении — «идея, предло-
женная для проверки на практике». Строго говоря, в данном случае следовало бы
использовать слово «гипотеза», но это слово звучит слишком заумно и педантич-
но, поэтому большинство людей стараются его избегать. В том числе и ученые,
которым стоило бы проявить большую осторожность. «У меня есть теория», — го-
ворят они. Нет, у вас есть гипотеза. Потребуются годы, а может быть, и столе-
тия напряженных испытаний, прежде чем она станет теорией.
Когда-то и теория эволюции была гипотезой. Теперь же это настоящая теория.
Критики цепляются за это слово, забывая о двойственности его значения. «Всего
лишь теория», — говорят они с пренебрежением. Однако настоящая теория прошла
столько жестких испытаний, что мы не можем просто взять и закрыть на нее гла-
за. В этом отношении у нас намного больше причин, чтобы воспринимать всерьез
именно теорию эволюции, а не альтернативные подходы к объяснению жизни, осно-
ванные, скажем, на религиозной вере, поскольку опровержение не входит в число
первоочередных задач религии. С этой точки зрения теории представляют собой
наиболее доказанные и заслуживающие доверия фрагменты научного знания. В об-
щем и целом, по своей достоверности они намного опережают любые другие творе-
ния человеческого разума. Так что упомянутый пренебрежительный лозунг на са-
мом деле должен звучать как «всего лишь гипотеза».
Подобная позиция была оправдана, когда теория эволюции только начинала свое
становление, но в наши дни это всего лишь проявление невежества. Если что-то
и можно считать фактом, так это эволюцию. Пусть даже в основе наших выводов
лежат, главным образом, подсказки, найденные в отложениях горных пород, или
более поздние сравнения ДНК различных организмов, а вовсе не прямые наблюде-
ния, полученные невооруженным глазом в реальном времени, для вывода логиче-
ских следствий из фактов совсем не обязательно располагать показаниями свиде-
телей. А количество этих фактов (например, окаменелостей или ДНК) превосходит
всякие границы. Доказательства эволюции настолько надежны, что без нее наша
планета выглядит совершенно бессмысленной. Живые существа способны изменяться
и изменяются с течением времени. Анализ окаменелых останков показывает, что в
течение длительных промежутков времени они менялись довольно существенно —
вплоть до образования совершенно новых видов. Сегодня мы можем наблюдать бо-
лее мелкие изменения, происходящие в течение года или — в случае бактерий —
всего лишь нескольких дней.
Эволюция — это реальность.
Спорным, в особенности среди ученых, остается вопрос о том, как именно про-
исходит эволюция. Научные теории тоже эволюционируют и адаптируются, стараясь
соответствовать новым результатам наблюдений, новым открытиям и новым интер-
претациям старых открытий. Теории не высечены в камне. Сильнейшая сторона
науки состоит в том, что ученые — при наличии достаточно веских оснований —
Это то, что вы сейчас читаете.
способны поменять свое мнение. Есть, конечно, и исключения, потому что ученые
— тоже люди и совершают те же ошибки, что и все мы, однако настоящих ученых
все-таки достаточно много, чтобы наука продолжала двигаться вперед.
Даже в наши дни можно встретить упрямцев, не признающих эволюцию как свер-
шившийся факт — несмотря на поднятую ими шумиху, таких людей меньшинство, од-
нако это меньшинство обладает заметным весом. В основном это американцы — в
силу того, что особенности американской истории (в сочетании с довольно свое-
образным налоговым законодательством) превратили эволюцию в серьезную пробле-
му американского образования. В США. битва между сторонниками и противниками
теории Дарвина — это не только вопрос интеллектуального превосходства. В ней
замешаны деньги и право влиять на умы и сердца следующего поколения. Внешне
она выглядит как противостояние на почве науки и религии, однако, в ее основе
лежит политика. В 1920-х годах четыре американских штата (Арканзас, Миссиси-
пи, Оклахома и Теннесси) признали незаконным преподавание эволюции в государ-
ственных средних школах. Этот закон оставался в силе почти пятьдесят лет, и
был окончательно отменен постановлением Верховного Суда в 1968 году. Тем не
менее, сторонники «креационистской науки» продолжали искать в этом постанов-
лении лазейки и даже возможности для его отмены. В большинстве случаев их по-
пытки не увенчались успехом — в частности, из-за того, что «креационисткая
наука» — это вовсе не наука; она не отличается строгостью мышления, не удов-
летворяет объективным критериям, а ее некоторые из ее выводов звучат просто
глупо.
Можно верить в то, что Бог сотворил Землю, и никто не докажет обратного. В
этом смысле подобная вера оправдана. Ученым может показаться, что такое «объ-
яснение» не сильно помогает нашему пониманию чего бы то ни было, но это уже
их проблемы; чтобы мы ни говорили, все действительно могло случиться именно
так. Однако следовать библейской хронологии, составленной англо-ирландским
прелатом Джеймсом Ашшером, и верить в то, что Земля была сотворена в 4004 г.
до н. э. просто неразумно — крайне убедительные доказательства говорят в
пользу того, что возраст нашей планеты составляет не 6000 лет, а 4,5 миллиар-
да , что намного больше. Либо Бог намеренно пытается ввести нас в заблуждение
(что вполне возможно, но плохо соотносится с большинством религиозных пропо-
ведей и вполне может сойти за ересь), либо мы живем на очень старой каменной
глыбе. Предположительно 50 % американцев12 верят в то, что Земля была создана
менее 10 000 лет тому назад — если эта статистика соответствует действитель-
ности, то самая дорогая в мире образовательная система показывает себя с до-
вольно печальной стороны.
Америка снова и снова вовлекается в битву, которая в Европе закончилась еще
столетие назад. Европейцы пришли к компромиссу: реальность эволюции была при-
знана Папой Пием XII в энциклике 1950 г. , хотя это событие еще не означало
полной победы науки13. В 1981 г. Его преемник, Иоанн Павел II осторожно заме-
тил, что «Писание, не желает учить нас тому, как были сотворены небеса — оно
учит нас тому, как на них взойти». Наука отстояла свою честь в том смысле,
что теория эволюции получила всеобщее признание, а верующие — возможность
воспринимать эволюцию как проявление божественной воли, создавшей живых су-
ществ. Это решение, как полагал и сам Дарвин, оказалось весьма удачным, по-
скольку все оставались довольными и прекращали спорить. Но креационисты, по-
видимому, так и не поняли, что ограничивая свое религиозные убеждения верой в
6000-летнюю планету, они не делают себе чести и сами себя загоняют в безвы-
И еще сколько то процентов американцев думают, что Земля существует 2016 лет. -
Ред.
13 По словам Айзека Азимова, наиболее практичная и впечатляющая победа науки над ре-
лигией произошла в XVII веке, когда церкви начали устанавливать молниеотводы.
ходное положение.
Книга «Часы Дарвина» посвящена викторианскому обществу, которое никогда не
существовало — точнее, оно перестало существовать после того, как в историю
вмешались волшебники. Это не то общество, которое до сих пор пытаются создать
креационисты — оно было бы куда более «фундаменталистским» и полным самодо-
вольных людей, указывающих другим, как нужно себя вести, и подавляющих любые
проявления подлинного творчества. Настоящая викторианская эпоха была парадок-
сом: несмотря на то, что викторианское общество отличалось довольно мощной и
вместе с тем гибкой религиозной базой, где существование Бога принималось на
веРУл оно положило начало целой серии интеллектуальных революций, которые
практически непосредственно привели к современному западному обществу, отде-
ленному от церкви. Заметьте, что даже в США. отделение государства от церкви
закреплено в государственной конституции. (Как это ни странно, но в Соединен-
ном Королевстве, которое на практике является одним из самых светских госу-
дарств — если не считать крещения, бракосочетания и похорон, его жители прак-
тически не посещают церковь — есть государственная религия и монарх, который,
как утверждается, назначается самим Богом. В отличие от Плоского Мира, Круг-
лый Мир не обязан быть логичным). Так или иначе, настоящие викторианцы были
богобоязненными людьми, несмотря на то, что их общество благоволило к вольно-
думцам вроде Дарвина с их нестандартным мышлением, что, в свою очередь, имело
далеко идущие последствия.
Идея часов и часовых механизмов пронизывает весь метафорический ландшафт
науки. Ньютоновское представление о Солнечной системе, подчиняющейся строгим
математическим «законам», часто называют «механистической Вселенной». Это не-
плохая метафора, к тому же механические планетарии — модели Солнечной систе-
мы, в которых шестерни вращают крошечные планеты, создавая некое подобие ре-
ального вращения, — и в самом деле напоминают часовые механизмы. В XVII и
XVIII веках часы входили в число наиболее сложных механизмов и, скорее всего,
были среди них самыми надежными. Даже сегодня мы продолжаем употреблять фразу
«работает, как часы»; «атомной точности» еще только предстоит заменить это
выражение в нашем обиходе.
В викторианскую эпоху олицетворением надежного механизма стали карманные
часы. Идеи Дарвина тесно связаны с часами, которые и здесь отражают идею за-
мысловатого механического совершенства. Эти часы впервые упоминаются священ-
ником Уильямом Пейли, который умер через три года после рождения Дарвина.
Пейли описывает их во вступительном абзаце своей выдающейся работы «Естест-
венная теология»14, которая впервые была опубликована в 1802 г. Чтобы понять
ход мыслей Пейли, лучше всего обратиться к его собственным словам:
Предположим, что, пересекая пустошь, я споткнулся о камень, и меня спроси-
ли, как камень оказался на этом месте; вероятно, я мог бы, принимая во внима-
ние все известные мне доводы против, ответить, что камень лежал здесь всегда
— доказать нелепость этого утверждения, скорее всего, будет не так уж просто.
Но предположим, что я нашел на земле часы и передо мной стоит вопрос: как эти
часы здесь оказались; вряд ли я стану пользоваться тем же ответом, что и в
предыдущем случае, то есть утверждать, что часы, насколько я могу судить, бы-
ли здесь всегда.
Но почему же одно и то же утверждение не может служить ответов на вопрос о
часах, и на вопрос о камне? Почему такой ответ неприемлем во втором случае,
но приемлем в первом? На то есть одна и только одна причина: рассматривая ча-
сы, мы видим (и тем они отличаются от камня), что форма и расположение их со-
ставных частей отвечают определенной цели, то есть сконструированы и подогна-
ны друг к другу так, чтобы приводить механизм в движение, причем это движение
«Natural Theology» — прим. пер.
отрегулировано таким образом, что часы показывают текущее время; мы также по-
нимаем, что если бы различные части механизма имели другую форму или другой
размер, или располагались по отношению друг к другу каким-либо иным образом
или в ином порядке, то либо механизм вообще не производил бы никакого движе-
ния, либо его движение никоим образом не соответствовало бы настоящей цели
часов.
Вслед за этим Пейли подробно описывает устройство часов, подводя читателя к
основной мысли своих рассуждений:
Рассматриваемый нами механизм... отсюда, как нам кажется, следует неизбежный
вывод: у часов должен быть создатель, то есть в определенном месте и времени
должен был существовать некий мастер или группа мастеров, создавших этот ме-
ханизм с известной нам целью, понимающих его устройство и придумавших правила
его использования.
Далее следует длинный отрывок из нумерованных параграфов, в которых Пейли
приводит более тщательную аргументацию своей точки зрения, распространяя ее
на случаи, когда в часах, к примеру, не хватает деталей, и отклоняет некото-
рые возражения против представленных им доказательств. Вторая глава посвящена
рассказу о гипотетических «часах», способных создавать собственные копии —
здесь автор поразительным образом предвидел идею «машины фон Неймана», кото-
рая появилась в XX веке. И в этом случае, утверждает Пейли, есть довольно
веские основания, чтобы сделать вывод о существовании «изобретателя»; в дей-
ствительности это, скорее всего, только усилит наше преклонение перед талан-
том часового мастера. Более того, разумный наблюдатель мог бы заметить сле-
дующее: несмотря на то, что лежащие перед ним часы в каком-то смысле являются
создателем часов, сконструированных ими по ходу своего движения, отношения
между ними заметно отличаются от тех, что связывают, скажем, плотника и соз-
данный им стул.
Продолжая развивать эту мысль, Пейли отметает один из возможных вариантов:
подобно камню, который, насколько ему известно, мог существовать всегда, часы
тоже могли вечно лежать на этом месте. Возможно, все часы образуют последова-
тельность , в которой каждый последующий механизм создан предыдущим, а начало
теряется в бесконечно далеком прошлом, так что первые часы никогда и не суще-
ствовали . Однако, — пишет Пейли, — часы совсем не похожи на камень, потому
что они искусственные. Возможно, камни и в самом деле существовали всегда:
кто знает? Но только не часы. В противном случае мы бы столкнулись с «изобре-
тением без изобретателя», с «доказательством замысла без самого автора». От-
вергая это предположение по ряду метафизических причин, Пейли приходит к сле-
дующему :
Вывод, к которому мы пришли после первоначального осмотра механизма, внут-
реннего устройства и движения часов, состоял в том, что они — в силу своей
конструкции — были созданы неким изобретателем, который понимал их устройство
и предназначил их для определенной цели. Это утверждение неопровержимо. По-
вторный осмотр открывает перед нами новое знание. Оказывается, что в процессе
своего движения одни часы создают другие, подобные себе; более того, мы видим
в них систему или организацию, специально предназначенную для этой цели. Ка-
ким образом это открытие могло или должно бы было повлиять на сделанный ранее
вывод? Оно, как уже было сказано, лишь безмерно увеличило бы наше восхищение
перед теми умениями, которые были задействованы для создания подобной машины!
Что ж, все мы понимаем, к чему ведет достопочтенный преподобный, и своей
цели он достигает в третьей главе. Вместо часов рассмотрим глаз. Не тот, что
лежит где-нибудь на пустоши, а тот, что находится в теле животного, которое,
возможно, и правда лежит на пустоши. Вот что говорит Пейли: сравним глаз с
телескопом. Они так похожи, что мы вынуждены признать: глаз, так же, как и
телескоп, был «создан для зрения». Около тридцати страниц анатомического опи-
сания убеждают нас в том, что глаз, должно быть, в самом деле был намеренно
создан, чтобы видеть. Но глаз — это всего лишь один пример: подумайте о пти-
це , рыбе, шелкопряде или пауке. И вот, наконец, Пейли открыто выражает мысль,
которую все читатели ожидали с первой страницы:
Даже будь глаз единственным примером изобретательности, его было бы доста-
точно, чтобы прийти к сделанному нами выводу и признать неизбежность сущест-
вования разумного Создателя.
Вот и все, если вкратце. Живые существа настолько сложно устроены, настоль-
ко эффективно функционируют и так идеально подходят друг к другу, что могли
возникнуть только в результате акта творения. Однако творения предполагает
наличие творца. Вывод: Бог существует, и именно он создал великолепное много-
образие жизни на Земле. Какие еще могут быть вопросы? Здесь больше нечего до-
казывать .
Глава 3.
Теология
видов
Прошло три часа...
Старшие волшебники осторожно ступали по полу здания Высокоэнергетической
Магии — отчасти из-за того, что это место не было их естественной средой оби-
тания, а еще из-за студентов, которым пол заменял не только картотечный шкаф,
но и, к сожалению, кухонный стол. Отодрать пиццу от подошвы не так-то просто,
особенно если это пицца с сыром.
На заднем плане — всегда на заднем плане Института Высокоэнергетической Ма-
гии — находился ГЕКС, мыслящая машина университета.
Время от времени его или, возможно, ее части приходили в движение. Думминг
Тупс уже давно забросил попытки разобраться в устройстве ГЕКСа. Вероятно,
единственным обитателем университета, который понимал, как работает ГЕКС, был
сам ГЕКС.
Где-то внутри ГЕКСа творилось волшебство. Заклинания не просто раскладыва-
лись на составляющие их свечи, волшебные палочки и слова — машина извлекала
из них смысл. Происходило это так быстро, что было недоступно для глаза, и
вероятно, для понимания тоже. Думминг был уверен только в том, что в работе
ГЕКСа не последнюю роль играла жизнь. Когда ГЕКС над чем-то задумывался, за
стеной слышался отчетливый гул — там располагались ульи, благодаря которым
ГЕКС получал доступ к внешнему миру. К тому же он переставал работать без му-
равьиной колонии, которая занимала большой стеклянный лабиринт в центре маши-
ны.
Думминг зажег свой волшебный фонарь, чтобы сделать презентацию. Ему нрави-
лось делать презентации. На короткое время презентация создавала посреди все-
ленского хаоса видимость строгого порядка.
«ГЕКС просмотрел историю Круглого Мира и сравнил ее с последней копией», —
сообщил он, когда волшебники заняли свои места. — «Он обнаружил существенные
отклонения, начиная с периода, известного как девятнадцатый век. Ринсвинд,
будь добр, следующий слайд». Из-за фонаря послышалось приглушенное ворчание,
вслед за которым на экране появилось изображение пухлой пожилой женщины. «Это
королева Виктория, правительница Британской Империи».
«А почему она вверх ногами нарисована?» — спросил Декан.
«Возможно, потому что на шаре, строго говоря, нет единственно правильного
направление вверх», — ответил Думминг. — «Но в данном случае, осмелюсь пред-
положить, слайд вставили неправильно. Пожалуйста, дальше. И аккуратнее». Вор-
чание , щелчок. «Ах да, это паровой двигатель. При королеве Виктории наука и
инженерное дело испытали заметный подъем. Вот только... следующий слайд, пожа-
луйста» . Ворчание, щелчок.
«Не тот слайд, приятель!» — воскликнул Чудакулли. — «Здесь ничего нет».
«Нет, сэр», — радостно сказал Думминг. — «Этим динамичным способом я хочу
показать, что описанный мной исторический период, как оказалось, на самом де-
ле никогда не существовал. Он должен был наступить, но не наступил. В этом
варианте мира Британская Империя не стала настолько обширной, и развитие по
всем остальным направлениям практически сошло на нет. Великая волна открытий
сгладилась. На планете наступил период стабильности и мира».
«Разве это плохо?» — прервал его Архканцлер, на которого тут же зашикали
другие волшебники.
«Нет, Архканцлер», — ответил Думминг. — «И в то же время — да. Им нужно
улететь с этой планеты, помните? Через пятьсот лет случится большая замороз-
ка . На суше не выживет ни одно животное крупнее таракана».
«И их это совсем не беспокоило?»
«Нет, пока не стало слишком поздно, сэр. В том мире, который мы покинули в
прошлый раз, люди ступили на поверхность Луны уже через семьдесят лет после
того, как научились летать».
Думминг оглядел непроницаемые лица волшебников.
«Это стало большим достижением», — пояснил он.
«Почему? Мы тоже это делали», — удивился Декан.
Думминг вздохнул: «На шаре все по-другому, сэр. Там нет ни волшебных метел,
ни ковров-самолетов, и нельзя попасть на Луну, просто спрыгнув с края и про-
летев мимо черепахи».
«И как же они туда попали?» — спросил Декан.
«С помощью ракет, сэр».
«Это те штуки, которые взлетают в небо и взрываются разноцветными огнями?»
«Изначально — да, сэр, но, к счастью, они придумали, как не дать ракетам
взрываться. Следующий слайд, пожалуйста...». На экране появилось изображение
каких-то старомодных панталон. «А это наш давний друг — Штаны Времени. Все мы
с ними знакомы. Они появляются, когда ход истории раздваивается. Теперь нам
остается выяснить, почему они разделились. Для этого мне придется...»
«Вы случаем не про кванты собираетесь рассказывать?» — поспешно уточнил Чу-
дакулли .
«Боюсь, что от них нам никуда не деться, сэр».
Чудакулли встал и подобрал полы своей мантии. «Кажется, нас зовут ужинать,
джентльмены. Что ж, тем лучше».
Взошла Луна. В полночь, прочитав записи ГЕКСа, Думминг по мокрой лужайке
побрел в Библиотеку, разбудил Библиотекаря и попросил у него копию книги под
названием «Происхождение видов».
Через два часа он вернулся, снова разбудил Библиотекаря и попросил книгу
«Теология видов». Выйдя наружу, он услышал, как Библиотекарь запер за ним
дверь.
Через какое-то время он заснул, уткнувшись лицом в холодную пиццу; обе кни-
ги, усыпанные закладками и кусочками анчоусов, остались лежать открытыми у
него на столе.
Позади жужжал письменный стол ГЕКСа. Двадцать перьев, вращающихся на под-
пружиненных рычагах, мелькали туда-сюда, из-за чего стол выглядел, как не-
сколько пауков, перевернутых на спину. Каждую минуту куча на полу пополнялась
очередной страницей...
В своем беспокойном сне Думминг видел динозавров, которые пытались летать.
Каждый раз, падая на дно ущелья, они разбивались в лепешку.
Он проснулся в половине девятого. Просмотрев собранные им бумаги, Думминг
вскрикнул.
Ладно, ладно — думал он. — В общем-то, спешить незачем. Мы можем все испра-
вить в любой момент. В этом весь смысл путешествий во времени.
Но хотя наш мозг и способен думать подобным образом, паническая железа ему
никогда не верит. Схватив обе книги и столько заметок, сколько мох1 унести,
Думминх1 поспешно выбежал из комнаты.
Как говорится, нам частенько приходится слышать звон часов в полночь. Вол-
шебники, помимо этого, слышали, как часы бьют один, два и три часа ночи. И им
наверняка не хотелось слышать, что бы то ни было в половине девятого утра. В
данный момент единственным обитателем главного зала был Архканцлер Чудакулли,
который после своих утренних пробежек любил устраивать нездоровые завтраки.
Не считая Архканцлера, который сидел за столом на козлах, огромный зал был
пуст.
«У меня получилось!» — объявил Думминг с торжествующим, но заметно нервным
видом и бросил две книги перед изумленным волшебником.
«Что получилось?» — спросил Чудакулли. — «И смотрите, куда бросаете свои
вещи, молодой человек! Вы мне чуть тарелку с беконом не перевернули!».
«Я понял точную причину», — заявил Думминг, — «по которой разошлись Штаны
Времени».
«Молодец», — сказал Чудакулли, протягивая руку к кувшину с коричневым со-
усом. — «Расскажешь после завтрака, ладно?».
«Это книга, сэр! Точнее, две книги! Он написал не ту книгу! Вот, посмотри-
те !».
Чудакулли вздохнул. Невозможно противостоять энтузиазму волшебника. Прищу-
рившись , он прочитал название книги, которую держал Думминг:
«Теология видов. И что?»
«Архканцлер, эта книга была написана Чарльзом Дарвином и после своего изда-
ния наделала немало шума, поскольку объяснение, которое она давала механизму
эволюции, шло в разрез с некоторыми широко распространенными убеждениями. За-
интересованные лица выступили с протестом против книги, но она все же смогла
одержать победу и существенно повлияла на ход истории. Ээ... плохо повлияла».
«Почему? О чем она?» — спросил Чудакулли, осторожно снимая верхушку у яйца
в мешочек.
«Я ее только пролистал, Архканцлер, но, по-видимому, процесс эволюции она
объясняет непрерывным вмешательством всемогущего божества».
«И?» — выбрав кусочек жареного хлеба, Чудакулли начал вырезать из него сол-
датиков .
«В Круглом Мире все происходит иначе, сэр», — терпеливо объяснил Думминг.
«Зато у нас все происходит именно так, более или менее. У нас есть бог, ко-
торый за этим следит».
«Да, сэр. Но, как вы, я уверен, помните», — продолжал Думминг, имея в виду
«я знаю, что вы уже забыли», — «мы так и не смогли обнаружить в Круглом Мире
следы богорода15».
«Ну, хорошо», — согласился Чудакулли. — «Но даже если это так, я все равно
не вижу причин, чтобы ее не писать. Хорошая, увесистая книга, насколько я ви-
жу. Уверен, он хорошо обдумал то, что хотел написать».
«Да, сэр», — подтвердил Думминг. — «Вот только написать он должен был не
ее...» — с этими словами Думминг выложил на стол еще один том, — «... а вот эту».
Чудакулли взял книгу. От «Теологии» она отличалась более яркой обложкой, а
ее название гласило:
К вопросу о Дарвине
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИДОВ
«Deitium» (от «deity» — божество). В данном случае используется перевод из первой
части «Науки...», где этот элемент назывался «deitigen» — прим. пер.
Автор: Преподобный Ричард Докинз
«Сэр , кажется, я могу доказать, что история спустилась по неправильной Шта-
нине Времени из-за того, что Дарвин написал не ту книгу, и в итоге человече-
ство не смогло покинуть планету до наступления большой заморозки», — сказал
Думминг, держась на расстоянии.
«И почему же он так поступил?» — озадаченно спросил Чудакулли.
«Я не знаю, сэр. Мне известно только то, что Дарвин написал книгу о том,
что эволюция — это естественный процесс, который происходит без участия бога,
и всего несколько дней тому назад книга действительно существовала. А теперь
выясняется, что эту книгу он не писал. Вместо этого он написал книгу, в кото-
рой говорится, что эволюция на каждом этапе происходила по воле бога».
«Ну а тот, другой мужик, Докинз?»
«Он сказал, что Дарвин в основном был прав, но ошибся насчет бога. Он ут-
верждал , что бог не нужен».
«Бог не нужен? Но здесь же сказано, что он священник!».
«Ээ... да, сэр, в каком-то смысле. В той... истории, где Чарльз Дарвин написал
«Теологию видов», посвящение в духовный сан стало практически обязательным
для поступления в университет. Докинз утверждал, что эволюция происходила са-
ма по себе».
Он закрыл глаза. Чудакулли сам по себе был куда лучшим слушателем, чем все
старшие волшебники вместе взятые — последние превратили пререкания в настоя-
щее искусство. Однако Архканцлер был прагматичным и здравомыслящим человеком,
поэтому Круглый Мир он понимал с трудом. Это место противоречило здравому
смыслу.
«Так, ты меня сбиваешь с толку. Как она могла просто взять и произойти?» —
удивился Чудакулли. — «Если никто не понимает, к чему все идет, в ней нет ни-
какого смысла. У всего должна быть причина».
«Верно, сэр. Но ведь это Круглый Мир», — сказал Думминг. — «Помните?».
«Но этот Докинз наверняка все исправил?» — спросил Чудакулли, путаясь в
словах. — «Ты же сказал, что он написал правильную книгу».
«Да, но не в то время. Уже было слишком поздно, сэр. Его книга была написа-
на через сто с лишним лет. Она вызвала ожесточенные споры...».
«Которые потрясли небеса, я полагаю?» — весело заметил Чудакулли, обмакивая
хлеб в яйцо.
«Ха-ха, сэр, да. Но он все-таки опоздал. Человечество уже вступило на путь
вымирания».
Чудакулли взял «Теологию» и повертел книгу в руках, оставляя на ней жирные
следы.
«Выглядит вполне безобидно», — сказал он. — «За всем происходящим стоят бо-
ги — ну, это всего лишь здравый смысл». Он поднял руку. «Знаю, знаю! Это
Круглый Мир, я знаю. Но у такой сложной штуковины, как часы, обязательно дол-
жен быть создатель».
«Именно так и сказал Дарвин, который написал Теологию, сэр — за исключением
того, что часовщик, по его словам, стал частью самих часов», — сказал Дум-
минг.
«Чтобы смазывать их и все в таком духе?» — весело спросил Чудакулли.
«Вроде того, сэр. Образно говоря».
«Ха!» — воскликнул Чудакулли. — «Неудивительно, что она подняла такую шуми-
ху. Священники этого не любят. Они всегда чувствуют себя неловко, когда стал-
киваются с чем-то таинственным».
«О, священники? Им она как раз понравилась», — сказал Думминг.
«Что? Ты же говорил, что заинтересованные лица выступили против книги?».
«Да, сэр. Я имел в виду философов и ученых», — объяснил Думминг Тупс. — «То
есть техномантов. Но они проиграли».
Глава 4.
Онтология
Пейли
Образ часов Пейли, упомянутых Чудакулли, до сих пор не утратил своей силы;
его влияние так велико, что Ричард Докинз в ответ дал своей неодарвинистской
книге название «Слепой часовщик». Докинз16 ясно дает понять, что он, как и
большинство биологов-эволюционистов за последние пятьдесят лет, отрицает су-
ществование «часовщика», создавшего живые организмы — в том смысле, который
вкладывает в это понятие Пейли: «Аргументация Пейли отличается восторженной
искренностью, а в ее основе лежат лучшие достижения биологии того времени, и,
тем не менее, она ошибочна и совершенно ложна в своем великолепии». Но, —
продолжает Докинз, — если нам и следует наделить часовщика какой-либо ролью,
то ей должен стать процесс естественного отбора, описанный Дарвином. Такой
часовщик лишен ощущения цели — иначе говоря, он слеп. Однако это лаконичное
название может легко ввести в заблуждение и дать повод для ответных возраже-
ний — например, таких, как недавно вышедшая книга Уильяма Дембски «Насколько
слеп часовщик?». Дембски — сторонник концепции «разумного замысла», современ-
ная реинкарнация Пейли, который с опорой на современную биологию продолжает
повторять старые ошибки — теперь уже в новых контекстах17.
Если бы вы нашли часы где-нибудь на пустоши, то первая ваша мысль, скорее
всего, касалась бы не создателя, а владельца часов. Возможно, вы бы захотели
вернуть часы их хозяину, а возможно, забрали бы их себе, предварительно огля-
девшись по сторонам с виноватым видом и убедившись, что поблизости никого
нет. Пейли утверждает, что увидев на тропинке, к примеру, паука, мы непремен-
но придем к выводу о том, что где-то существует его создатель. Однако же он
не спешит делать подобный вывод в отношении владельца этого паука. Почему же
одной социальной роли человека придается большое значение, в то время как
другая остается в тени?
К тому же мы судим предвзято, потому что нам известно предназначение часов.
Предположим, что наш герой XIX века, гуляя по пустоши, вместо часов случайно
нашел мобильный телефон, забытый каким-нибудь беспечным гостем из будущего.
Исходя из замысловатой формы этого предмета он бы, скорее всего, также поду-
мал о его «создателе»..., но вот назначение? Какой цели может служить мобильный
телефон в девятнадцатом веке, если там нет сотовой сети, обеспечивающей пере-
дачу сигнала? Невозможно сделать вывод о каком-либо очевидном предназначении
телефона, просто на него взглянув. А когда в телефоне сядет аккумулятор, он
станет просто бесполезным. Если бы на дороге лежала микросхема — скажем, бор-
товой компьютер автомобиля — то наш герой не смог бы даже понять, что это ру-
котворный объект и вполне мог просто пройти мимо, приняв микросхему за какую-
нибудь малоизвестную кристаллическую породу. Химический анализ подтвердил бы,
что основную часть такой находки составляет кремний. Конечно же, мы знаем,
что у этих предметов есть создатель; однако в отсутствие четкого представле-
ния об их назначении герой Пейли не смог бы прийти к подобному выводу.
Проще говоря, рассуждения Пейли в значительной мере опираются на человече-
ские познания в отношении часов и их конструкторов. Но эта аналогия перестает
16 Уточним — имеется в виду Ричард Докинз из нашего ответвления знаменитых Штанов
Времени, который совершенно точно не имеет духовного сана.
17 Более детальные и продуманные контраргументы к основным положениям теории разум-
ного замысла вместе с ответами ее сторонников приводятся в книгах «Почему разумный
замысел терпит неудачу» под редакцией Мэтта Янга и Тейнера Эдиса, а также «Рассужде-
ния о замысле» под редакцией Уильяма Дембски и Майкла Руза. Публикация книги под на-
званием «Насколько разумен создатель?» — это лишь вопрос времени.
работать, когда мы обращаем внимание на другие особенности часов. И если уж
она не работает в случае часов, устройство которых мы понимаем, то нет ника-
ких оснований полагать, что она сработает в случае живых организмов, о кото-
рых мы знаем далеко не все.
А еще Пейли довольно-таки несправедлив в отношении камней.
Некоторые из старейших на планете камней были обнаружены в Гренландии, в
25-мильной (40 км) прослойке, известной как супракрустальный пояс Исуа. Это
самые древние горные породы, которые образовались на поверхности Земли, а не
поднялись из нижележащей мантии. Их возраст составляет 3,8 миллиарда лет, ес-
ли только мы не собираемся ставить под сомнение достоверность выводов, полу-
ченных на основе наблюдений — правда, в таком случае нам придется отказаться
как от фактов, полученных в результате анализа горных пород, так и от свиде-
тельств в пользу сотворения мира. Мы знаем возраст этих камней, потому что в
них содержатся крошечные кристаллы циркона. Упомянув их, мы хотели показать,
насколько необоснованным было отношение Пейли, который не проявлял к камням
должного интереса и небрежно принимал на веру тот факт, что камни, вероятно,
«лежали здесь всегда». Структура камня вовсе не так проста, как полагал Пей-
ли. На самом деле некоторые камни по своей сложности не уступают живым орга-
низмам, хотя и очевидно проигрывают в плане внутренней «организации». Любой
камень может поведать нам историю.
Цирконы — наглядный тому пример.
Цирконий — это 40-й элемент периодической системы, а циркон — силикат цир-
кония. Хотя он встречается во многих горных породах, обычно его содержание
настолько мало, что его попросту игнорируют. Это чрезвычайно твердый минерал
— не настолько твердый, как алмаз, но все же превосходящий самую твердую
сталь. Ювелиры иногда используют циркон в качестве заменителя алмаза.
Таким образом, цирконы входят в состав большинства горных пород, но в дан-
ном случае наибольший интерес представляет гранит. Гранит — это магматическая
порода, которая поднимается из расплавленного слоя, расположенного ниже Зем-
ной коры, пробиваясь через отложения осадочных пород, возникающих под воздей-
ствием ветра или воды. Цирконы образуются в гранитах, которых затвердевают на
глубине около 12 миль (20 км). Это чрезвычайно мелкие кристаллы с характерным
размером около 1/10000 дюйма (2 микрона).
За последние десятилетия мы узнали, что наша, на первый взгляд, непоколеби-
мая планета на самом деле весьма подвижна: материки дрейфуют по ее поверхно-
сти на гигантских «тектонических плитах», которые достигают 60 миль (100 км)
в толщину и плавают поверх жидкой мантии. Иногда они даже сталкиваются друг с
другом. В среднем за год они перемещаются меньше, чем на дюйм (около 2 см) ,
но по геологическим меркам это вполне приличная скорость. В прошлом, когда
Североамериканская плита столкнулась с Евразийской, северо-запад Шотландии
был частью Северной Америки; после того, как плиты разошлись, часть Америки
осталась, образовав Мойнский надвиг. Столкновение плит приводит к их взаимно-
му скольжению и часто становится причиной горообразования. Самые высокие (в
настоящее время) горы на планете, Гималаи, возникли после того, как Индия
столкнулась с материковой Азией. Они до сих пор продолжают расти более, чем
на полдюйма (1,3 см) в год — хотя эрозия нередко разрушает их быстрее, — а
Индия все еще продолжает двигаться на север.
Так или иначе, гранит, расположенный глубоко под землей, может подняться в
результате столкновения литосферных плит и выйти на поверхность как часть
горного хребта. Благодаря своей твердости, гранит способен противостоять вы-
ветриванию намного лучше, чем окружающие его осадочные породы. Но, в конечном
счете, выветривается даже гранит, и горы разрушаются. Кристаллы циркона обла-
дают еще большей твердостью, поэтому они не выветриваются, а просто отделяют-
ся от гранита; ручьи и реки уносят их к побережью, где они откладываются на
песчаном берегу и становятся частью очередного слоя осадочных пород.
Помимо своей твердости, циркон отличается высокой химической устойчивостью
и способен противостоять большинству химических воздействий. По мере того,
как осадочный слой растет, кристаллы циркона, погруженные в формирующуюся по-
роду, оказываются сравнительно невосприимчивыми к росту температуры и давле-
ния. Даже когда горная порода под воздействием глубинного нагрева становится
метаморфической и изменяет свою химическую структуру, кристаллы циркона оста-
ются невредимыми. Его единственная уступка экстремальным условиям окружающей
среды состоит в том, что со временем на поверхности кристалла, подобно коже,
образуется новый слой. Возраст этого «ободка» примерно соответствует возрасту
окружающих горных пород, в то время как внутреннее ядро кристалла намного
старше.
Далее этот процесс может повторяться. Ядро циркона с новым ободком может
выйти на поверхность вместе с окружающими их породами и сформировать новую
горную цепь. Когда эти горы выветриваются, циркон может снова оказаться в не-
драх Земли и нарастить второй ободок. А потом и третий, четвертый... Подобно
годичным кольцам, указывающим на возраст дерева, «цирконовые ободки» отражают
последовательность горообразований и эрозий. Главное отличие состоит в том,
что древесное кольцо соответствует промежутку времени в один год, в то время
как ободки цирконового кристалла соответствуют геологическим циклам, которые
обычно занимают сотни миллионов лет. Тем не менее, они похожи: если по толщи-
не годичных колец можно судить о климате, в котором проходила жизнь дерева,
то цирконовые ободки способны рассказать нам об условиях, характерных для
конкретного геологического цикла.
Благодаря одному из тех удачных совпадений, в которых Пейли мог бы увидеть
проявление Воли Всевышнего, а мы в настоящее время видим неизбежное следствие
поистине колоссального изобилия Вселенной (да, мы понимаем, что эти утвержде-
ния могут выражать одну и ту же мысль), атом циркония обладает точно таким же
электрическим зарядом и почти таким же размером, что и атом урана. Из-за это-
го урановые примеси могут легко проникать в упомянутый выше цирконовый кри-
сталл . Для науки это хорошая новость, потому что уран радиоактивен. Со време-
нем он распадается, превращаясь в свинец. Измерив соотношение урана и свинца,
можно оценить время, прошедшее со времени образования конкретной части цирко-
нового кристалла. Таким образом, мы получаем в свое распоряжение мощное сред-
ство наблюдения — геологический секундомер. И простое предсказание, подтвер-
ждающее гипотезу о том, что кристалл циркона формируется поэтапно. А именно:
самой старой частью кристалла должно быть его ядро, в то время как возраст
ободков должен последовательно уменьшаться в порядке их следования.
Типичный кристалл, к примеру, может состоять из четырех слоев. Возраст ядра
может составлять 3,7 миллиарда лет, второго слоя — 3,6 миллиарда, третьего —
2,6 миллиарда и, наконец, четвертого — 2,3 миллиарда. Таким образом, простой
«камешек» служит доказательством геологических циклов длительностью от ста
миллионов до миллиарда лет. Последовательность дат согласуется с предполагае-
мым порядком формирования кристалла. Если бы общий сценарий, предусмотренный
геологами, не соответствовал действительности, то для его опровержения было
бы достаточно одной-единственной песчинки. Конечно, отсюда еще не следует,
что гигантские геологические циклы имели место в действительности, но об их
существовании говорят другие факты. Наука — это кроссворд.
На этом история цирконов не заканчивается. Считается, что соотношение двух
изотопов углерода, углерода-12 и углерода-13, позволяет отличить углерод ор-
ганического происхождения от неорганического. Соотношение изотопов для угле-
рода, обнаруженного в формации Исуа, указывает на, что живые организмы насе-
ляли Землю уже 3,8 миллиарда лет тому назад — им потребовалось на удивление
мало времени после того, как планета затвердела. Тем не менее, этот вывод яв-
ляется спорным, и многие ученые пока что не исключают альтернативные объясне-
ния.
В формации Исуа в Гренландии обнаружены древнейшие породы, в ко-
торых найден углерод заведомо органического происхождения (в уг-
лероде, принимавшем когда-либо участие в реакциях фотосинтеза,
необратимо меняется соотношение изотопов 12С и 13С) .
Как бы то ни было, насчет цирконов Исуа мы мы можем с уверенностью сказать,
что они никак не могли «лежать там с начала времен». Камни намного интерес-
нее, чем кажутся на первый взгляд и способны многое рассказать о своей исто-
рии — при условии, что вы умеете слушать. Пейли верил, что существование Бога
можно вывести, исходя из сложности глаза. Хотя цирконы молчат насчет Бога,
они могут рассказать нам об огромных геологических циклах горообразования и
выветривания, и, возможно, подтвердить существование исключительно древних
форм жизни.
Не стоит недооценивать простые камни. Они могут оказаться замаскированными
часами.
По мнению Пейли, все, что вы мы видим, существует в действительности. Види-
мость — это и есть реальность. Именно эту идею выражает название его книги
«Естественная теология», а ее подзаголовок сообщает об этом практически от-
крытым текстом18. Мы видим в организмах признаки целенаправленного творения,
потому что они действительно были сотворены — Богом; мы видим в живых сущест-
вах предназначение, потому что каждый из них действительно был для чего-то
предназначен — Богом. Повсюду Пейли видел следы Божественного творения; весь
окружающий его мир свидетельствовал о своем Творце.
Подобные «факты» настолько многочисленны, что найти несколько примеров не
составляет труда. Главным примером Пейли был глаз. Он отметил сходство глаза
с телескопом и пришел к выводу, что если телескоп — это результат замысла, то
Полное название книги звучит так: «Естественная теология, или свидетельства суще-
ствования Бога и его качеств, собранные по описанию природных явлений» («Natural
Theology, Or Evidences of the Existence and Attributes of the Deity. Collected from
the Appearances of Nature») — прим. пер.
и глаз тоже. Фотоаппаратов в те времена еще не было , но если бы Пейли о них
знал, то смог бы обнаружить еще большее сходство. Глаз, так же, как и теле-
скоп или фотоаппарат, содержит линзу, которая фокусирует падающий свет и фор-
мирует изображение. Если в случае телескопа приемником изображения служит на-
блюдатель или экран, на который проецируется картинка, то в случае глаза эту
роль играет сетчатка.
Хрусталик глаза бесполезен без сетчатки; сетчатка бесполезна без хрустали-
ка. Собрать глаз из отдельных частей нельзя — они должны присутствовать одно-
временно, иначе ничего не получится. Более поздние сторонники теистического
объяснения жизни превратили тонкую аргументацию Пейли в упрощенный лозунг:
«Зачем нужна половина глаза?».
Одна из причин, заставляющих усомниться в объяснении «замысла» с точки зре-
ния Пейли, состоит в том, что в науке видимость очень редко сходится с реаль-
ностью. Природа далека от очевидности. Может показаться, что волны распро-
страняются по всему океану, хотя на самом деле вода в основном движется не-
большими кругами (в противном случае она бы быстро затопила сушу). Нам кажет-
ся , что Солнце движется вокруг Земли, хотя в реальности все совсем наоборот.
Горы выглядят крепкими и непоколебимыми, но в масштабе геологического времени
они поднимаются над землей, а потом снова разрушаются. Континенты движутся.
Звезды взрываются. Так что объяснение в духе «видимость творения означает,
что оно имело место на самом деле» звучит слишком банально, слишком очевидно
и поверхностно. Это, конечно, не означает, что подобное объяснение ошибочно,
но все же заставляет задуматься.
Дарвин принадлежал к избранной группе людей, которые осознали возможность
альтернативного объяснения. Впечатляющая организация, присущая живым сущест-
вам, не была создана космическим творцом, а возникла сама по себе. Точнее,
она стала неизбежным следствием физической природы жизни и ее взаимодействия
с внешней средой. Живые существа, предполагал Дарвин, — это не результат тво-
рения, а следствие явления, которое мы называем «эволюцией» — процесса мед-
ленных, постепенных изменений, которые практически незаметны между соседними
поколениями, но способны накапливаться за продолжительное время. Эволюция
возможна, благодаря трем причинам. Первая — это способность живых существ пе-
редавать потомству часть своих характерных черт. Вторая — неточность процесса
передачи, из-за которой потомство редко получает точную копию оригинальных
черт, хотя обычно разница не так велика. Наконец, третья причина — это «есте-
ственный отбор»: существа, которые справляются с задачей выживания лучше дру-
гих, обзаводятся потомством и передают ему свои способности к выживанию.
Естественный отбор происходит медленно.
Имея хорошее образование в области геологии — а точнее, викторианской поле-
вой геологии, связанной с утомительным блужданием по местности в попытках вы-
яснить, какие камни лежат у вас под ногами или на полпути к следующей горе, и
как они там оказались — Дарвин прекрасно знал о том, какая пропасть разделяет
события в масштабе геологического времени. Анализ горных пород весьма убеди-
тельно свидетельствовал о том, что Земля появилась очень и очень давно — по
крайней мере, несколько десятков или даже сотен миллионов лет тому назад. Со-
временная оценка в 4,5 миллиарда лет превосходит самые смелые ожидания викто-
рианских геологов, но даже она, скорее всего, не вызвала бы у них удивления.
Даже несколько миллионов лет — это большой срок. За такое время едва замет-
ные изменения могут стать просто огромными. Представьте себе дюймового (10
см) червя, который каждый год вырастает на тысячную долю процента — в этом
19 Не считая «камеры обскуры», которая представляла собой комнату с точечным отвер-
стием в стене. Пейли впервые описал глаз в 1802 году, в то время как настоящие фото-
графии появились только в 1826 г.
случае мы не сможем заметить изменений, происходящих из года в год, даже имея
возможность очень точного измерения. Через сто миллионов лет длина его потом-
ков составит 30 футов (10 м) в длину. От кольчатого червя до анаконды. Среди
современных червей самые длинные достигают размера в 150 футов (50 м) , но это
морские черви Lineus longissimus, обитающие в Северном море; во время отлива
их можно обнаружить под камнями. Земляные черви намного короче, однако авст-
ралийские представители рода Megascolecid могут вырастать до 10 футов (3 м) в
длину — это тоже впечатляющее достижение.
Мы не хотим сказать, что эволюция устроена настолько просто и размеренно,
однако в масштабах геологического времени даже едва заметные изменения, без
сомнения, могут приводить к колоссальным последствиям. В большинстве же слу-
чаев эволюция движется намного быстрее. Наблюдения за 13 видами «дарвиновых
вьюрков», населяющих Галапагосские острова, показывают, что ежегодные измене-
ния — например, средний размер птичьего клюва — вполне поддаются измерению.
Если мы хотим объяснить богатое разнообразие жизни на Земле, то одних лишь
знаний о том, что живые организмы способны изменяться вслед за сменой поколе-
ний, недостаточно. Должна быть некая сила, направляющая эти изменения в «со-
зидательное» русло. Единственной движущей силой, которую смог вообразить Пей-
ли, был Бог, совершающий осознанный, разумный и заранее обдуманный выбор.
Дарвин же более отчетливо понимал, что с каждым очередным поколением живые
организмы не только могут изменяться, но и изменяются на самом деле. Благода-
ря ископаемым находкам и его личному опыту разведения новых сортов растений и
пород домашних животных, данный факт был практически очевидным. Но разведение
также основано на выборе, который селекционер навязывает извне, поэтому до-
машние животные скорее подтверждают точку зрения Пейли.
С другой стороны, люди никогда не занимались разведением динозавров. Озна-
чает ли это, что за появлением динозавров стоял Бог, или же динозавры сами
вывели новые виды себе подобных? Дарвин понял, что есть и третий «вариант»,
который связан не с разумным замыслом, а с обстоятельствами и контекстом. Это
и есть «естественный отбор». В условиях огромного и непрерывного соревнования
за пищу, жизненное пространство и возможности для размножения природа автома-
тически отдает предпочтение победителям. Соревнование — это своего рода хра-
повый механизм, который почти всегда движется в одном и том же направлении —
в сторону тех, кто лучше справляется со своей задачей. Неудивительно, что ед-
ва заметные пошаговые изменения, происходящие из поколения в поколение, долж-
ны следовать некой «генеральной линии», или динамике, при которой связное на-
копление изменений в масштабе геологических эр приводит к возникновению со-
вершенно нового явления.
Подобное описание легко вводит в заблуждение, создавая видимость тенденции
к «прогрессу», встроенной в саму реальность — всегда вперед, всегда вверх. В
сторону все большей и большей сложности. В викторианскую эпоху многие люди
пришли к выводу, что целью эволюции было создание человечества. Мы высшая
форма творения, вершина эволюционного древа. Произведя нас на свет, эволюция
достигла конечной точки; и теперь, исполнив свою высшую цель, должна сойти на
нет.
Чепуха. «Тот, кто лучше справляется со своей задачей» — это вовсе не абсо-
лютный критерий. Он зависит от контекста, который также подвержен изменениям.
То, что хорошо сейчас, может оказаться не лучшим вариантом миллион лет спустя
— или даже завтра. Возможно, что в течение какого-то времени большой и силь-
ный клюв будет давать птицам преимущество. Если это действительно так, то он
будет развиваться именно в этом направлении. Дело не в том, что птицы знают,
какой клюв им лучше подходит, а в том, что более подходящий клюв увеличивает
их шансы на выживание и, следовательно, с большей вероятностью будет унасле-
дован следующим поколением. Однако результат соревнования может изменить пра-
вила игры таким образом, что большой клюв превратится в недостаток — напри-
мер, после того, как исчезнет подходящая для него пища. И тогда птицы с ма-
леньким клювом одержат победу.
Если вкратце, эволюционная динамика не задана наперед — она «эмерджентна».
Она действует в рамках контекста, который сама же и создает по ходу своего
движения. И вот, мы ожидаем, что в любой конкретный момент времени эволюцион-
ные изменения обладают некой осмысленной направленностью, которая в целом ос-
тается неизменной на протяжении многих поколений, хотя даже для самой Вселен-
ной направление развития остается загадкой, пока она не перепробует возможные
варианты и не выяснит, какие из них работают на практике. К тому же, если
дать эволюции больше времени, может измениться даже ее направление. Она похо-
жа на реку, которая протекает по рельефу, подверженному эрозии: в каждый кон-
кретный момент поток воды следует в определенном направлении, однако со вре-
менем течение реки может постепенно изменить форму ее русла.
Важно также понимать, что отдельные организмы не соревнуются изолированно
друг от друга или на фоне неизменной среды. В природе постоянно происходят
миллиарды соревнований, в то время как другие соревнования оказывают влияние
на их результат. Эти соревнования отличаются от Олимпийских игр: здесь мета-
тели копья не станут вежливо уступать дорогу пробегающим мимо марафонцам. Вот
как выглядит версия Олимпиады, в которую играет эволюция: метатели копья ста-
раются заколоть как можно больше марафонцев, в то время как участники бега с
препятствиями пытаются отобрать у них копья и использовать их как миниатюрные
шесты для прыжков, а марафонцы видят смысл своей жизни в том, чтобы выпить
воду из бассейна для прыжков раньше, чем это сделают бегуны. Такова Эволим-
пиада — здесь все происходит одновременно.
Контекст влияет как на сами соревнования, так и на их результаты. Особенно
важную роль играет климат. В отношении дарвиновых вьюрков, обитающих на Гала-
пагосских островах, отбор по размеру клюва зависит от количества птиц, обла-
дающих клювом определенного размера, и количества доступной пищи определенно-
го вида — семян, насекомых, кактусов. Количество и тип пищи, в свою очередь,
зависит от того, какие растения и насекомые лучше других справляются с зада-
чей выживания — не последнюю роль здесь играет способность защищаться от
вьюрков — и размножения. И все это происходит на фоне климатических измене-
ний: влажного или сухого лета и влажной или сухой зимы. Как показывают ре-
зультаты наблюдений, опубликованных в 2002 г. Питером и Розмари Грэн, самая
непредсказуемая черта эволюции галапагосских вьюрков — это климат. Если бы мы
могли точно предугадать изменение климата, мы могли бы предсказать и эволюцию
вьюрков. Тем не менее, способность предсказывать климат с достаточно точно-
стью находится за пределами наших возможностей, и есть основания полагать,
что так будет всегда.
Это обстоятельство не мешает нам делать прогнозы в отношении эволюции и,
следовательно, не лишает ее статуса научной теории — как, впрочем, и метеоро-
логию. Однако эволюционные прогнозы зависят от климатических условий. Они со-
общают о том, что произойдет при определенных обстоятельствах, но не говорят,
когда именно это случится.
В молодости Дарвин почти наверняка читал выдающийся труд Пейли, а впослед-
ствии использовал его как эталон для изложения собственных, более радикальных
и куда более опосредованных, взглядов. Пейли в сжатом виде изложил большую
часть возражений, направленных против идей Дарвина задолго до того, как они
были сформулированы самим Дарвином. С позиции интеллектуальной честности,
Дарвин был обязан дать словам Пейли убедительный ответ. Легендарный труд Дар-
вина, известный как «Происхождение видов», практически усеян подобными отве-
тами, несмотря на то, что имя Пейли в нем не упоминается.
В частности, Дарвин посчитал необходимым коснуться щекотливого вопроса о
природе глаза. Его ответ был таким: хотя человеческий глаз и выглядит, как
механизм — доведенный до совершенства и состоящий из множества взаимозависи-
мых частей — в животном царстве можно встретить немало примеров самых разных
«глаз», многие из которых развиты относительно слабо. Их даже можно примерно
расположить в порядке увеличения сложности: от простых светочувствительных
пятен до камер с точечной диафрагмой и сложных линз (однако не следует путать
подобное расположение с настоящей последовательностью эволюционных измене-
ний) . Вместо половины глаза мы видим глаз, обладающий вдвое меньшей светочув-
ствительной способностью. А такой глаз намного, намного лучше, чем ничего.
Подход Дарвина к вопросу о глазе дополняется серией компьютерных экспери-
ментов, проведенных20 Дэниелом Нилссоном и Сюзанной Пелгер в 1994 г. Они изу-
чали простую эволюционную модель пятна светочувствительных клеток, которое
могло слегка изменять свои геометрические свойства в каждом новом «поколении»
и в потенциале было способно к развитию дополнительных приспособлений — на-
пример, линз. Их имитационной модели потребовалось всего лишь 100 000 поколе-
ний, чтобы превратить светочувствительную поверхность в структуру, напоминаю-
щую человеческий глаз и оснащенную хрусталиком с переменным показателем пре-
ломления — для улучшения фокусировки. Именно такой хрусталик находится внутри
человеческого глаза. Но что более важно — каждый из этих 100 000 шагов сопро-
вождался улучшением светочувствительных способностей глаза.
Не так давно эта модель была подвергнута критике — на том основании, что
она просто подгоняет исходные данные под нужный результат. Она не объясняет
ни происхождение светочувствительных клеток, ни механизм, благодаря которому
глаз может менять свою геометрию. К тому же способ оценки эффективности гла-
за , используемый в данной модели, довольно примитивен. Приведенные доводы
звучали бы обоснованно, если бы модель была своеобразным доказательством в
пользу того, что глаза — это продукт эволюции, а описанные превращения — точ-
ное описание пути их эволюционного развития. На самом же деле имитационная
модель преследовала совершенно другую цель. Она решала две главные задачи.
Во-первых, — продемонстрировать, что в упрощенном контексте данной модели
эволюция, ограниченная процессом естественного отбора, может сформировать по-
добие реального глаза в результате серии пошаговых улучшений. А не застопо-
рится на полпути из-за какого-нибудь тупикового варианта, улучшить который
можно, только разобрав его на части и начав весь процесс заново. Во-вторых, —
оценить время, необходимое для завершения подобного процесса (взгляните на
название статьи), исходя из предположения о доступности всех необходимых ком-
понентов .
Оказывается, что некоторые предположения, используемые в этой модели, легко
подтверждаются на практике. Свет — это переносчик энергии, а энергия оказыва-
ет влияние на химические связи, и потому нет ничего удивительного в том, что
многие химические вещества реагируют на свет. Эволюция располагает огромным
набором потенциально возможных молекул — белков, закодированных ДНК-
последовательностями генов. Множество возможных комбинаций невероятно велико
— Вселенная не существует столько времени и не содержит в себе столько про-
странства, чтобы произвести по одной молекуле каждого белка, сравнимого по
своей сложности, скажем, с гемоглобином, который отвечает за перенос кислоро-
да в крови. Крайне маловероятно, что эволюция не смогла бы обнаружить, по
меньшей мере, один светочувствительный белок и включить его в состав клеток.
Есть даже некоторые идеи насчет того, как именно это могло произойти. В
«A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve», Proceedings
of the Royal Society of London B, volume 256 (1994), pp. 53-58. («Пессимистическая
оценка времени, необходимого для эволюции глаза», Сборник трудов Лондонского Коро-
левского Общества, том 256 (1994), стр. 53-58 — прим. пер.).
книге «Рассуждения о замысле» Брюс Уэбер и Дэвид Дипью отмечают, что системы
светочувствительных ферментов можно обнаружить в бактериях, так что они впол-
не могут существовать с древнейших времен. Хотя эти системы не используются
бактериями для зрения, они участвуют в их метаболизме (процессе получения
энергии). Белки, входящие в состав человеческого хрусталика, очень похожи на
метаболические ферменты печени. Таким образом, белки, составляющие глаз, из-
начально не были частью системы, предназначенной для зрения. Они возникли в
другом месте и выполняли совершенно иные «функции». Впоследствии, когда при-
митивные светочувствительные способности этих белков оказались выгодными с
точки зрения эволюции, их форма и функция подверглись выборочным изменениям.
Несмотря на наши обширные познания в области генетики человеческого глаза,
ни один биолог не станет утверждать, что процесс эволюции глаза известен ему
в точности. Окаменелости дают лишь скудные данные, а глаза человекообразных
существ окаменелостей не оставляют (чего не скажешь о глазах трилобитов). И
все же в отношении эволюции глаза биологи могут дать несколько простых отве-
тов на вопросы «почему?» и «как?» — одного этого достаточно, чтобы опроверг-
нуть утверждение о принципиальной невозможности эволюции в силу того, что
компоненты глаза взаимозависимы, и изъятие любого из них ведет к дисфункции.
Компоненты глаза не эволюционировали по одному за раз. Они развивались одно-
временно .
Люди, стоящие у истоков более поздних реинкарнаций доктрины Пейли — пусть
даже и более сдержанных в открытом выражении теистических взглядов — приняли
к сведению историю о глазе, посчитав ее особым случаем эволюции, но, по-
видимому, упустили из виду более общую идею. Рассуждения Дарвина, как и ком-
пьютерные эксперименты Ниллсона-Пелрег применимы не только к глазам. В них
есть более глубокий смысл. Столкнувшись с примером сложного живого «механиз-
ма», не следует думать, будто единственный способ его эволюции — это последо-
вательное добавление отдельных компонентов или кусочков. Увидев часы, не ду-
майте о соединении пружин и шестеренок, взятых из стандартного набора запас-
ных частей. Представьте себе «растекающиеся часы» Сальвадора Дали, которые
способны течь, гнуться, деформироваться, разделяться на части и снова соби-
раться вместе. Часы, в которых шестеренки могут менять форму и отращивать но-
вые зубцы, а валы и крепления эволюционируют вместе с шестеренками, так что в
любой момент времени все части механизма подходят друг к другу. Часы, которые
вначале были скрепкой, а по ходу своего развития превратились в пого-стик21.
Не думайте о часах, которые всегда были предназначены только для того, чтобы
показывать время. Подумайте о часах, которые сначала использовались для скре-
пления листов бумаги, а если их распрямить — то и в качестве зубочистки, поз-
же — оказались отличным устройством для прыжков, и только после того, как
кто-то заметил, что с помощью их ритмичных движений можно отсчитывать секун-
ды, стали средством измерения времени.
Сторонники идей разумного замысла, конечно же, понимают доводы насчет гла-
за... . но воспринимают их не как общий принцип, а просто как один конкретный
пример. «О да, про глаз мы знаем», — говорят они (здесь мы перефразируем) .
«Мы не будем спрашивать, зачем нужна половина глаза. Это просто наивная чепу-
ха» . Вместо этого они спрашивают, зачем бактерии нужна половина жгутика, и в
итоге повторяют ту же ошибку в другом контексте.
Этим примером мы обязаны Майклу Бихи, биохимику, который был озадачен слож-
ностью бактериальных жгутиков. Так называются «хвостики», с помощью которых
Пого-стик (англ. pogo stick, где PoGo — акроним от Pohlmann und Goppel и stick —
палка) — устройство для совершения прыжков, состоящее из пружины, ручки, педалей и
основной платформы. Человек надавливает ногами на пружину, и она придаёт ему обрат-
ный импульс.
бактерии перемещаются в пространстве, раскручивая их на манер крошечных «ко-
рабельных винтов», приводимых в действие молекулярными моторами. В состав та-
кого мотора входит около сорока белков, и он не будет работать, если хотя бы
одного из них не хватает. В книге «Черный ящик Дарвина»22 (1996) Бихи утвер-
ждает, что единственный способ создать такой жгутик — заранее поместить в ДНК
бактерии код, который описывает структуру жгутика в целом. Этот код не мог
эволюционировать из более простых частей, поскольку жгутик обладает «несни-
жаемой сложностью». Неснижаемая сложность органа или биохимической системы
означает, что удаление любой из частей приводит к нарушению работоспособно-
сти. Бихи пришел к выводу, что такие системы не могли возникнуть в результате
эволюции. Пример с бактериальным жгутиком быстро стал краеугольным камнем
движения в поддержку разумного замысла, а принцип неуменьшаемой сложности,
сформулированный Бихи, был возведен в ранг непреодолимого барьера на пути
эволюции сложных структур и функций.
Ьазальное тело
Строение бактериального жгутика.
Есть несколько замечательных книг, посвященных обсуждению разумного замыс-
ла : две из них мы уже упоминали в сноске выше. Справедливости ради следует
отметить, что противники этой концепции одерживают победу без особых усилий —
даже в книгах, выпущенных под редакцией ее сторонников, как, например, «Рас-
суждения о замысле». По-видимому, главная проблема состоит в принципиальных
ошибках, связанных с основополагающей идеей «неснижаемой сложности» Бихи. Ес-
ли следовать его определению, то вывод о невозможности эволюции в системах с
«Darwin's Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution», 1996 («Черный ящик
Дарвина. Биохимия как преграда на пути эволюции») — прим. пер.
неснижаемой сложностью верен только при условии, что эволюция сводится к до-
бавлению новых частей. Ход рассуждений в таком случае совершенно ясен. Пред-
положим, что некая система, обладающая неснижаемой сложностью, возникла в ре-
зультате последовательности эволюционных изменений. Сосредоточим внимание на
последнем шаге, то есть добавлении последнего компонента. Система, которая
существовала до этого шага, должна быть неработоспособной — следовательно, ее
существование невозможно. Это противоречие говорит само за себя.
Вот только эволюция, в отличие от рабочего, занятого сборкой машины на за-
воде , не ограничена добавлением отдельных компонентов. Компоненты могут уда-
ляться — по аналогии со строительными лесами, которые разбираются по оконча-
нии работы.
Компоненты целостной структуры могут также эволюционировать одновременно
друг с другом. Любая из этих возможностей допускает эволюцию неснижаемо слож-
ной системы, поскольку предпоследний шаг в ее развитии не обязательно начина-
ется с состояния, в котором она лишена последнего, ключевого элемента. В на-
чале этого шага система, к примеру, может содержать лишний элемент, который
удаляется позже. Или же на последнем шаге могут добавиться сразу два элемен-
та. Ни один из этих вариантов не противоречит определению «неснижаемой слож-
ности» по Бихи.
К тому же «неработоспособность» — это довольно размытое понятие: часы без
стрелок не могут показывать время, но их можно использовать в качестве часо-
вого механизма для детонации бомбы или прикрепить к ним шнурок и сделать от-
вес. В процессе эволюции органы и биохимические системы часто меняют свои
функции — мы уже видели это на примере глаза. Предложить удовлетворительное
определение «неснижаемой сложности», которая могла бы стать настоящим препят-
ствием на пути эволюции, пока что не удалось никому.
Вот что пишет Кеннет Миллер в книге «Рассуждения о замысле»: «Тот факт, что
все больше людей воспринимают жгутик в качестве символа антиэволюционного
движения глубоко ироничен, поскольку неснижамая сложность жгутика была опро-
вергнута в ходе исследований вскоре после своего провозглашения». Удаление
компонентов жгутика не лишает его «работоспособности». Основание жгутика уди-
вительно похоже на систему атаки, которую бактерии используют против других
бактерий — «секреторную систему III типа». Опираясь на этот факт, можно пред-
ложить вполне разумный и правдоподобный способ эволюционного развития жгути-
ка , каждый шаг которого сопровождается добавлением белков. Удалив их снова,
мы не получим работоспособный жгутик — зато получим работоспособную секретор-
ную систему. Так что атакующий механизм вполне мог стать основой для эволюции
двигательной системы бактерий.
В пользу сторонников разумного замысла нужно сказать, что они поддерживают
подобные дискуссии, хотя и не признают собственного поражения, несмотря на
шаткие основания их программы, которая разваливается на глазах. Креационисты,
в отчаянной попытке добиться научного признания их политической программы23,
направленной на внедрение религии в государственных школах США, все еще не
понимают, что так называемая «научная база» их теории практически трещит по
швам. Теория разумного замысла сама по себе не связана с открытым выражением
теистических взглядов, и на практике ее последователи всеми силами стараются
воздерживаться от каких-либо выводов в отношении религии. Они хотят, чтобы их
научные доводы воспринимались как наука. Но этим желаниям не суждено сбыться,
поскольку теистические последствия их теории слишком очевидны — даже для
атеистов.
Кое-что не силах объяснить даже эволюция — это хорошая новость для тех, ко-
му кажется, что наука не может дать ответы на все вопросы.
Сами они называют эту программу «стратегией клина».
Можно соглашаться с Дарвином и его последователями в том, что возраст Земли
составляет 4,5 миллиарда лет, а жизнь возникла из неорганической материи,
благодаря физико-химическим процессам — и все равно найти место для бога. Ко-
нечно, в такой сложной и богатой Вселенной все это может происходить и без
божественного вмешательства. Однако, как тогда эта сложная и богатая Вселен-
ная появилась на свет?
Так вот, современная космология предлагает ответы на вопросы «как?» (Боль-
шой Взрыв, а также несколько более поздних альтернативных теорий) и «когда?»
(около 13 миллиардов лет назад), но не объясняет почему. Интересная попытка
ответа на последний вопрос была предпринята в рамках теории струн, не так
давно появившейся в арсенале передовой физики. Тем не менее, она оставляет за
собой еще большее «почему», на сей раз без ответа: почему теория струн? Наука
изучает следствия физических правил («законов»), но она не объясняет, почему
эти правила применимы в действительности, или как подобная система правил
могла зародиться в нашем мире.
Это непостижимая тайна. Наш научный метод пока что не может с ней справится
и, скорее всего, не сможет никогда. Именно здесь в дело вступают религии —
они предлагают ответы на вопросы, которые наука молчаливо обходит стороной.
Если вам нужны ответы, то они есть.
В действительно таких ответов довольно много, и все они разные. Выбирайте
любой, который вам понравится.
Правда, в науке ответ не выбирается, исходя из того, что он «нравится или
не нравится». Возможно, такой ответ придется вам по душе, но историческое
развитие научной мысли показывает, что ответ, который «приходится по душе»
довольно часто оказывается просто вежливым способом сказать: «вы ошибаетесь».
В основе вероучения лежат не факты, а вера. Вероучение дает ответы без ка-
кого-либо рационального процесса, позволяющего их проверить. Так что хотя не-
которые вопросы и выходят за рамки науки, объясняется это тем, что наука
предъявляет к доказательствам высокие требования и сохраняет молчание, если
подходящих доказательств нет. Когда дело касается непостижимых тайн мирозда-
ния, мнимое превосходство вероучений перед наукой вовсе не означает, что нау-
ка не справляется со своей задачей — просто вероучения готовы без возражений
принять мнение авторитета.
Итак, верующий человек может найти утешение в том, что его или ее вера дают
ответы на непостижимые вопросы человеческого бытия, с которыми не может спра-
виться наука, в то время как атеист утешается тем, что эти ответы вполне мо-
гут оказаться ложными. Правда, опровергнуть их нельзя, так почему бы нам про-
сто не жить в мире друг с другом, не посягая на чужую свободу и следуя своим
убеждениям? Легче сказать, чем сделать, особенно если люди продолжают совать
нос в чужие дела и насаждают свои взгляды с помощью политики или насилия, ко-
гда рациональные доводы перестают работать.
Конечно же, в некоторых случаях отдельные аспекты вероучений можно прове-
рить на практике — Большой Каньон, к примеру, не является подтверждением Все-
мирного Потопа, если только Бог не решил нас тайком разыграть — такой посту-
пок, если честно, соответствовал бы духу Плоского Мира. И если это действи-
тельно так, то уже ничему нельзя верить, потому что слова, сказанные Им в24
тоже могут оказаться розыгрышем. Но проверить можно далеко не все, и в попыт-
ке разгадать более глубокие тайны бытия мы рано или поздно достигнем той сфе-
ры познания, где приходится либо выбрать объяснение, которое наш разум сочтет
достаточно убедительным, либо просто прекратить задавать подобные вопросы.
Но помните: для того, кто не разделяет ваши убеждения, интерес представляет
не столько ваша правота (или неправота), сколько тот факт, что ваши убеждения
вставьте название Священной Книги по выбору.
отражают ход ваших мыслей: «А, так вот, значит, как ты мыслишь, да?».
Именно здесь таится величайшая загадка человеческого бытия, и именно здесь
все объяснения становятся истинными — каждое по-своему.
Чарльз Дарвин.
Глава 5. Не те
Штаны Времени
К тому моменту, когда большинство старших волшебников уже проснулись и при-
нялись слоняться без дела, стеклянная сфера Круглого Мира уже стояла перед
ГЕКСом на своем пьедестале. Между вторым завтраком и перекусом в 11 часов
волшебники всегда маялись от безделья, а здесь происходило что-то интересное.
«Невольно задаешься вопросом, стоит ли нам их спасать», — сказал Заведующий
Кафедрой Беспредметных Изысканий. — «Этот мир уже проходил через гигантские
ледниковые периоды, так ведь? Если людям не хватило ума, чтобы вовремя уле-
теть с этой планеты, то через каких-нибудь полмиллиона лет обязательно поя-
вится другой интересный вид».
«Но вымирание — это же такой, ну... окончательный приговор», — возразил Пре-
подаватель Современного Руносложения.
«К тому же мы создали их мир и помогли им стать разумными существами», —
заметил Декан. — «Мы не можем допустить, чтобы они замерзли насмерть. Это все
равно, что уехать в отпуск и не покормить хомячка».
Часовой мастер, который стал частью часов, — размышлял Думминг, настраивая
самый большой университетский омнископ; он не просто создал мир, но еще и по-
стоянно его подправляет.
Волшебники не верили в богов. Они, конечно же, не отрицали их существова-
ние . Просто не верили. Здесь нет ничего личного, ведь в их неверии не было ни
капли грубости. Боги составляли зримую часть рассказия, лежащего в основе
всех вещей и наделяющего мир целью. Просто с ними лучше не сталкиваться лицом
к лицу.
В Круглом Мире богов не было — по крайней мере, волшебники так и не смогли
их обнаружить. Но бог, встроенный в саму реальность - эта идея была в новин-
ку. Бог, который обитает в каждом цветке и камне, бог, который не только был
повсюду, но и сам был всем.
Заключительная глава Теологии видов произвела сильное впечатление.
Думминг отошел назад. ГЕКС трудился все утро. Как и Библиотекарь. В данный
момент он аккуратно смахивал с книг пыль и складывал их в приемный контейнер
машины. ГЕКСу удалось раскрыть секрет осмотического чтения, к которому обычно
прибегали только студенты.
А еще Библиотекарь нашел экземпляр Происхождения видов — той самой книги,
которую следовало написать Дарвину. На титульном листе был изображен портрет
самого автора. Если бы у Дарвина была остроконечная шляпа, он вполне мог бы
сойти за волшебника. И даже, если говорить начистоту, за Архканцлера.
Думминг подождал, пока волшебники не займут места и не откроют пакеты с
попкорном.
«Джентльмены», — начал он, — «надеюсь, все ознакомились с моим отчетом...?»
Волшебники удивленно посмотрели на него.
«Я усердно работал над ним все утро», — добавил Думминг, — «и разослал его
во все ваши кабинеты.»
Волшебники продолжали сверлить Думминга глазами.
«У него еще обложка была зеленая.» — подсказал он.
Не выдержав напора взглядов, Думминг сдался.
«Возможно, мне стоит напомнить вам основные тезисы?» — предложил он.
Лица волшебников просветлели.
«Да, освежи нашу память», — весело отозвался Декан.
«Я рассматривал альтернативные истории в фазовом пространстве25», — сказал
Думминг. Тут он понял, что совершил ошибку. Его коллеги не были глупыми —
просто, объясняя волшебникам свои идеи, Думминг был вынужден выбирать слова
так, чтобы они подходили к дырочкам в их головах.
«Две различные штанины времени», — пояснил Думминг. — «В 1859 году — если
использовать распространенную в Круглом Мире систему летоисчисления — одна
книга оказала заметное влияние на мировоззрение людей. Вот только книга ока-
залась не той.»
«Докажите», — прервал его Заведующий Кафедрой Беспредметных Изысканий.
«Прошу прощения, сэр?»
«Что ж, поправьте меня, если я не прав, но могла ли Теология видов быть той
самой правильной книгой?» — спросил Зав. Кафедрой.
«Она приостановила развитие науки — то есть, техномантии — почти на целое
столетие», — устало пояснил Думминг. — «И помешала людям вовремя осознать
свое место во Вселенной».
«То есть понять, что их мир был создан волшебниками и, всеми забытый, лежит
на полке в коридоре?»
«Это верно только снаружи сэр», — возразил Думминг. — «Я хотел сказать, что
в какой-то момент с господином Дарвином произошло нечто, заставившее его на-
писать не ту книгу. Там она совсем ни к месту. Эта книга подходит для Диска,
сэр. Мы ведь знаем, что Бог Эволюции существует».
«Да, точно. Худой старик, живет на острове», — сказал Чудакулли. — «И до-
вольно порядочный — для бога. Помните? Когда мы там были, он как раз вносил
изменения в модель слона. Приделал ему колеса — очень умно. Еще он был нерав-
нодушен к жукам, насколько я помню».
«Так почему же Дарвин написал книгу о теологии?» — настаивал Заведующий Ка-
федрой Беспредметных Изысканий.
«Не знаю, сэр, однако, как я отметил на 4-ой странице и как вы, я уверен,
помните, неправильная книга была написана как раз в нужное время. Людям она
показалась логичной. Каждый нашел в ней что-то свое. Техномантам нужно было
просто оставить в своей науке место для бога, а священникам — отказаться от
В данном контексте фазовое пространство представляет собой множество всех возмож-
ных событий, а не только тех, которые произошли на самом деле. См. первую часть
«Науки Плоского Мира».
некоторых убеждений, в которые и так не верил ни один здравомыслящий чело-
век .»
«От каких, например?» — спросил Декан.
«Ну, что мир был создан за неделю и на самом деле не такой уж и старый», —
ответил Думминг.
«Но ведь это правда!»
«Опять-таки, только снаружи, Декан», — спокойно объяснил Думминг. — «На-
сколько я могу судить, Теология видов разделила мыслящее общество на два по-
люса. Или, как вы могли бы выразиться, она — ха-ха — по сути стала линией эк-
ватора» .
«Сомневаюсь, что мы бы прямо так и сказали», — возразил Чудакулли. — «И что
это вообще за слово?»
«А... эм, экватор — это воображаемая линия, которая проходит посередине сфе-
ры» , — ответил Думминг. — «Так вот, большая часть техномантов и священников
поддержали идеи, высказанные в книге Дарвина, потому что они практически пол-
ностью удовлетворили их потребности. Среди техномантов было немало верующих,
а многие здравомыслящие священники понимали, что в их догмах есть серьезные
недостатки. Вместе они стали огромной и чрезвычайно влиятельной силой. Ради-
кально настроенные верующие и непреклонные техноманты оказались не у дел. Они
остались прозябать на холоде. По сути, они стали двумя полюсами общества».
Этот довольно удачный — пусть даже по его личному мнению — каламбур прошел
совершенно незамеченным, поэтому Думминг продолжил: «Они не смогли прийти к
соглашению с мнением большинства и тем более не смогли договориться друг с
другом. В итоге мир оказался во власти удачного компромисса. На шестьдесят с
лишним лет».
«Звучит неплохо», — сказал Преподаватель Современного Руносложения.
«Э... Да, сэр, и в то же время — нет», — заметил Думминг. — «Такие условия не
идут техномантии на пользу. Она не может развиваться, благодаря простой дого-
воренности. Ха, да любому понятно, что когда всем заправляет кучка самодо-
вольных стариков, предпочитающих устраивать обеды вместо того, чтобы задавать
вопросы, стагнации не избежать».
Волшебники понимающе кивнули.
«Истинная правда», — согласился Архканцлер Чудакулли, сощурив глаза. —
«Очень важно, чтобы мы об этом помнили».
«Благодарю, Архканцлер».
«А теперь вам нужно извиниться».
«Прошу прощения, Архканцлер».
«Хорошо. Итак, господин Тупс, что ...»
Со стороны пишущего устройства ГЕКСа раздался грохот. Паукообразные руки
пробежали по бумаге и вывели:
+++ Заведующий Кафедрой Беспредметных Изысканий прав +++
Волшебники собрались вокруг механизма.
«Прав в чем?» — спросил Думминг.
+++ Чарльз Дарвин, написавший Теологию видов, провел значительную часть
своей жизни в роли приходского священника Английской Церкви, которая входит в
состав британской нации +++, - нацарапал компьютер. —
+++ В то время главной задачей священнослужителей этой религии было разви-
тие археологии, местной истории, лепидоптерологии26, ботаники, палеонтологии,
геологии, а также изготовление фейерверков +++
«Этим занимались священники?» — удивился Декан. — «А как же молитвы и все
прочее?»
Раздел зоологии, изучающий бабочек (от лат. названия семейства чешуекрылых —
«Lepidoptem») — прим. пер.
+++ Некоторые из них занимались и этим тоже, хотя подобное поведение счита-
лось просто работой на публику. Английский бог нетребователен в плане жертво-
приношений — главное, чтобы люди вели себя прилично и не шумели. Для воспи-
танного молодого человека с хорошим образованием, но без каких-либо особых
талантов работа в качестве священника этой церкви была вполне естественным
выбором. В сельской местности у них было много свободного времени. Согласно
моим расчетам, ему было суждено написать именно Теологию видов. Во всем фазо-
вом пространстве третьего уровня есть только один вариант истории, в котором
Дарвин написал Происхождение видов +++
«Почему же?» — спросил Думминг.
+++ Это сложно объяснить +++
«Ладно, давай рассказывай», — сказал Чудакулли. — «Мы здесь все разумные
люди».
Из лотка ГЕКСа упал очередной лист бумаги. Там было сказано:
+++ Да. В этом и состоит проблема. Вы же понимаете, что при наличии выбора,
каждая из альтернатив дает начало новой вселенной, в которой она воплощается
в реальность? +++
«Это же те самые Штаны Времени, да?» — уточнил Чудакулли.
+++ Именно. Однако каждая штанина времени делится на множество более мел-
ких, а те — на еще более мелкие и так далее, пока все вокруг не заполнится
штанами, которые нередко проходят друг через друга или даже снова соединяются
вместе +++
«Кажется, я теряю нить разговора», — признался Чудакулли.
+++ Да. Язык плохо подходит для этой цели. Даже математика в растерянности.
Но, возможно, короткая история поможет разъяснить суть. Я расскажу вам такую
историю. В ней есть доля правды +++
«Продолжай», — сказал Чудакулли.
+++ Вообразите себе невообразимо большое число +++
«Хорошо. Без проблем», — ответил Чудакулли после того, как волшебники посо-
вещались друг с другом.
+++ Прекрасно +++ — написал ГЕКС. -
+++ С момента своего создания вселенная Круглого Мира стала расщепляться на
почти идентичные копии — миллиарды раз за секунду. Это невообразимо большое
число представляет собой количество всех возможных Круглых Миров +++
«И эти вселенные существуют на самом деле?» — спросил Декан.
+++ Их существование недоказуемо. Просто предположите, что это так. Лишь в
очень немногих из этих миров существует человек по имени Чарльз Дарвин, кото-
рый, отправившись в одно судьбоносное путешествие, написал крайне важную кни-
гу об эволюции жизни на планете. Несмотря на это, их число все равно невооб-
разимо велико +++
«Как если бы его вообразил кто-то с менее богатым воображением?» — уточнил
Чудакулли. — «Ну, скажем, в два раза меньше первого невообразимого числа».
+++ Нет. Оно невообразимо велико. Но по сравнению с первым — невообразимо
мало +++
Волшебники шепотом обсудили этот вопрос.
«Ладно», — наконец, сказал Чудакулли. — «Продолжай, а мы подхватим, когда
будем готовы».
+++ Но даже это число по своей невообразимости уступает числу вселенных, в
которых было написано Происхождение видов. Это довольно странное число, кото-
рое можно вообразить только при весьма необычных обстоятельствах +++
«Оно невообразимо больше?» — предположил Чудакулли.
+++ Нет, оно всего лишь невообразимо уникально. Это единица. Джентльмены.
Просто единица. Единица и не более того. Единица. Именно. В фазовом простран-
стве третьего уровня есть только один вариант истории, при котором Дарвин по-
пал на корабль, совершил путешествие, проанализировал полученные данные и на-
писал правильную книгу. Во всех прочих историях Дарвин либо не существует,
либо покинул корабль, либо погиб во время путешествия, либо не написал ни од-
ной книги, либо — таких вариантов довольно много — написал Теологию видов и
принял духовный сан +++
«Корабль?» — удивился Думминг. — «Какой корабль? При чем здесь вообще ко-
рабль?»
+++ Как я уже говорил, в той истории, где человечество успешно покинуло
планету, господин Дарвин совершил одно судьбоносное путешествие. Оно стало
одним из девятнадцати важнейших событий за всю историю человеческого вида. По
своей важности оно почти не уступает тому факту, что в 1734 году Джошуа Год-
делсон вышел из своего дома через черный ход +++
«А кто это?» — спросил Думминг. — «Я что-то не припомню его имени».
+++ Он был сапожником и жил в Германии, в Гамбурге +++, - написал в ответ
ГЕКС. - +++ Если бы в тот день он вышел из дома через парадную дверь, то 283
года спустя люди не смогли бы достичь совершенства в коммерческом использова-
нии термоядерного синтеза +++
«А это важно, да?» — уточнил Чудакулли.
+++ Весьма. Одно из важнейших достижений техномантии +++
«Для этого так сильно были нужны башмаки?» — озадаченно спросил Чудакулли.
+++ Нет. Однако причинно-следственная связь, несмотря на свою сложность,
довольно очевидна. +++
«И насколько сложно попасть на этот корабль?» — спросил Декан.
+++ В случае Чарльза Дарвина — очень сложно +++
«Куда он отправился?»
+++ Из Англии и обратно. Но по пути корабль сделал несколько важных остано-
вок. Даже в тех вариантах истории, где Дарвин оказался на борту корабля, он —
во всех случаях, кроме одного — либо не довел путешествие до конца, либо не
написал Происхождение видов +++
«Только в одной из историй, говоришь?» — переспросил Думминг. — «А тебе из-
вестно , почему?»
+++ Да. Это именно тот вариант истории, в котором вы вмешались и изменили
ход событий +++
«Но мы ведь еще не вмешивались», — возразил Чудакулли.
+++ С точки зрения примитивного субъективного восприятия вы правы. Однако,
вскоре вы поймете, что уже собирались вмешаться в будущем +++ — объяснил
ГЕКС.
«Чего-чего? И я вам не примитивный субъект, господин ГЕКС!»
+++ Прошу прощения. Непросто выражать пятимерные идеи с помощью языка, ко-
торый был создан эволюцией, чтобы обезьяны с соседних деревьев могли вызвать
друг друга на бой +++
Волшебники переглянулись.
«Думаю, что посадить человека на корабль не так уж сложно, да?» — высказал-
ся Декан.
«А Дарвин жил в опасные времена?» — спросил Ринсвинд.
+++ Разумеется. Центр планеты — это настоящее адское пламя, и единственное,
что не дает людям сгореть заживо — это прослойка из воздуха и магнитных сил;
к тому же всегда существует вероятность падения астероида +++
«Мне кажется, Ринсвинд имел в виду более насущные проблемы», — заметил Чу-
дакулли .
+++ Ясно. В крупном городе, который вам следует посетить, немало грязных
районов и открытых сточных труб. Река, протекающая через город, токсична. Ва-
ше место назначения можно назвать сточной канавой преступности в мире опасно-
стей и нечистот +++
«То есть это место мало чем отличается от Анк-Морпорка? — ты это хочешь
сказать?»
+++ Да, есть заметное сходство +++
Механические руки остановились. Внутри ГЕКСа что-то гремело и тряслось. Му-
равьи прекратили свою целенаправленную беготню и теперь бесцельно слонялись
по стеклянным трубкам. Похоже, что ГЕКС о чем-то задумался.
Наконец, одна из рук медленно обмакнула перо в чернильницу и вывела:
+++ Есть и другая проблема. Мне неясно, почему во всей множественной все-
ленной Дарвин так и не смог написать Происхождение видов без вашей помощи.
+++
«Но мы же еще не решили, что будем...»
+++ Тем не менее, вы собираетесь вмешаться. +++
«Ну, может быть.»
+++ Если посмотреть на фазовое пространство этого мира, то жизнь Чарльза
Дарвина могла сложиться по-разному. Он мог стать первоклассным часовым масте-
ром. Или возглавить гончарный завод. Во многих вариантах истории он стал
сельским священником. В других — геологом. В третьих — совершил крупное путе-
шествие, после которого написал Теологию видов. Где-то он начал писать книгу
о Происхождении видов, но потом ее забросил. И только в одной из историй Про-
исхождение видов было опубликовано. Такого не должно быть. Я вижу. +++
+++ Я вижу +++
Волшебники вежливо дожидались ответа.
«Итак?» — обратился к нему Думминг.
Одно из перьев пробежало по бумаге.
+++ ЗЛОЙ УМЫСЕЛ +++
Глава 6. Время,
взятое в долг
Бесконечно ветвящиеся Штаны Времени — это метафора (хотя с позиции кванто-
вого физика они могут выражать одну из математических точек зрения на природу
Вселенной), означающая множество путей, которыми могла пойти история, если бы
события развивались немного иначе. В следующих главах мы еще поговорим о воз-
можных «штанинах времени», но пока что сосредоточим внимание всего на одной
из них. На одной оси времени. Что же такое время?
Мы знаем, что такое время в Плоском Мире. «Время», — говорит нам «Новый
справочник Плоского Мира27», - «это одна из самых скрытных антропоморфных
персонификаций Плоского Мира. Считается, что Время относится к женскому полу
(она никого не ждет), но на деле еще никто не видел ее своими глазами, потому
что она всегда ускользает за секунду до этого. В своем хронофоническом замке,
состоящем из бесконечных стеклянных комнат, она, эмм, время от времени пред-
стает в виде высокой темноволосой женщины, одетой в длинное красно-черное
платье».
Тик.
Даже Плоский Мир испытывает проблемы со временем. А в Круглом Мире все еще
хуже. Было время (ну вот, пожалуйста), когда пространство и время считались
совершенно разными явлениями. Пространство обладало — или же само было — про-
тяженностью — оно как бы простиралось повсюду, и при желании сквозь него мож-
но было перемещаться. В разумных пределах, конечно, — может, миль 20 (30 км)
за день, при условии, что у вас есть хорошая лошадь, дороги не слишком гряз-
ные, а разбойники не слишком навязчивы.
Тик.
«The New Discworld Companion» (2002) — прим. пер.
Время же, напротив, двигалось по собственной воле и тянуло нас за собой.
Время просто шло, с одной и той же скоростью — по одному часу за час — и все-
гда в направлении будущего. Прошлое уже случилось, настоящее происходило пря-
мо сейчас — ой, нет, уже прошло, — а будущему еще только предстояло случить-
ся, но, будьте уверены, рано или поздно наступит его очередь, и оно обяза-
тельно случится — попомните мои слова.
Тик.
Мы можем выбирать свое положение в пространстве, но не во времени. Мы не
можем отправиться в прошлое и выяснить, что произошло на самом деле, или же
узнать, что нам уготовила судьба в будущем; мы вынуждены просто ждать, когда
это будущее наступит. В общем, пространство и время были совсем не похожи
друг на друга. Пространство было трехмерным, то есть обладало тремя независи-
мыми направлениями: влево/вправо, назад/вперед и вверх/вниз. А время просто
было.
Тик.
Но после Эйнштейна пространство и время начали сливаться в единое целое.
Направления во времени по-прежнему отличались от направлений в пространстве,
но теперь могли определенным образом смешиваться друг с другом. Можно одол-
жить время в одном месте и вернуть долг где-нибудь еще. Хотя это все равно не
позволяет нам, двигаясь в будущее, оказаться в собственном прошлом. Потому
что это путешествие во времени, которому не было места в физике.
Ти...
Но то, что в науке вызывает презрение, становится предметом страсти в ис-
кусстве . Путешествие во времени, даже если оно физически невозможно, — это
замечательное художественное средство, которое позволяет писателю по желанию
переносить повествование в прошлое, настоящее или будущее. Конечно, для этого
совсем не обязательно использовать машину времени, ведь ретроспекция — стан-
дартный литературный прием. Но все же приятно (и уважительно по отношению к
рассказию), когда автор может дать разумное объяснение, не выходящее за рамки
самого повествования. Писатели викторианской эпохи любили использовать сны:
хорошим примером может служить повесть Чарльза Диккенса «Рождественская песнь
в прозе» («A Christmas Carol») 1843 г., в которой святочные духи олицетворяют
прошлое, настоящее и будущее. Есть даже целый литературный жанр «романов со
сдвигом во времени», среди которых встречаются и довольно откровенные. А
именно французские.
Когда путешествие во времени выходит за рамки простого художественного
приема, оно становится источником проблем. А при наличии свободной воли ведет
к созданию парадоксов. Основное клише — это «парадокс дедушки», который берет
начало в романе Рене Баржавеля «Неосторожный путешественник» («Le Voyageur
Imprudent»). Вы отправляетесь в прошлое и убиваете своего дедушку — в резуль-
тате ни ваш отец, ни вы сами не появитесь на свет и, следовательно, вы не
сможете отправиться в прошлое, чтобы совершить убийство. Не совсем понятно,
почему речь всегда идет о дедушке (не считая того, что это клише — довольно
грубая форма рассказия). Убийство собственного отца или матери привело бы к
тем же самым парадоксальным последствиям. Или убийство бабочки из Мелового
периода, как в рассказе Рея Бредбери «И грянул гром» («A Sound of Thunder»)
1952 г. , где бабочка, случайно павшая от руки28 ни о чем не подозревающего
путешественника во времени, изменила в худшую сторону политический строй в
его времени.
Другой известный парадокс путешествий во времени — это парадокс нарастающей
аудитории. Некоторые исторические события (стандартный пример — казнь Иисуса
Христа) так насыщены рассказием, что любой уважающий себя временной турист
Точнее, от ноги.
будет настаивать на их посещении. Это неизбежно приведет к тому, что человек,
отправившийся посмотреть на казнь, увидит Иисуса Христа в окружении тысяч —
если не миллионов — путешественников во времени. Еще один пример — это пара-
докс бесконечного обогащения. Кладете деньги на счет в 1955 году, снимаете в
2005 с процентами, потом отправляетесь обратно в 1955 год и снова кладете
деньги на счет. Правда, придется использовать какие-нибудь ценности вроде зо-
лота, а не бумажных денег, потому что банкноты 2005 года, будут недействи-
тельны в 1955. Роман Роберта Силверберга «Вверх по линии» («Up the Line») по-
вествует о Службе Времени — правоохранительной структуре, которая не дает по-
добным парадоксам выйти из-под контроля. Аналогичная тема прослеживается в
романе Айзека Азимова «Конец вечности» («The End of Eternity»).
В основе целого класса парадоксов лежат временные петли — замкнутые цепочки
причинно-следственных связей, возникающие только благодаря вмешательству пу-
тешественника из будущего. К примеру, для современного человечества самым
простым способом получить доступ к путешествиям во времени была бы машина
времени, подаренная гостем из далекого будущего, где подобные машины уже были
изобретены. Затем мы подвергаем ее инженерному анализу, чтобы понять принципы
ее работы, и впоследствии эти принципы закладывают основы для будущего изо-
бретения машины времени. Две классических истории, описывающих подобный пара-
докс — это рассказы Роберта Хайнлайна «По пятам» («By his bootstraps») и «Все
вы зомби» («All you zombies»), последний из которых примечателен еще и тем,
что главный герой в нем становится одновременно собственным отцом и собствен-
ной матерью (посредством изменения пола). Дэвид Герролд довел эту идею до
крайности в романе «Дублированный» («The Man Who Folded Himself»).
Авторы научно-фантастических произведений расходятся во мнении насчет того,
должны ли временные парадоксы аккуратно разрешаться, исключая тем самым не-
противоречивые последствия, и допускает ли вселенная произведения фактическую
возможность изменения прошлого или настоящего. (Заметьте, никто не беспокоит-
ся об изменении будущего — вероятно, потому что именно в этом и состоит «сво-
бода воли». Все мы меняем будущее, превращая то, что могло случиться, в то,
что происходит на самом деле — тысячи раз на дню. Или же наивно в это верим.)
Поэтому некоторые авторы пишут о том, как герой, попытавшийся убить собствен-
ного дедушку, тем не менее, появляется на свет, благодаря какому-нибудь лов-
кому сюжетному ходу. Например, его настоящий отец на самом деле не был сыном
предполагаемого «дедушки», а человеком, которого этот «дедушка» убил. Совер-
шив ошибку и устранив ложного дедушку, герой сохранил своему отцу жизнь и
сделал возможным собственное рождение. Другие, как, например, Азимов или Сил-
верберг, создают целые организации, которые следят за тем, чтобы прошлое, а,
следовательно, и настоящее, оставалось нетронутым. Иногда им это удается, а
иногда — нет.
Парадоксы, связанные с путешествиями во времени — часть нашего восхищения
этой темой, однако они лишний раз наводят на мысль о том, что путешествие во
времени невозможно даже с логической точки зрения — не говоря уже о физике.
Поэтому мы с удовольствием предоставляем волшебникам Незримого Университета,
живущим в мире магии, возможность свободно перемещаться по временной линии
Круглого Мира и переносить историю из одной параллельной вселенной в другую,
стремясь к тому, чтобы Чарльз Дарвин — или кто-нибудь еще — написал Ту Самую
Книгу. Будучи обитателями Диска, волшебники не связаны ограничениями Круглого
Мира. Однако, мы не можем представить себе, чтобы то же самое, без помощи из-
вне и опираясь только на собственную науку, могли в действительности делать
люди, живущие в Круглом Мире.
Как это ни странно, но многие ученые, занимающиеся передовыми исследования-
ми в области физики, с этим не согласны. Для них перемещение во времени, не-
смотря на возможные парадоксы, стало вполне приличным29 направлением исследо-
ваний. Похоже, что физические «законы» — в современном понимании — никоим об-
разом не исключают возможность путешествий во времени. Парадоксы — это ско-
рее, видимость, нежели реальность; в главе 8 мы увидим, что их можно «устра-
нить», не нарушая законов физики. Вполне вероятно, что в современной физике,
как утверждает Стивен Хокинг, есть изъян; согласно его «гипотезе о защите
хронологии», любая машина времени прекратит работу еще до того, как будет со-
брана, благодаря действию пока что неизвестных нам физических законов, кото-
рые играют роль космологической полиции времени, встроенной в саму реаль-
ность .
С другой стороны, возможность перемещения во времени может многое поведать
о природе самой Вселенной. Скорее всего, мы не сможем сказать наверняка, пока
этим вопросом не займется физика завтрашнего дня. Стоит также заметить, что
мы даже не понимаем, чем на самом деле является время, не говоря уже о том,
как в нем перемещаться.
Хотя законы физики и не запрещают (по-видимому) путешествие во времени, они
заметно усложняют эту задачу. В одном из теоретических проектов для достиже-
ния этой цели используется буксировка черных дыр на большой скорости, но не-
обходимого количества энергии, похоже, не найдется во всей Вселенной. Это до-
садное обстоятельство, по-видимому, не вяжется с обычным для научной фанта-
стики описанием машины времени, которая по своему размеру напоминает автомо-
биль30 .
Наиболее подробное описание времени Плоского Мира приводится в романе «Вор
времени» («Thief of Time»). Среди действующих лиц этого романа есть Джереми
Чассын, который состоит в гильдии часовщиков и стремится построить идеально
точные часы. Однако он сталкивается с теоретической преградой в лице парадок-
сов Эфебского философа Зенона, впервые упомянутого в романе «Пирамиды»
(«Pyramids») . В Круглом Мире жил философ с удивительно похожим именем Зенон
Элейский (он родился около 490 г. до н. э.), который сформулировал четыре па-
радокса, касающихся связи между пространством, временем и движением. Он был
двойником Плоскомирского Зенона, а его парадоксы любопытным образом напомина-
ют парадоксы его коллеги с Диска31. При помощи одной лишь логики Зенон дока-
зал, что стрела не может поразить бегущего человека32, а черепаха — самое бы-
строе животное на всем Диске33. Он объединил эти ситуации в одном эксперимен-
те, выстрелив в черепаху, которая соревновалась в скорости с зайцем. По ошиб-
ке стрела попала в зайца, и черепаха победила, тем самым доказав его правоту.
В романе «Пирамиды» Зенон так объясняет свой эксперимент:
— Все очень просто, — махнул рукой Зенон. — Скажем, вот эта оливковая кос-
точка у нас стрела, а эта, эта... — Он пошарил кругом. — А эта подбитая чайка —
черепаха, так? Ты стреляешь, и стрела проделывает путь отсюда до чай... до че-
репахи , верно ?
— Верно, но.
29 Впрочем, не стоит преувеличивать. Можно публиковать научные статьи на тему путе-
шествий во времени, не рискуя потерять работу. Это определенно лучше, чем не публи-
ковать вообще ничего, потому что в этом случае вы точно останетесь без работы.
30 В трилогии «Назад в будущее» машина времени действительно представляла собой ав-
томобиль. Делореан. Правда, один раз ей потребовалась помощь железнодорожного локо-
мотива .
31 В оригинале их имена отличаются на письме: Zeno (Круглый Мир) и Хепо (Плоский
Мир) — прим. пер.
32 При условии, что стрелок с обеда не вылезал из паба.
33 На самом деле, это двусмысленная пузума, которая способна двигаться почти со ско-
ростью света (на Диске она примерно совпадает со скоростью звука) . Если вы видите
пузуму, ее уже и след простыл. И если слышите — тоже.
— Но чайк... то есть черепаха успела чуть-чуть сместиться вперед. Успела?
Правильно?
— Правильно, — беспомощно повторил Теппик.
Зенон торжествующе взглянул на него:
— Значит, стреле нужно лететь чуточку дальше, верно? Дотуда, где сейчас че-
репаха . А между тем черепаха еще немножечко ушла вперед, совсем немножко.
Верно? И вот стрела все движется и движется, но когда она оказывается там,
где черепаха сейчас, черепахи на прежнем месте уже нет. Так что, если черепа-
ха не остановится, стрела никогда ее не догонит. Она будет подлетать все бли-
же , но никогда не достанет черепаху. Что и требовалось доказать.
Похожую ситуацию — правда, в виде двух отдельных парадоксов описывает и Зе-
нон Круглого Мира. Первый парадокс под названием «Дихотомия» касается невоз-
можности движения: прежде, чем добраться куда-либо, нужно пройти половину пу-
ти, а для этого нужно сначала преодолеть половину этой половины, и так далее
до бесконечности... в итоге для того, чтобы просто начать движение потребуется
совершить бесконечное количество действий, а это просто смешно. Второй пара-
докс, «Ахиллес и черепаха», практически не отличается от парадокса, сформули-
рованного Плоскомирским Зеноном — только вместо зайца в нем выступает древне-
греческий герой Ахиллес. Ахиллес бегает быстрее черепахи — согласитесь, кто
угодно бегает быстрее черепахи, — но дав ей небольшую фору, он уже никогда не
сможет ее догнать, потому что к тому моменту, когда он добежит до предыдущего
местонахождения черепахи, она успеет немного продвинуться вперед34. Как дву-
смысленная пузума35 — только вы до нее добрались, как ее уже нет. В третьем
парадоксе утверждается, что движущаяся стрела на самом деле не движется. Нуж-
но разделить промежуток времени на последовательные моменты, и тогда в каждый
конкретный момент стрела будет занимать определенное положение в пространст-
ве, то есть находиться в покое. Если она находится в покое все время, значит,
она никак не может двигаться. Четвертый парадокс, «Стадион», требует более
формального описания, но по существу сводится к следующему. Предположим, что
три тела лежат вровень друг с другом. За минимально возможный промежуток вре-
мени одно из них перемещается на минимально возможное расстояние влево, а
другое — на такое же расстояние вправо. Тогда эти два тела отдалятся друг от
друга на расстояние, в два раза большее минимального, затратив при этом мини-
мально возможное время.
Следовательно, когда они находились в середине своего пути, и расстояние
между ними было равно минимальному, время должно было переместиться вперед на
половину минимально возможного интервала. Это абсурд, потому что такой интер-
вал меньше минимального.
Парадоксы Зенона преследовали вполне серьезную цель, которая объясняет, по-
чему их ровно четыре. Среди древнегреческих философов Круглого Мира имел ме-
сто спор о том, являются ли пространство и время дискретными, то есть состоя-
щими из крошечных неделимых единиц, или же непрерывными — допускающими беско-
нечное деление. Четыре парадокса Зенона аккуратно исключают из рассмотрения
В оригинале: «Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и нахо-
дится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес про-
бежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес
пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет
продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху.» - Но ведь
Ахиллес не будет уменьшать свой шаг, когда до черепахи останется сделать всего один,
если только ему не запретить перегонять черепаху. - Ред.
35 Пузума двусмысленная («ambiguous puzuma») — самое быстрое животное Плоского Мира,
способное передвигаться почти со скоростью света. Упоминается в романе «Мелкие боги»
— прим. пер.
все четыре возможные комбинации непрерывного/дискретного пространства с не-
прерывным/дискретным временем и столь же аккуратно опровергают теории оппо-
нентов , потому что именно так философы и приобретают известность. Парадокс о
стадионе, к примеру, демонстрирует нам, что комбинация дискретного простран-
ства с дискретным временем ведет к противоречиям.
Парадоксы Зенона до сих пор встречаются в некоторых областях теоретической
физики и математики, хотя проблема Ахиллеса и черепахи решается, если мы со-
глашаемся с тем, что бесконечно много событий могут (и даже должны) помещать-
ся в конечный интервал времени. Для решения парадокса стрелы можно использо-
вать математическое описание общего случая классической механики, также из-
вестное как гамильтонова механика — по имени выдающегося ирландского матема-
тика (и любителя выпить) сэра Уильяма Роуэна Гамильтона, — в соответствии с
которым состояние тела описывается не одной, а двумя величинами. Помимо поло-
жения в пространстве оно также обладает импульсом — этакой замаскированной
скоростью. Эти величины связаны законом движения, но описывают совершенно
разные понятия. Все, что мы видим — это положение в пространстве, а импульс
можно наблюдать только по его воздействию на это положение в последующие мо-
менты времени. Тело, которое, находясь в определенном месте, обладает нулевым
импульсом, в данный момент остается неподвижным и, следовательно, не будет
двигаться вообще, в то время как тело с ненулевым импульсом — на первый
взгляд, идентичное первому — продолжает движение, даже если в данный момент
находится в том же самом месте.
Ясно?
Как бы то ни было, мы говорили о романе «Вор времени», и, благодаря Зенону,
еще не добрались до 22-ой страницы. Суть в том, что время Плоского Мира отли-
чается податливостью, и поэтому законы повествовательного императива иногда
нуждаются в небольшой помощи, позволяющей воплотить слова императива в собы-
тиях повествования.
Тик.
Леди Мирна ЛеГион — это Ревизор реальности, временно принявший человеческий
облик. Плоский Мир неумолимо анимистичен; практически все в нем обладает соз-
нанием, не исключая и элементарной физики. Ревизоры следят за соблюдением за-
конов природы и вполне могли бы оштрафовать вас за превышение скорости света.
Обычно они являются в виде небольших серых мантий с капюшонами — и пустотой
внутри. Они являют собой наивысшую форму бюрократии. ЛеГион объясняет Джере-
ми, что идеальные часы смогли бы измерить минимальную единицу времени Зенона:
«И она просто обязана существовать, ведь так? Рассмотрим настоящее. Оно долж-
но иметь длину, потому что один его конец соединен с прошлым, а другой — с
будущим, и если бы у него не было длины, настоящее не могло бы существовать.
Для него не было бы времени, в котором оно смогло бы разместиться».
Ее взгляды довольно точно отражают современные теории, касающиеся психоло-
гии восприятия времени. Наш мозг воспринимает «мгновение» как растянутый во
времени, хотя и короткий, промежуток. Аналогичным образом нам кажется, что
дискретные палочки и колбочки, расположенные в сетчатке, воспринимают отдель-
ные точки, хотя на самом деле они анализируют небольшую часть окружающего
пространства. Получая грубую картинку в качестве исходных данных, мозг затем
сглаживает ее «неровности».
ЛеГион объясняет Джереми теорию Зенона, потому что у нее есть скрытая цель:
если Джереми удастся построить идеальные часы, время остановится. После этого
задача Ревизоров, выступающих в роли вселенских бюрократов, заметно упростит-
ся, потому что люди постоянно передвигают предметы с места на место, мешая
тем самым отслеживать их положение в пространстве и времени.
Тик.
Вблизи Пупа Плоского Мира, в высокогорной зеленой долине, расположен Ой
Донг, монастырь боевых монахов ордена Мгновена, которые также известны под
именем Монахов Истории. Они взяли на себя обязанность следить за тем, что
нужные события происходят в нужном порядке. Что правильно, а что — нет, мона-
хи знают, благодаря Книгам Истории, которые находятся под их защитой — только
в этих книгах записаны не события прошлого, а указания насчет событий, кото-
рые должны произойти.
Молодой человек по фамилии Лудд, в младенчестве подкинутый Гильдии Воров,
где он впоследствии был воспитан и оказался исключительно талантливым учени-
ком, вступает в ряды Монахов Истории и получает имя Лобзанг. Технические
средства монахов состоят, главным образом, из удлинителей — огромных машин,
способных запасать и перемещать время. С помощью удлинителя время можно взять
в долг и вернуть его позже. Правда, Лобзанг даже и не мечтал о том, чтобы
жить за счет времени, взятого в долг — но если бы время можно было унести, он
наверняка бы его стащил. Он может украсть что угодно, и обычно так и поступа-
ет . А благодаря удлинителям время действительно можно унести с собой.
Если вы все еще не поняли шутку, взгляните на название главы.
План ЛеГион сработал; Джереми построил часы.
Ти...
Как и хотели Ревизоры, время остановилось. И не только на Диске: временной
застой со скоростью света распространяется по всей Вселенной. И вскоре оста-
новится вообще все. Монахи истории бессильны, потому что остановка времени
коснулась и их. Восстановить ход времени может только внучка Смерти, Сьюзен
Сто Гелит. И Ронни Соха, который раньше был Хаосом, пятым всадником Абокра-
липсиса, но из-за творческих разногласий покинул остальных, прежде чем они
стали знаменитыми. К счастью, Ревизоры любят соблюдать правила, и надпись «НЕ
КОРМИТЬ СЛОНА» вводит их в серьезное замешательство, если никакого слона по-
близости нет. А еще у них непростые и часто фатальные отношения с шоколадом.
Они живут за счет украденного времени.
Удлинитель похож на машину времени, но вместо того, чтобы перемещать во
времени людей, он перемещает само время. И это не вымысел, а самая настоящая
реальность — как и весь Плоский Мир для его обитателей. В Круглом Мире изо-
бретателем первой вымышленной машины времени — не считая снов или временных
сдвигов в сюжете — был, по всей видимости, редактор газеты «The New York Sun»
Эдвард Митчелл. В 1881 году он напечатал в своей газете анонимный рассказ под
названием «Часы, которые шли задом наперед» («The Clock That Went Backward»).
Самое известное устройство для путешествий во времени было описано в романе
Герберта Джорджа Уэллса «Машина времени» (1895 г.), который стал стандартом
для всех последующих историй. Роман повествует о викторианском изобретателе,
который, построив машину времени, отправляется в далекое будущее. Оказавшись
там, он обнаруживает, что человечество разделилось на два обособленных вида —
злобных Морлоков, обитающих в глубоких пещерах, и изящных Элоев, ставших для
Морлоков предметом охоты, но неспособных что-либо изменить из-за собственной
лени. По книге было снято несколько фильмов, и все они получились довольно
жуткими.
Несколько раз роман начинался неудачно. Уэллс изучал биологию, математику,
физику, геологию, черчение и астрофизику в Педагогическом колледже естествен-
ных наук, который впоследствии стал Королевским колледжем естественных наук,
а позднее вошел в состав Имперского колледжа в Лондоне. Основы своей будущей
«Машины времени» он заложил, будучи студентом этого колледжа. Его первый рас-
сказ о путешествиях во времени под названием «Аргонавты времени» («The
Chronic Argonauts») был опубликован в 1888 году в «Журнале естественнонаучно-
го колледжа» («Science Schools Journal»), в создании которого принимал участи
и сам Уэллс. Главный герой этого рассказа отправляется в прошлое и совершает
убийство. Способ перемещения во времени остается без объяснения, а рассказ в
целом напоминает истории о безумных ученых в духе «Франкештейна» Мэри Шелли,
хотя и написан заметно хуже. Впоследствии Уэллс считал «Аргонавтов» настолько
серьезным пятном на своей репутации, что уничтожил все экземпляры, которые
только смог найти. В «Аргонавтах» нет даже элемента парадоксальности — в от-
личие от рассказа Томаса Энсти Гатри «Временные чеки Турмалина» («Tourmalin's
Time Cheques») 1891 г., где впервые были упомянуты многие из стандартных па-
радоксов, связанных с перемещением во времени.
В течение последующих трех лет Уэллс написал еще два варианта своей истории
о путешествиях во времени — к настоящему времени утерянных, — постепенно пре-
вратив сюжет в представление об отдаленном будущем человечества. Очередной
вариант — в виде трех взаимосвязанных рассказов под общим названием «Машина
времени» — появился в 1894 году в журнале «National Observer». Эта версия бы-
ла во многом похожа на окончательный вариант романа, однако еще до окончания
публикации редактор перешел в журнал «New Review». На новом месте он заказал
публикацию той же серии, но Уэллс к тому моменту успел внести в текст не-
сколько существенных изменений. Многие эпизоды из рукописей так и не попали в
печать — например, сцена, в которой герой, отправившись в прошлое, сталкива-
ется с доисторическим гиппопотамом36 или встречается с пуританами в 1645 г.
Журнальный вариант романа мало отличается от книги, изданной в 1895 году. В
этой версии главный герой путешествует только в будущее, где становится сви-
детелем судьбы, постигшей человечество после его разделения на апатичных Эло-
ев и ужасных Морлоков — в равной степени вызывающих отвращение.
Откуда у Уэллса появилась такая идея? Авторы научно-фантастических произве-
дений обычно отвечают, что «это плод воображения», однако в данном случае мы
располагаем более конкретной информацией. В предисловии к изданию 1932 года
Уэллс отметил, что к написанию романа его побудили «студенческие дискуссии
80-х, проходившие в лабораториях и дискуссионном клубе Королевского колледжа
естественных наук». По словам сына писателя, на эту мысль Уэллса натолкнула
статья о четвертом измерении, прочитанная другим студентом. Во вступительной
части романа Путешественник во времени (хотя его имя не упоминается, оно,
вполне вероятно, совпадает с именем главного героя в более раннем варианте —
доктор Небогипфель) использует четвертое измерение, чтобы объяснить, почему
такая машина возможна:
— Но подождите минуту. Может ли существовать вневременный куб?
— Не понимаю вас, — сказал Филби.
— Можно ли признать действительно существующим кубом то, что не существует
ни единого мгновения?
Филби задумался.
— А из этого следует, — продолжал Путешественник по Времени, — что каждое
реальное тело должно обладать четырьмя измерениями: оно должно иметь длину,
ширину, высоту и продолжительность существования.
... И все же существуют четыре измерения, из которых три мы называем про-
странственными, а четвертое — временным. Правда, существует тенденция проти-
вопоставить три первых измерения последнему, но только потому, что наше соз-
нание от начала нашей жизни и до ее конца движется рывками лишь в одном-
Как водится. Совсем недавно палеонтологи объявили о прекрасно сохранившихся ока-
менелостях, найденных в одном из карьеров восточной Англии, подтвердив тем самым,
что гигантские гиппопотамы массой около шести или семи тонн — что примерно вдвое
больше массы современных особей — барахтались в реках Норфолка 600 000 лет тому на-
зад. Этот период, когда по берегам рек в поисках падали рыскали гиены, приходился
как раз между двумя оледенениями и отличался теплым климатом — вероятно, на несколь-
ко градусов больше по сравнению с современным (если судить по ископаемым останкам
насекомых).
единственном направлении этого последнего измерения.
... Однако некоторые философские умы задавали себе вопрос: почему же могут
существовать только три измерения? Почему не может существовать еще одно на-
правление под прямым углом к трем остальным? Они пытались даже создать Гео-
метрию Четырех Измерений. Всего около месяца тому назад профессор Саймон Нью-
комб излагал эту проблему перед Нью-Йоркским математическим обществом.
В поздневикторианскую эпоху представление о времени как о четвертом измере-
нии стало распространяться в научных кругах. Возникло оно, благодаря матема-
тикам, которые в попытках дать определение «измерения», пришли к выводу, что
оно не обязательно должно быть связано с направлением в пространстве. Измере-
ние — это просто переменная величина, а количество измерений — максимальное
возможное число таких величин, при котором их можно варьировать независимо
друг от друга. Таким образом, чар, основная магическая частица Плоского Мира,
на самом деле состоит из резонов, представленных, по меньшей мере, пятью раз-
новидностями: верхний, нижний, боковой, сексапильный и мятный37. Следователь-
но, чар обладает как минимум пятимерной природой — при условии, что верхний и
нижний резоны независимы, что вполне вероятно, учитывая их квантовость.
В XVIII веке математик Жан Лерон Д'Аламбер, который в младенчестве был бро-
шен на пороге церкви (по ее названию он получил имя Лерон), в статье для «Эн-
циклопедии, или толкового словаря наук, искусств и ремесел» предложил рас-
сматривать время как четвертое измерение. Другой математик, Жозеф Луи Ла-
гранж, использовал время в качестве четвертого измерения в своей работе «Ана-
литическая механика» 1788 г., а в «Теории аналитических функций» 1797 г. не-
двусмысленно отметил, что «механику можно считать четырехмерной геометрией».
Потребовалось время, прежде чем эта идея прижилась, но к началу викториан-
ской эпохи объединение пространства и времени в одном понятии стало для мате-
матики обычным делом. Термином «пространство-время» тогда (еще) не пользова-
лись , хотя его четырехмерность была очевидна: три размерности пространства +
одна размерность времени. Вскоре журналисты и обыватели, которые не смогли
придумать другого четвертого измерения, стали отождествлять его со временем и
утверждать, будто ученые искали это четвертое измерение с незапамятных вре-
мен , но обнаружить смогли только сейчас. Нькомб писал об исследованиях четы-
рехмерного пространства с 1877 года, а в 1893 году выступил с докладом перед
Нью-Йоркским математическим обществом.
Упоминание Нькомба в романе Уэллса указывает на связь с более ярким пред-
ставителем викторианской эпохи — писателем Чарльзом Говардом Хинтоном. В его
случае поводом для гордости стала популяризация «другого» четвертого измере-
ния. Он был одаренным математиком и проявлял неподдельный интерес к четырех-
мерной геометрии. В 1880 году он опубликовал в журнале Дублинского универси-
тета статью «Что такое четвертое измерение?», которая через год была переиз-
дана в «Вестнике Колледжа Челтнем Лэдис» («Cheltenham Ladies' Gazette»). В
очередной раз она вышла в 1884 году — теперь уже в виде брошюры с подзаголов-
ком «Откуда берутся призраки?» («Ghosts Explained»). Хинтон, в некой мистиче-
ской манере, связывал четвертое измерение с различными псевдонаучными явле-
ниями: от появления призраков до загробной жизни. Призраки, к примеру, могут
легко возникать и исчезать, двигаясь вдоль четвертого измерения, точно так
же, как монета, двигаясь вдоль «нашего» третьего измерения, может появляться
и исчезать с поверхности стола.
На Чарльза Хинтона оказали влияние нетрадиционные взгляды его отца Джеймса,
который работал хирургом и сотрудничал с Хэвлоком Эллисом, известным своими
возмутительными по тем временем исследованиями сексуального поведения людей.
Сравните с названиями шести типов кварков в физике элементарных частиц: нижний,
верхний, странный, очарованный, прелестный, истинный — прим. пер.
Хинтон старший был активным сторонником свободной любви и полигамии, а впо-
следствии стал лидером одного культа. Личная жизнь его сына тоже была насыще-
на событиями: в 1886 году он сбежал в Японию, после того как Центральный Уго-
ловный Суд Лондона признал его виновным в двоеженстве. В 1893 году он вернул-
ся из Японии и стал преподавателем математики в Принстонском университете,
где изобрел машину для подачи бейсбольных мячей, которая, подобное пушке, вы-
стреливала мячи при помощи пороха. После нескольких несчастных случаев уст-
ройство было забыто, а Хинтон потерял работу. Но его неустанные усилия в деле
популяризации четвертого измерения оказались более успешными. Его статьи на
эту тему печатались в популярных журналах — таких, как «Harperf s Weekly»,
«McClureT s» и «Science». Хинтон скоропостижно скончался от кровоизлияния в
мозг в 1907 году, на ежегодном обеде Общества Филантропических Изысканий38,
едва успев произнести тост за женщин-философов.
Возможно, именно Хинтон познакомил Уэллса с повествовательными возможностя-
ми, которые открывает идея времени как четвертого измерения. В пользу этого
говорят лишь косвенные факты, но звучат они вполне убедительно. Нькомб точно
был знаком с Хинтоном, потому что однажды помог ему устроиться на работу. Мы
не знаем, встречал ли Уэллс Хинтона, но определенные обстоятельства указывают
на их близкое знакомство. К примеру, Уэллс, описывая свои рассказы, использу-
ет термин «научный роман», которые ранее был придуман Хинтоном и использовал-
ся им в качестве собирательного названия его фантастических эссе, написанных
между 1884 и 1886 годами. Кроме того, Уэллс был регулярным читателем журнала
«Nature», который в 1885 году опубликовал рецензию (положительную) на первую
часть «Научных романов» Хинтона вместе с кратким изложением некоторых из его
идей насчет четвертого измерения.
Хинтон, по всей вероятности, приложил руку и к другой межпространственной
саге викторианской эпохи — роману Эдвина Э. Эбботта «Флатландия» (1884). Эта
история повествует о Квадрате с Евклидовой плоскости, двумерного общества
треугольников, шестиугольников и окружностей, который не верил в существова-
ние третьего измерения, пока не попал туда, благодаря пролетающей мимо сфере.
Сюжет романа указывает на ограниченность людей викторианской эпохи, которые
точно так же не верили в четвертое измерение. Помимо прочего, «Флатландия»
содержит в себе скрытую сатиру, отражающую роль женщин и малоимущих в викто-
рианском обществе. Многие из приемов, используемых Эбботтом, обнаруживают
близкое сходством с элементами рассказов Хинтона39.
Большая часть физики путешествий во времени представляет собой теорию отно-
сительности с примесью квантовой механики. Впрочем, с точки зрения волшебни-
ков Незримого Университета, все эти вопросы связаны с «квантами» — универ-
сальной отговоркой, дающей полную интеллектуальную свободу, то есть возмож-
ность объяснить практически что угодно, каким бы странным оно ни казалось.
Собственно говоря, чем больше странностей, тем лучше. Приличную порцию кван-
товой физики вы получите в восьмой главе. Здесь же мы подготовим почву, со-
вершив небольшой экскурс в теорию относительности Эйнштейна: специальную и
общую.
В первой части «Науки Плоского Мира» мы уже объясняли, что название «теория
относительности» звучит нелепо. Его следовало бы заменить на «теорию абсолют-
ности». Основной смысл специальной теории относительности состоит не в том,
что «все относительно», а в том, что одна величина — а именно скорость света
— неожиданно оказывается абсолютной. Попробуйте зажечь фонарик в движущейся
машине, — говорит нам Эйнштейн, — скорость машины никак не повлияет на ско-
Society of Philanthropic Enquiry — прим. Пер.
39 См. также издание «Флатландии с комментариями» под редакцией Й. Стюарта («The
Annotated Flatland», 2002).
рость света. Этот результат существенно отличается от классической физики
Ньютона, согласно которой свет от движущегося фонарика увеличит свою изна-
чальную скорость за счет скорости движения машины. Именно это происходит с
мячом, когда вы бросаете его, находясь в движущемся автомобиле. Со светом
должно происходить то же самое, но в действительности это не так. Для нашей
интуиции теория относительности — настоящее потрясение, и все же, как показы-
вают эксперименты, она действительно соответствует реальному положению дел в
Круглом Мире. Разница между физикой Ньютона и Эйнштейна остается для нас не-
заметной, потому что заметить ее можно только при скоростях, близких к скоро-
сти света.
Появление специальной теории относительности было неизбежным; рано или
поздно ученые должны были до нее додуматься. Ее первые семена были посеяны
еще в 1873 году, когда Джеймс Кларк Максвелл вывел уравнения электромагнитно-
го поля. В «движущейся системе отсчета», то есть со стороны движущегося на-
блюдателя, эти уравнения приобретают физический смысла только при условии,
что скорость света абсолютна. Некоторые математики — в том числе Анри Пуанка-
ре и Герман Минковский — обратили внимание на этот факт, опередив тем самым
Эйнштейна — правда, только на уровне математической теории, поскольку именно
Эйнштейн впервые нашел этим идеям применение в физике. Их физические послед-
ствия, — как он сам отметил в 1905 году, выглядят довольно странно. По мере
приближения к скорости света предметы сокращаются в размере, ход времени
практически останавливается, а масса становится бесконечной. Ничто (точнее,
ничто материальное) не может двигаться быстрее света, а масса способна пре-
вращаться в энергию.
В 1908 году Минковский нашел простое и наглядное представление релятивист-
ской физики, которое теперь называется пространством-временем Минковского. В
ньютоновской физике пространство включает в себя три фиксированных координа-
ты: влево/вправо, вперед/назад, вверх/вниз. При этом пространство и время
считаются независимыми. В применении же к теории относительности Минковский
рассматривал время в качестве дополнительной координаты. Четвертая координа-
та, четвертое независимое направление - четвертое измерение. Трехмерное про-
странство превратилось в четырехмерное пространство-время. А старые идеи
Д'Аламбера и Лагранжа, благодаря подходу Минковского, приобрели новый смысл.
Теперь время и пространство можно было в некоторой степени менять местами.
Время, как и пространство, стало предметом геометрии.
Это видно на примере релятивистского описания движущейся частицы. С точки
зрения ньютоновской физики, частица занимает место в пространстве и перемеща-
ется с течением времени. Иначе говоря, в физике Ньютона движение частицы на-
поминает просмотр фильма. В то время как теория относительности воспринимает
движение частицы в виде последовательности отдельных кадров. Этот факт на-
глядно отражает ее детерминистский дух. Прошлое, настоящее и будущее сущест-
вует прямо сейчас. С течением времени — по ходу действия фильма — мы сталки-
ваемся с собственной судьбой, которая в действительности неотвратима и неиз-
бежна. Конечно, отдельные кадры фильма, вероятно, могли бы воплощаться в ре-
альность друг за другом, и тогда самый последний кадр стал бы отражением на-
стоящего времени. Вот только нельзя составить последовательность кадров, ко-
торая была бы общей для всех наблюдателей.
Релятивистское пространство-время — это рассказий в геометрическом воплоще-
нии.
С точки зрения геометрии, движущаяся частица оставляет за собой след в виде
некоторой кривой. Представьте, что частица — это кончик карандаша, а про-
странство-время — лист бумаги, на котором пространство расположено горизон-
тально , а время — вертикально. Движущийся карандаш вычерчивает на бумаге ли-
нию. Точно так же частица, движущаяся в пространстве времени, перемещается
вдоль кривой, которая называется ее мировой линией. Если скорость частицы по-
стоянна, ее мировая линия представляет собой прямую. Частицы, которые движут-
ся с очень маленькой скоростью, преодолевают небольшое расстояние за большой
промежуток времени, поэтому их мировые линии расположены вблизи вертикали;
частицы, обладающие очень большой скоростью, напротив, покрывают большие рас-
стояния за короткое время, и их мировые линии практически сливаются с гори-
зонталью. Проходящая между ними диагональная мировая линия соответствуют час-
тицам, которые преодолевают заданное расстояние за равный ему временной ин-
тервал — при подходящем выборе единиц измерения. Это означает, что единицы
измерения соотносятся посредством скорости света: если, к примеру, время из-
меряется в годах, то расстояние — в световых годах. А что может преодолеть
расстояние в один световой год за один год? Конечно же, свет. Таким образом,
диагональные мировые линии описывают движение световых частиц, или фотонов, а
также любых других объектов, способных двигаться со скоростью света.
Мировая линия в плоском пространстве.
Теория относительности запрещает движение материальных тел со сверхсветовой
скоростью. Мировые линии таких тел называются времениподобными кривыми. Каж-
дое событие обладает собственным «световым конусом», который образуется про-
ходящими через него времениподобными линиями. По сути, это два конуса, соеди-
ненных вершинами, причем один из них направлен вперед, а другой — назад. Ко-
нус, направленный вперед, описывает будущее исходного события, то есть все
точки пространства-времени, на которые оно способно повлиять. Противоположный
конус аналогичным образом описывает прошлое и содержит все события, которые
могли повлиять на исходное. За пределами конуса лежит запретная территория —
те места и моменты времени, которые не несут в себе причинно-следственной
связи с исходным событием.
Пространство Минковского называется «плоским» — оно описывает движение час-
тиц, на которые не действуют внешние силы. Силы изменяют характер движения, а
самая важная из них — это сила гравитации. Эйнштейн разработал общую теорию
относительности, чтобы объединить специальную теорию с гравитацией. В физике
Ньютона гравитация считается силой: она отклоняет частицы от прямых траекто-
рий, по которым они бы двигались в отсутствие внешних воздействий. В общей
теории относительности гравитация стала геометрическим свойством Вселенной —
разновидностью кривизны пространства-времени.
наблюдатель
^^ОВОЙ ЮНуС ПрОПШОГ0
Пространство Минковского.
Точка в пространстве-времени Минковского описывает событие, привязанное к
определенному месту и времени. Поэтому «расстояние» между двумя событиями
должно учитывать не только их удаленность в пространстве, но еще и разницу во
времени. Оказывается, что можно добиться подходящего результата, если (грубо
говоря) взять расстояние в пространстве и вычесть из него длину промежутка во
времени. Получившаяся величина называется интервалом между двумя событиями.
Если бы мы заменили вычитание на более очевидную операцию сложения, то с фи-
зической точки зрения пространство и время оказались бы совершенно равноправ-
ными. Тем не менее, между ними есть явные отличия: мы можем легко перемещать-
ся в любом пространственном направлении при том, что свободное перемещение во
времени связано с заметными трудностями. Вычитая длину временного промежутка,
мы отражаем разницу между пространством и временем. Математически это означа-
ет, что мы считаем время мнимым пространством — то есть пространством, помно-
женным на квадратный корень из минус единицы. У этого факта есть одно замеча-
тельное следствие: если частица движется со скоростью света, то вдоль ее ми-
ровой линии интервал между любыми двумя событиями равен нулю.
Представьте себе частицу света, фотон. Он, понятное дело, движется со ско-
ростью света. За промежуток времени в один год он проходит расстояние, равное
одному световому году. 1 + 1 = 2, но интервал вычисляется не так. Интервал
определяется разностью 1 — 1, которая равна нулю. Величина интервала влияет
на восприятие времени со стороны движущегося наблюдателя. Чем быстрее движет-
ся объект, тем медленнее — с его точки зрения — движется время. Этот эффект
называется релятивистским замедлением времени. По мере приближения к скорости
света ход времени в вашем понимании будет замедляться все сильнее. И если бы
вы достигли скорости света, ваше время бы просто замерло. С точки зрения фо-
тона , время стоит на месте.
Частицы, которые не испытывают на себе действие внешних сил, в ньютоновской
физике движутся вдоль прямых линий. Прямая — это кратчайший путь между двумя
точками. В теории относительности свободные частицы выбирают путь с наимень-
шим интервалом, двигаясь вдоль геодезических линий. Наконец, гравитация в
этой теории проявляется не в качестве дополнительной силы, а в виде искажения
пространственно-временной структуры, которое изменяет величины интервалов и
форму геодезических кривых. Такой переменный интервал между близлежащими со-
бытиями называется метрикой пространства-времени.
Обычно в таком случае говорят об «искривлении» пространства-времени, но это
выражение может легко ввести в заблуждение. Например, пространство-время не
обязательно должно что-либо огибать. Физической интерпретацией кривизны слу-
жит сила тяготения, которая деформирует световые конусы событий.
Одним из проявлений этой деформации является эффект «гравитационной линзы»
— искривление света под действием массивных объектов, которое было открыто
Эйнштейном в 1911 и опубликовано в 1915. Он предсказал, что гравитационное
искривление света должно вдвое превышать величину, полученную на основании
законов Ньютона. Этот прогноз был подтвержден в 1919 году, когда сэр Артур
Стэнли Эддингтон возглавил экспедицию для наблюдения полного солнечного за-
тмения в западной Африке. Другая экспедиция под руководством Эндрю Кроммелина
из Гринвичской лаборатории отправилась в Бразилию. Во время затмения обе экс-
педиции произвели наблюдение звезд, расположенных вблизи края солнечного дис-
ка — в обычных условиях эти звезды не видны, так как их заслоняет более яркий
свет Солнца. Они обнаружили в видимом расположении звезд небольшие отклоне-
ния, подтверждающие предсказание Эйнштейна. Обрадованный Эйнштейн послал сво-
ей маме открытку со словами: «Дорогая мама, сегодня у меня хорошие новости...
английские экспедиции подтвердили, что свет действительно отклоняется от
Солнца». Заголовок очередного выпуска Times гласил: «ПЕРЕВОРОТ В НАУКЕ. НОВАЯ
ТЕОРИЯ ВСЕЛЕННОЙ. СВЕРЖЕНИЕ ИДЕЙ НЬЮТОНА». А в середине второй колонки был
помещен подзаголовок: ««ИСКРИВЛЕННОЕ» ПРОСТРАНСТВО». За одну ночь Эйнштейн
стал знаменитостью.
Было бы невежливо упомянуть тот факт, что в настоящее время результаты упо-
мянутых наблюдений выглядят весьма сомнительно — возможно, свет действительно
следовал по искривленному пути, а, возможно, и нет. Так что на этот счет мы
промолчим. К тому же, более поздние и точные эксперименты все-таки подтверди-
ли предсказание Эйнштейна. Некоторые отдаленные квазары создают множественные
изображения наподобие космического миража, когда их свет искривляется под
действием галактики, оказавшейся на его пути.
Пространство-время обладает искривленной метрикой.
Вблизи звезды пространство-время перестает быть плоским и принимает форму
искривленной поверхности, окружающей звезду наподобие круглой «ямы». Свет,
который на этой поверхности движется вдоль геодезических линий, «затягивает-
ся» в яму, поскольку такой маршрут ведет к более короткому пути. Частицы,
движущиеся в пространстве-времени с досветовыми скоростями, ведут себя анало-
гичным образом; они отклоняются от прямолинейных траекторий и притягиваются к
звезде — отсюда и возникает ньютоновское представление о силе тяготения.
На большом расстоянии от звезды пространство-время в действительности мало
чем отличается от пространства-времени Минковского; иначе говоря, влияние
гравитации в нем быстро уменьшается и вскоре становится пренебрежимо малым.
Пространство-время, которое на больших расстояниях подобно пространству-
времени Минковского, называется «асимптотически плоским». Запомните этот тер-
мин : в вопросах создания машины времени он играет важную роль. Наша Вселенная
по большей части является асимптотически плоской, так как массивные объекты —
например, звезды — расположены на большом расстоянии друг от друга.
Мы не можем придать пространству-времени какую-то произвольную форму. Его
метрика должна соответствовать уравнениям Эйнштейна, которые связывают движе-
ние свободных частиц с величиной отклонения от плоского пространства-времени.
Мы уже довольно долго обсуждаем поведение пространства и времени, но что
они собой представляют? Честно говоря, мы не имеем ни малейшего понятия.
Единственное, в чем можно быть уверенным, так это в том, что внешность бывает
обманчивой.
Тик.
Некоторые ученые доводят этот принцип до крайности. Джулиан Барбур в книге
«Конец времени» («The End of Time») утверждает, что с точки зрения квантовой
механики время просто не существует.
Ти...
В 1999 году в журнале «New Scientist» он привел примерно следующее объясне-
ние своей идеи. В любой момент времени состояние каждой частицы во Вселенной
можно представить в виде точки гигантского фазового пространства, которое
Барбур называет Платонией. Вместе со своим коллегой Бруно Бертотти он сумел
перевести на язык Платонии традиционную физику. Ход времени, с точки зрения
Платонии, представляет собой перемещение точки, описывающей конфигурацию всех
частиц во Вселенной — то есть некую траекторию, похожую на релятивистскую ми-
ровую линию. Платонианское божество могло бы последовательно воплощать в ре-
альность точки этой траектории — в результате частицы пришли бы в движение, и
возникло бы видимое течение времени.
Однако квантовая Платония устроена куда более странно. Здесь, говоря слова-
ми Барбура, «время стало жертвой квантовой механики». Квантовая частица — это
не точка, а размытое вероятностное облако. А квантовое состояние всей Вселен-
ной — это размытое облако в Платонии. «Размер» такого облака по отношению к
размеру самой Платонии описывает вероятность того, что Вселенная окажется в
одном из состояний, составляющих облако. Таким образом, мы вынуждены ввести в
Платонию некий «вероятностный туман», который в зависимости от конкретной об-
ласти может менять свою плотность, указывая тем самым на вероятность того,
что облако окажется именно там.
Но, — отмечает Барбур, — «вероятности не могут зависеть от времени, по-
скольку понятия времени в Платонии просто не существует. Можно лишь задать
один-единственный набор вероятностей, соответствующих всем возможным конфигу-
рациям» . Есть только один вероятностный туман, и он никогда не меняется. В
такой интерпретации время оказывается иллюзией. Будущее не предопределено на-
стоящим, но вовсе не из-за случайности, а просто потому что никакого настоя-
щего или будущего не существует.
В качестве аналогии представьте себе детскую игру «змеи и лестницы». Участ-
ники, бросая кости, передвигают свои фигурки с одного квадрата на другой;
традиционное игровое поле состоит из ста квадратов. Некоторые квадраты соеди-
нены лестницами — тогда, заняв нижний квадрат, вы моментально поднимаетесь
наверх; другие соединены змеями, и, оказавшись наверху, вы сразу же опускае-
тесь вниз. Выигрывает тот, кто первым достигнет последнего квадрата.
Чтобы не усложнять ситуацию, представьте себе, что в «змеи и лестницы» иг-
рает один человек, то есть на игровом поле находится только одна фигурка. То-
гда состояние игры в любой момент времени зависит от одного квадрата — от то-
го, на котором в данный момент находится фигурка. Если следовать этой анало-
гии, само игровое поле становится фазовым пространством, отражением Платонии.
А фигурка — отражением целой Вселенной. Когда фигурка перепрыгивает с квадра-
та на квадрат, подчиняясь правилам игры, состояние «вселенной» меняется. Мар-
шрут, по которому следует фигурка, — то есть перечень последовательно зани-
маемых квадратов — представляет собой аналогию вселенской мировой линии. В
этой интерпретации время существует, поскольку каждый последующий ход фигурки
соответствует одному тику космических часов.
Квантовая игра в «змеи и лестницы» устроена совсем иначе. В ней использует-
ся точно такая же доска, но значение имеет лишь вероятность того, что фигурка
окажется на конкретном квадрате — не на текущем этапе, а по отношению к игре
в целом. Например, на определенном этапе игры фигурка занимает первый квадрат
с вероятностью 1, потому что игра всегда начинается с первого квадрата. Вто-
рой квадрат фигурка занимает с вероятностью 1/6, потому что единственный спо-
соб туда попасть — выбросить единицу на первом ходе. И так далее. Как только
все эти вероятности будут подсчитаны, можно забыть и о правилах игры, и о са-
мом понятии «хода». Не остается ничего, кроме вероятностей. Так выглядит
квантовая версия игры, в которой нет явных ходов, а есть лишь вероятности. В
отсутствие ходов понятие «следующего» хода, как и понятие времени, теряет
смысл.
Настольная игра «змеи и лестницы».
По словам Барбура, наша Вселенная является квантовой, поэтому в ней, как и
в квантовой игре «змеи и лестницы», говорить о «времени» просто бессмысленно.
Так откуда же берется наивное человеческое представление о течении времени?
Почему нам кажется, что Вселенная (или, по крайней мере, та ее часть, которая
находится рядом с нами) движется сквозь линейную последовательность измене-
ний?
С точки зрения Барбура, видимое течение время — всего лишь иллюзия. Он
предполагает, что Платонианские конфигурации, обладающие высокой вероятно-
стью, скорее всего, содержат в себе «некую видимость истории». Они выглядят
так, будто у них есть прошлое. Это напоминает одну старую философскую пробле-
му: быть может, в каждый момент времени Вселенная создается заново (как в ро-
мане «Вор времени»), но при этом сохраняет видимость продолжительной истории
прошедших моментов. В терминах Платонии облака, обладающие видимостью исто-
рии, называются капсулами времени. Так вот, к таким высоко вероятным конфигу-
рациям относится и нейронная структура мозга, наделенного сознанием. Другими
словами, Вселенная сама по себе существует вне времени, но наш мозг, будучи
капсулой времени, или высоко вероятной конфигурацией, автоматически создает
иллюзию собственного прошлого.
Это довольно изящная идея — если, конечно, вам нравится такой подход. Но в
его основе лежит заявление Барбура о том, что вневременная природа Платонии
связана с «единственно возможным набором вероятностей, заданных для каждой
возможной конфигурации». Это утверждение удивительно напоминает один из пара-
доксов Зенона из Плоского — ой, простите, Круглого — Мира, а именно «Парадокс
стрелы». Как вы помните, этот парадокс утверждает, что стрела не может дви-
гаться, поскольку в каждый момент времени занимает какое-то конкретное поло-
жение . Барбур же аналогичным образом утверждает, что в каждый момент времени
(если, конечно, эти моменты вообще существуют), вероятностный туман Платонии
находится в определенном состоянии, и делает вывод: этот туман не может ме-
няться (а значит, остается неизменным).
Мы, однако же, не собираемся заменить «вечный» вероятностный туман Барбура
на туман, способный меняться с течением времени. Это вызвало бы определенные
сложности из-за неньютоновской взаимосвязи между пространством и временем; в
зависимости от наблюдателя разные области тумана соответствовали бы разным
моментам времени. Вовсе нет — на самом деле мы хотели предложить математиче-
ское решение парадокса стрелы с помощью гамильтоновой механики. Состояние те-
ла определяется двумя величинами — не только положением в пространстве, но
еще и импульсом. Импульс — это «скрытая переменная», которую можно наблюдать
только благодаря ее влиянию на последующее положение объекта, в то время как
само положение мы можем наблюдать непосредственно. Выше мы уже писали: «тело,
которое, находясь в определенном месте, обладает нулевым импульсом, в данный
момент остается неподвижным, в то время как тело с ненулевым импульсом про-
должает движение, даже если в данный момент находится в том же самом месте».
Импульс отражает очередное изменение положения — в настоящий момент. Его те-
кущее значение недоступно для наблюдения прямо сейчас, но в принципе наблю-
даемо (или же станет таковым в будущем). Чтобы его увидеть, нужно просто по-
дождать . Импульс — «скрытая переменная», которая отражает переходы между дву-
мя положениями в пространстве.
Есть ли в квантовых «змеях и лестницах» аналог импульса? Да. Это общеигро-
вая вероятность перехода между двумя конкретными квадратами. Такая «переход-
ная вероятность» зависит только от соответствующей пары квадратов, но не от
момента времени, в которой совершается ход, а значит, — с точки зрения Барбу-
ра, — существует «вне времени». Тем не менее, когда мы находимся на каком-то
конкретном квадрате, переходные вероятности указывают на возможные варианты
следующего хода — это позволяет нам воссоздать вероятную последовательность
ходов и снова сделать время частью физики.
По той же самой причине единожды заданный и неизменный вероятностный туман
— это вовсе не единственная статистическая структура, которую мы могли бы
приписать Платонии. Другой вариант — вероятности переходов, соответствующие
всевозможным парам состояний. В результате Платония — говоря языком статисти-
ки — принимает вид «марковской цепи», которая представляет собой более общий
вариант списка переходных вероятностей. Превратив Платонию в марковскую цепь,
мы тем самым приписываем собственную вероятность каждой последовательности
конфигураций. Наиболее вероятными окажутся последовательности, состоящие из
большого числа высоко вероятных состояний, которые удивительно похожи на вре-
менные капсулы Барбура. В итоге мир одиночных состояний Платонии сменяется
миром последовательностных состояний Марковии, в которой Вселенная совершает
переходы по целым последовательностям конфигураций, а наибольшей вероятностью
обладают переходы, сохраняющие связность истории — то есть рассказий.
Описанный марковский подход дает возможность вернуть время в Платонианский
мир. Кстати говоря, похожим образом в романе «Вор времени» действовали Сьюзан
Сто Гелитская и Ронни Соха — они проскальзывали между моментами времени.
Тик.
Глава 7.
Ваша рыба
испорчена
Через два часа с письменного стола ГЕКСа соскользнул один листок бумаги.
Думминг его поднял.
«Чтобы гарантировать существование Происхождения видов, нам нужно вмешаться
примерно в десяти точках», — объявил он.
«Что ж, вроде не так уж и плохо», — сказал Чудакулли. — «Мы же добились ро-
ждения Шекспира40, правильно? Нужно просто кое-что подправить».
«Кажется, эта задача немного сложнее», — с сомнением заметил Думминг.
«Но мы можем перемещаться с помощью ГЕКСа», — возразил Чудакулли. — «Воз-
можно, это даже будет забавно, особенно если что-то или кто-то в самом деле
валяет дурака. И даже познавательно, господин Тупс».
«А еще у них довольно приличное пиво», — заметил Декан. — «А еда так просто
шикарная. Помните гуся, которого нам подавали в прошлый раз? Я редко едал
лучше».
«Мы вообще-то мир собираемся спасать», — сурово сказал Чудакулли. — «У нас
будут дела поважнее!»
«Но обедать мы ведь будем?» — уточнил Декан.
Второй обед и полдник пролетели почти незаметно. Видимо, волшебники уже бе-
регли место для гуся.
Перспектива долгого дня становилась все более явной. Вокруг ГЕКСа выставили
мольберты. Все столы были завалены бумагами. В углу Библиотекарь устроил чуть
ли не отдельный филиал библиотеки, который он продолжал пополнять книгами из
отдаленных областей Б-пространства.
А волшебники переоделись и уже были готовы действовать. Решение было приня-
то практически без обсуждений — во всяком случае, после того, как Декан упо-
мянул гуся. ГЕКС располагал огромными возможностями по контролю за Сферой, но
в деликатных ситуациях приходилось работать руками — особенно если дело каса-
лось столовых приборов. А у ГЕКСа рук не было. К тому же, он довольно подроб-
но объяснил, что абсолютного контроля не существует в принципе — во всяком
случае, если Вселенная работает должным образом. Существуют лишь разные сте-
пени бесконтрольности. В сущности, размышлял Думминг, по отношению к Круглому
Миру ГЕКС был той самой Просто Огромной Штукой. Он практически был богом. Но
даже ему было не под силу взять под контроль абсолютно все. Даже если тебе
известно расположение каждой из крошечных крутящихся частиц, составляющих ма-
терию , ты не можешь знать, что одна из них сделает в следующее мгновение.
Волшебники были вынуждены отправиться туда лично. Это было им по силам.
Ведь они уже делали это раньше. Ради спасения таких первоклассных поваров от
вымирания они были готовы преодолеть любые трудности.
По крайней мере, с одеждой никаких проблем быть не должно. Если забыть про
странные остроконечные шляпы и посохи, волшебники вполне могли пройтись по
улицам Круглого Мира, не привлекая к себе лишнего внимания.
«Ну, и как мы выглядим?» — спросил Архканцлер, когда волшебники снова со-
брались вместе.
«Очень, по-викториански», — сказал Думминг. — «Хотя, в данный момент, точ-
нее будет сказать по-георгиански. Ну, в общем, твид сейчас в моде. Декан, вас
полностью устраивает образ епископа?»
«Разве он не в духе того времени?» — обеспокоено спросил Декан. — «Мы про-
листали книгу о нарядах, и я подумал.» Его голос затих. «Это ведь митра,
да? . .»
40 Так и было — см. «Науку Плоского Мира II».
«И епископский жезл», — закончил за него Думминг.
«Видите ли, я хотел соответствовать обстановке».
«В соборе — да. Но боюсь, что, выходя на улицу, вам стоило ограничиться
простым черным костюмом и гетрами. Правда, со своей бородой вы вправе делать
все, что угодно, а еще можете носить шляпы, в которых без труда поместится
маленький ребенок. Но на улице епископ выглядит довольно невзрачно».
«Да уж, никакого веселья», — мрачно заметил Декан.
Думминг повернулся к Ринсвинду.
«Что касается тебя, Ринсвинд, могу я спросить, почему на тебе нет ничего,
кроме набедренной повязки и остроконечной шляпы?»
«Ну, понимаешь, если заранее не знаешь, во что ввязываешься, то лучше пойти
голым», — сказал Ринсвинд. — «Это универсальный наряд. Он подходит к любой
культуре. Честно говоря, иногда тебе даже...»
«Только костюм из твида, приятель!» — рявкнул Чудакулли. — «И никаких ост-
роконечных шляп!». На фоне ворчания он повернулся к Библиотекарю. «А что ка-
сается вас, сэр - тоже наденьте костюм. И цилиндр. Чтобы выглядеть повыше!»
«У-ук!» — запротестовал Библиотекарь.
«Я здесь Архканцлер, сэр! Я настаиваю! И еще — думаю, тебе нужна накладная
борода. И накладные брови. Возьми пример с господина Дарвина! Эти викторианцы
были крайне цивилизованными людьми! Повсюду волосы! Старайся пореже опираться
на руки при ходьбе, и станешь у них Премьер-министром! Отлично, джентльмены.
Собираемся здесь через полчаса!»
Волшебники собрались вместе. На полу появился круг белого света. Когда все
зашли внутрь, звук, исходивший от ГЕКСа, изменился, и волшебники исчезли.
Они приземлились в торфяное болото и оказались по колено в трясине. Вокруг
них взорвались пузырьки зловонного воздуха.
«Господин Тупс!» — рявкнул Чудакулли.
«Прошу прощения, сэр» — поспешно ответил Думминг. — «ГЕКС, будь добр, под-
ними нас на два фута».
«Ладно, но мы все равно уже промокли», — проворчал Декан, когда волшебники
зависли в воздухе. — «Похоже, что вы, господин Тупс, «ударили лицом в
грязь»!»
«Нет, сэр, я просто хотел показать вам Чарльза Дарвина вдали от цивилиза-
ции», — объяснил Думминг. — «А вот и он...»
Из зарослей травы выскочил крупный и энергичный молодой человек, который
принялся расчищать черный пруд с помощью шеста для прыжков. Шест сразу же на
треть ушел в трясину, и его атлетически сложенный хозяин погрузился в грязь.
Он выбрался, держа в руках небольшое водное растение. Не замечая зловонного
бурления вокруг себя, он с торжествующим видов помахал этим растением своим
отдаленным спутникам, не без труда вытащил шест и, шлепая, зашагал прочь.
«Он нас видел?» — спросил Ринсвинд.
«Пока нет. Это ведь молодой Дарвин», — ответил Думминг. — «Он очень любил
собирать образцы живой природы. В этом веке коллекционирование пользовалось
огромной популярностью среди британцев. Кости, ракушки, бабочки, птицы, дру-
гие страны, в общем, все подряд».
«О, родственная душа!» — радостно воскликнул Чудакулли. — «В его возрасте у
меня была лучшая коллекция прессованных ящериц!»
«Что-то никаких биглей поблизости не видно», — мрачно заметил Ринсвинд. Без
своей шляпы он чувствовал себя не в своей тарелке, и все время пытался под
чем-нибудь спрятаться.
Заведующий Кафедрой Беспредметных Изысканий оторвал взгляд от своего чаро-
метра.
«Никаких магических возмущений, вообще ничего», — сообщил он, осматривая
болото. «ГЕКС точно уверен? Здесь единственная странность — это мы».
«Ну что, займемся делом?» — сказал Чудакулли. — «Куда дальше?»
«ГЕКС, перенеси нас в Лондон», — сказал Думминг. — «Позиция № 7».
Казалось, что волшебники остались стоять на месте, а окружающий их ландшафт
дрогнул и изменился.
Они оказались в переулке. Здесь было довольно шумно из-за звуков, доносив-
шихся с улиц.
«Уверен, все вы ознакомились с кратким инструктажем, который я подготовил
этим утром», — живо произнес Думминг.
«А ты уверен, что мы не вернулись в Анк-Морпорк?» — громко спросил Чудакул-
ли. — «Готов поклясться, я чую запах реки!»
«Ну, в таком случае я просто пройдусь по наиболее важным моментам», — уста-
ло сказал Думминг. — «Список ключевых событий, способных помешать карьере
Дарвина.»
«Я помню про гигантского кальмара», — вызвался Ринсвинд.
«С гигантским кальмаром ГЕКС может справиться сам», — объяснил Думминг.
«Жаль, а я этого так ждал», — сказал Чудакулли.
«Нет, сэр», — Думминг вложил в ответ все свое терпение. — «Нам нужно ула-
дить проблемы с людьми. Вы не забыли? В прошлый раз мы решили, что было бы
неэтичным доверить это ГЕКСу. Помните дождь из упитанных женщин?»41
«На самом деле этого так и не случилось», — мечтательно произнес Преподава-
тель Современного Руносложения.
«Верно», — твердо сказал Чудакулли. — «Оно и к лучшему. Ведите нас, госпо-
дин Тупс».
«Так много дел, так много дел», — бормотал Думминг, листая бумаги. — «Ду-
маю, лучше сделать все по порядку, так что сначала мы должны позаботиться о
том, что кухарка господина Аввакума Сольцера42 избавится от рыбы».
Улица состояла из домов весьма состоятельного вида. Заднюю дверь им открыл
мальчик, который прислуживал при посудомоечной. Думминг Тупс приподнял свою
очень высокую шляпу.
«Мы бы хотели поговорить.», — он сверился с планшетом, — «с миссис Бодди»,
— сказал он. «Насколько мне известно, она здесь работает кухаркой, да? Скажи
ей, что мы из Комитета по Санитарному Благополучию Населения, и дело срочное,
так что беги скорее!»
«Надеюсь, ты знаешь, что делаешь, Тупс», — прошипел Чудакулли, когда маль-
чик убежал.
«Я абсолютно уверен, Архканцлер. По словам ГЕКСа, причинно-следственные
связи таковы, что — а, миссис Бодди?»
Он обращался к худощавой женщине обеспокоенного вида, которая, вытирая руки
о передник, надвигалась на них из полумрака, заполнявшего здание изнутри.
«Это я, сэр», — ответила кухарка. — «Мальчик сказал, что вы насчет гигие-
ны?»
«Миссис Бодди, этим утром вам доставляли рыбу?» — строго спросил Думминг.
«Да, сэр. Отличный кусок хека». Внезапно в ее взгляде появилась неуверен-
ность. «С ним же все в порядке, да?»
«Увы, нет, миссис Бодди!» — сообщил ей Думминг. — «Мы только что были у
торговца рыбой. Весь его запас хека испорчен. Нам поступило множество жалоб.
В том числе от ближайших родственников, миссис Бодди!»
«О, как же нам теперь спастись!» — воскликнула кухарка. — «Я уже начала его
готовить! И запах был в порядке, сэр!»
«Слава Богу, значит, рыба не успела никому навредить», — сказал Думминг.
Редкое погодное явление, которое стало предметом короткого обсуждения в «Науке
Плоского Мира II».
42 Habbakuk Souser — прим. пер.
«Может, отдать ее кошке?»
«А эта кошка вам нравится?» — спросил Думминг. — «Нет, заверните рыбу в бу-
магу и немедленно принесите нам! Я уверен, что господин Сольцер отнесется к
вам с пониманием, если вы подадите ему холодную ветчину, которая осталась со
вчерашнего дня».
«Дассэр!» — кухарка убежала и вскоре вернулась с пакетом очень горячей и
очень мокрой рыбы. Думминг забрал пакет и сунул его Ринсвинду.
«Тщательно вымойте сковороду, миссис Бодди!» — предупредил ее Думминг, в то
время как Ринсвинд пытался удержать рыбу в руках. «Джентльмены, нам пора!»
И он очень быстро зашагал по улице — остальные волшебники тащились следом.
Затем он резко свернул в переулок как раз перед тем, как раздался крик: «Сэр?
Сэр? Откуда вы узнали про холодную ветчину?»
«Позиция № 9, ГЕКС», — сказал Думминг. — «И убери эту рыбу, пожалуйста!»
«Что все это значит?» — спросил Чудакулли. — «Зачем мы забрали рыбу у этой
бедной женщины?»
Ринсвинд ойкнул, когда рыба исчезла у него на глазах.
«Завтра господин Сольцер отправится, эм, на встречу с несколькими предпри-
нимателями», — пока Думминг объяснял, под ногами у волшебников появился белый
круг. — «Одним из них окажется известный промышленник Джозайя Веджвуд. Госпо-
дин Сольцер расскажет ему о своем сыне Джеймсе, который в настоящее время со-
трудничает с флотом. Господин Сольцер расскажет, что это помогло молодому че-
ловеку стать настоящим мужчиной. А господин Веджвуд проявит к этому интерес и
решит, что длительное морское путешествие в приличной компании может принести
пользу молодому человеку, готовящемуся вступить во взрослую жизнь. Во всяком
случае, теперь именно так и будет. Если бы господин Сольцер съел ту рыбу, то
из-за плохого самочувствия никуда бы не поехал».
«Ну что ж, это хорошо для господина Сольцера, но к нам-то это какое имеет
отношение?» — спросил Декан.
Воздух дрогнул. «Господин Веджвуд приходится дядей Чарльзу Дарвину», — от-
ветил Думминг. — «И он окажет влияние на карьеру своего племянника. Что же
касается нашей следующей цели...»
«Доброе утро! Миссис Соловей?»
«Да?» — ответила женщина, в голосе которой прозвучало сомнение. Она обвела
взглядом группу стоящих перед ней посетителей, и ее внимание привлек очень
бородатый человек, руки которого касались земли. Горничная, открывшая дверь,
стояла позади нее и встревожено наблюдала за происходящим.
«Миссис Соловей, меня зовут мистер Тупс. Я секретарь благотворительной ор-
ганизации «Миссия Глубоководных Путешественников». Насколько мне известно,
мистер Соловей собирается вскоре принять участие в опасном путешествии к во-
дам Южной Америки, чтобы поближе познакомиться с их штормовыми волнами, запу-
танными морскими течениями и гигантскими поедающими корабли кальмарами, кото-
рые кишат в тамошних морях, верно?»
Оторвав взгляд от Библиотекаря, женщина нахмурилась.
«Мне он ничего не говорил о гигантских кальмарах», — сказала она.
«В самом деле? Жаль это слышать, миссис Соловей. Брат Книгмейстер43», — с
этими словами Думминг похлопал Библиотекаря по плечу, — «мог бы вам об этом
рассказать лично, если бы не жуткое происшествие, из-за которого он лишился
дара речи».
«У-ук!» — печально произнес Книгмейстер.
«Неужели?» — сказала женщина, крепко стиснув зубы. — «Не угодно ли джентль-
менам пройти в гостиную?»
Прошло полчаса. «Ну что ж, печенье было вкусным», — заметил Декан, когда
43 Bookmeister — прим. пер.
волшебники вышли на улицу. «А теперь, Тупс, не мох1 бы ты объяснить, зачем мы
это сделали?»
«С удовольствием, Декан, и позвольте также заметить, что ваш рассказ о мор-
ской змее пришелся как нельзя кстати», — сказал Думминг. — «А вот ты, Рин-
свинд, со своими летучими рыбами-убийцами явно переборщил, как мне кажется».
«Я ничего не выдумывал!» — воскликнул Ринсвинд. — «У них зубы были, как...»
«Ну ладно, не важно. Дарвин был вторым претендентом на эту должность на
борту Бигля», — пояснил Думминг. — «Изначально выбор капитана пал на мистера
Соловья. Но теперь история будет развиваться иначе, потому что миссис Соловей
отговорила своего мужа от этого путешествия. Он изменит свои планы сегодня
вечером — примерно через пять минут после того, как вернется домой».
«Очередная хитрая уловка?» — спросил Чудакулли.
«Честно говоря, я этим очень доволен», — признался Думминг.
«Хмм», — сказал Чудакулли. Хитрость в лице молодого волшебника не всегда
находит одобрение у его старших коллег — «Очень умно, Тупс. За вами нужен
глаз да глаз».
«Благодарю, сэр. Теперь я бы хотел задать вопрос: кто-нибудь из присутст-
вующих разбирается в судостроении? Хотя, возможно, нам это не понадобится.
ГЕКС, будь добр, перенеси нас в Портсмут. Бигль находится на ремонте. Вам по-
требуется сыграть роль морских инспекторов — я, хаха, уверен, что у вас это
прекрасно получится. По правде говоря, вы станете самыми наблюдательными ин-
спекторами за всю историю. ГЕКС, позиция № 3, пожалуйста».
Глава 8.
Вперед в
прошлое
Итак, волшебники успешно приступили к делу. Располагая мощью ГЕКСа, они мо-
гут свободно перемещаться по всей истории Круглого Мира. Мы рады, что они
способны на это внутри художественного произведения, но можем ли мы добиться
того же в реальности?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно понять, как выглядит машина време-
ни с точки зрения общей теории относительности. После этого мы сможем обсу-
дить ее конструкцию.
Путешествовать в будущее легко — нужно просто ждать. Сложно вернуться об-
ратно . Машина времени позволяет частице или объекту переместиться в собствен-
ное прошлое, а значит, соответствующая мировая линия, представленная времени-
подобной кривой, должна замыкаться в петлю. Таким образом, машина времени —
это просто замкнутая времениподобная кривая, или сокращенно — ЗВК. Теперь во-
прос «Можно ли путешествовать во времени?» будет звучать так: «Возможно ли
существование ЗВК?».
В плоском пространстве-времени Минковского таких кривых нет. Ни у одного
события конус прошлого не пересекается с конусом будущего (единственная общая
точка — это само событие, но его мы учитывать не будем) . Двигаясь вдоль пло-
ской поверхности и не отклоняясь от севера более, чем на 45°, вы никогда не
сможете незаметно подобраться к себе с южной стороны.
Однако световые конусы прошлого и будущего могут пересекаться в других ти-
пах пространства-времени. Первым, кто обратил на это внимание, был Курт Ге-
дель, хорошо известный своими фундаментальными работами в области математиче-
ской логики. В 1949 году он разработал релятивистское описание вращающейся
вселенной и обнаружил, что будущее и прошлое любой точки пересекаются друг с
другом. Вы можете начать свой путь где угодно и когда угодно и, двигаясь в
будущее, оказаться в собственном прошлом. Однако, данные наблюдений указывают
на то, что наша Вселенная не вращается, и вряд ли нам удастся построить маши-
ну времени, раскрутив неподвижную вселенную (особенно изнутри). Вот если бы
волшебники придали Круглому Миру вращение.
Самый простой способ соединить прошлое с будущим — свернуть пространство-
время Минковского в цилиндр по «вертикальной» оси времени. В этом случае вре-
мя становится цикличным — как в индуистской мифологии, согласно которой Брах-
ма заново создает Вселенную по прошествии очередной кальпы — промежутка вре-
мени длиной в 4,32 миллиарда лет. Несмотря на то, что поверхность цилиндра
выглядит искривленной, соответствующее пространство-время на самом деле плос-
кое — по крайней мере, с точки зрения гравитации. Когда лист бумаги сворачи-
вается в цилиндр, он не претерпевает никаких искажений. Из него можно снова
сделать плоский лист, и на бумаге не останется ни одной морщинки или складки.
Муравей, движения которого ограничены поверхностью цилиндра, не заметит како-
го-либо искривления пространства, потому что расстояния на самой поверхности
остаются неизменными. Иначе говоря, локальная метрика не меняется. Меняется
только глобальная геометрия, или топология, пространства-времени.
Свернутое пространство-время Минковского позволяет легко доказать, что в
пространстве-времени, удовлетворяющем уравнениям Эйнштейна, могут существо-
вать ЗВК и, следовательно, путешествие во времени не противоречит известной
нам физике. Это, однако, не означает, что путешествия во времени возможны на
самом деле. Существует довольно важное различие между тем, что возможно мате-
матически , и тем, что реализуемо в физическом мире.
Пространство-время, возможное с точки зрения математики, должно удовлетво-
рять уравнениям Эйнштейна. Возможность физической реализации означает, что
пространство-время способно существовать в нашей Вселенной или может быть
создано в ней искусственно. Заявление о том, что свернутое пространство Мин-
ковского реализуемо физически, не имеет под собой каких-либо серьезных осно-
ваний: если время изначально не было циклическим, вряд ли Вселенную можно бы-
ло бы легко превратить в цилиндр, а верят в цикличность времени очень немно-
гие (не считая жителей Индии). Поиск пространства-времени, обладающего ЗВК, и
при этом реализуемого физически, сводится к поиску более реалистичных тополо-
гий. Существует множество топологий, допустимых с точки зрения математики,
однако (представьте, что вы спрашиваете дорогу у ирландца) — до некоторых из
них просто невозможно добраться.
Но — обо всем по порядку. Начнем с черных дыр. Впервые их существование бы-
ло предсказано классической механикой Ньютона, в соответствии с которой ско-
рость движения объектов ничем не ограничена. Каким бы сильным не было грави-
тационное поле физического тела, частицы способны избежать его притяжения —
при условии, что движутся быстрее определенной величины, известной как «пер-
вая космическая скорость». Для Земли эта скорость составляет 7 миль/с (11
км/с), для Солнца — 26 миль/с (41 км/с). В статье, представленной Королевско-
му Обществу в 1783 году, Джон Мичелл отмечает, что понятие «первой космиче-
ской скорости» в сочетании с ограниченностью скорости света наводит на мысль
о том, что достаточно массивное тело не сможет излучать свет — в силу того,
что первая космическая скорость превысит скорость света. В 1796 году Пьер-
Симон де Лаплас высказал ту же идею в свой работе «Изложение системы мира». В
воображении этих ученых Вселенная могла быть наполнена объектами, которые по
своему размеру превосходили звезды, но были совершенно черными.
Они опередили свое время на целое столетие.
Первый шаг в сторону релятивистского решения этой задачи был сделан в 1915
году, когда Карл Шварцшильд получил решение уравнений Эйнштейна для гравита-
ционного поля, образованного массивной сферой в вакууме. На неком критическом
расстоянии от центра сферы его решение вело себя довольно странным образом —
теперь это расстояние называется радиусом Шварцшильда. Если вам интересно, то
он равен удвоенному произведению массы звезды и гравитационной постоянной,
деленной на квадрат скорости света.
В случае Солнца и Земли радиус Шварцшильда составляет 1,2 мили (2 км) и 0,4
дюйма (1 см) соответственно — их границы находятся на недоступной для нас
глубине, где они не смогут привести к каким-нибудь неприятностям. Поэтому
значимость этого странного математического поведения и даже его смысл остава-
лись неясными.
Что произойдет со звездой, которая — из-за своей огромной плотности — ока-
жется внутри собственного радиуса Шварцшильда?
В 1939 году Роберт Оппенгеймер и Хартланд Снайдер смогли доказать, что та-
кая звезда сожмется под действием своего гравитационного притяжения. Точнее,
произойдет коллапс целой области пространства-времени, и возникнет регион, из
которого не сможет вырваться ни материя, ни даже свет. Так в физике появилось
потрясающее новое понятие. Свое имя оно получило в 1967 году, когда Джон Ар-
чибальд Уилер придумал термин «черная дыра».
Как черная дыра развивается с течением времени? Когда первоначальный комок
материи уменьшается до радиуса Шварцшильда, он продолжает сжиматься до тех
пор, пока вся его масса — за конечное время — не схлопнется в одну точку, ко-
торая называется сингулярностью. При этом наблюдать сингулярность снаружи не-
возможно: она находится внутри радиуса Шварцшильда, который служит «горизон-
том событий», отделяющим наблюдаемую — то есть излучающую свет — часть про-
странства от ненаблюдаемой области, удерживающей свет внутри себя.
Если бы мы наблюдали за коллапсом черной дыры со стороны, то увидели бы,
как размер звезды приближается к ее радиусу Шварцшильда, но никогда его не
достигает. По мере сжатия скорость коллапса, с точки зрения стороннего наблю-
дателя, стремится к скорости света, поэтому в силу релятивистского замедления
времени коллапс покажется такому наблюдателю бесконечно долгим процессом.
Свет, излучаемый звездой, будет все больше и больше смещаться в красную часть
спектра. Такой объект стоило бы назвать «красной дырой».
Черные дыры идеально подходят для конструирования пространства-времени.
Черную дыру можно «вклеить» в любую вселенную, обладающую асимптотически пло-
скими областями — включая и нашу собственную44. Благодаря этому, в нашей Все-
ленной топология черных дыр вполне возможна с физической точки зрения. Еще
более вероятной она становится в силу описанного сценария гравитационного
коллапса — для начала нужно просто найти достаточно большое скопление материи
наподобие нейтронной звезды и центра галактики. Технологически развитое обще-
ство могло бы создавать собственные черные дыры.
Однако в черных дырах нет замкнутых времениподобных кривых, так что с путе-
шествиями во времени они нам не помогут. Пока что. Но мы уже приближаемся к
цели. Следующий шаг опирается на обратимость уравнений Эйнштейна во времени:
у каждого решения есть пара, которая отличается от оригинала только тем, что
время движется в обратном направлении. Черная дыра, обращенная во времени,
называется белой дырой. Если горизонт событий черной дыры — это барьер, кото-
рый не выпускает частицы наружу, то горизонт событий белой дыры — это барьер,
который не пропускает частицы внутрь; при этом новая частица может появиться
из него в любой момент. Иначе говоря, снаружи белая дыра выглядела бы как
внезапный взрыв материи в масштабе целой звезды, расходящийся от обращенного
во времени горизонт событий.
Белые дыры могут показаться довольно странным явлением. Разумно предполо-
жить , что первоначальное скопление материи при достаточной плотности начнет
сжиматься и превратится в черную дыру; но почему сингулярность, расположенная
внутри белой дыры, которая оставалась неизменной с самого начала времен,
44 Так математики выражают мысль о том, что черную дыру можно вставить куда угодно.
(Иначе говоря, она, как горилла за рулем, может ехать куда захочет.)
должна ни с того, ни с сего извергнуть из себя звезду? Возможно, дело в том,
что внутри белой дыры время движется вспять, а значит, причинно-следственные
связи направлены из будущего в прошлое? Давайте просто согласимся с тем, что
белые дыры возможны с математической точки зрения и отметим, что они тоже
асимптотически плоские. Таким образом, если бы мы знали, как создать белую
дыру, то могли бы аккуратно вклеить ее в нашу Вселенную по аналогии с черной.
Но это еще не все: белую дыру можно приклеить к черной. Для этого нужно вы-
резать области пространства-времени, ограниченные их горизонтами событий, а
затем совместить эти горизонты друг с другом. В результате получается нечто
вроде трубы. Через такую трубу материя может двигаться только в одном направ-
лении, заходя со стороны черной дыры, а выходя со стороны белой. Это своего
рода клапан для материи. А поскольку физические частицы способны преодолеть
этот клапан, движение внутри него описывается времениподобной линией.
Оба конца такой трубы можно встроить в любую асимптотически плоскую область
произвольного пространства-времени. Например, можно соединить нашу Вселенную
с какой-нибудь другой; или же соединить туннелем две точки нашей Вселенной,
при условии, что они расположены вдали от скоплений материи. В результате мы
получим червоточину. Расстояние внутри самой червоточины довольно мало, в то
время как в нормальном пространстве-времени расстояние между ее концами огра-
ничено только нашим желанием.
Червоточина — это короткий путь сквозь Вселенную.
Правда, это не перемещение во времени, а перенос материи в пространстве.
Но это не имеет значения, потому что мы почти у цели.
Ключ к перемещению во времени с помощью червоточин кроется в пресловутом
парадоксе близнецов, который физик Поль Ланжевен описал в 1911 году. Напом-
ним, что в соответствии с теорией относительности ход времени замедляется по
мере увеличения скорости движения и прекращается совсем, когда она достигает
скорости света. Этот эффект называется релятивистским замедлением времени.
Приведем цитату из первой части «Науки Плоского Мира»:
Предположим, что Розенкранц и Гильденштерн родились в один и тот же день.
Розенкранц все время остается на Земле, а Гильденштерн отправляется в путе-
шествие с околосветовой скоростью и возвращается обратно. Из-за эффекта за-
медления времени для Гильденштерна прошел, скажем, один год, в то время как
для Розенкранца — 40 лет. В итоге Гильденштерн будет на 39 лет моложе своего
брата-близнеца.
Парадокс в том, что эта ситуация, на первый взгляд, вызывает у нас недоуме-
ние: в системе отсчета Гильденштерна со скоростью света умчался не он, а Ро-
зенкранц. А значит, исходя из тех же соображений, именно Розенкранц должен
быть на 39 лет моложе Гильденштерна, так? Нет — нас вводит в заблуждение ви-
димость симметрии. В отличие от системы отсчета Розенкранца, система Гильден-
штерна испытывает ускорения и торможения — особенно в тот момент, когда он
разворачивается, чтобы вернуться домой. В теории относительности ускорение
играет важную роль.
В 1988 году Майкл Моррис, Кип Торн и Ульви Юртсевер пришли к выводу, что
червоточины в сочетании с парадоксом близнецов позволяют создать ЗВК. Идея
состоит в том, чтобы закрепить белый конец червоточины, а черный перемещать
туда-обратно с околосветовой скоростью. Во время движения черный конец испы-
тывает эффект замедления времени, поэтому для наблюдателя, который движется
вместе с ним, время течет медленнее. Представьте себе мировые линии, соеди-
няющие две червоточины в обычном пространстве так, что наблюдатели на каждом
конце фиксируют одинаковый ход времени. Сначала эти линии практически гори-
зонтальны, то есть не являются времениподобными, а значит, не соответствуют
движению каких-либо реальных частиц. Однако со временем линии приближаются к
вертикали и, в конечном счете, становятся времениподобными. Как только нам
удается пройти этот «временной барьер», мы можем перемещаться между белым и
черным концами червоточины, используя обычное пространство — вдоль временипо-
добной кривой. Поскольку червоточина — это короткий путь, ее можно пересечь
за короткое время и практически мгновенно преодолеть пространство, отделяющее
черный конец от белого. В итоге вы вернетесь в исходную точку, но окажетесь в
прошлом.
Это и есть путешествие во времени.
Выждав нужное время, вы сможете превратить свою мировую линию в ЗВК и ока-
заться в том же месте и времени, с которого начали свое путешествие. Не назад
в будущее, а вперед — в прошлое. Чем дальше в будущем находится исходная точ-
ка, тем дальше вы сможете переместиться назад во времени. Правда, у этого ме-
тода есть один недостаток: ваши путешествия в прошлое ограничены временным
барьером, который возникает через некоторое время после создания червоточин.
Так что поохотиться на динозавров или побегать за бабочками Мелового периода
вам не удастся.
Можем ли мы в действительности создать одно из таких устройств? Можно ли
пройти через червоточину?
В 1966 году Роберт Джероч нашел способ, который в теории позволяет создать
червоточину с помощью гладкой деформации пространства времени, без каких-либо
разрывов. Правда, есть одна сложность: на определенном этапе сборки ход вре-
мени настолько искажается, что червоточина временно начинает действовать, как
машина времени, и оборудование, используемое ближе к концу сборки, переносит-
ся к ее началу. Инструменты рабочих могут переместиться в прошлое именно в
тот момент, когда они решат, что работа закончена. Тем не менее, правильно
составленный график работ, вероятно, решает эту проблему. Технологически раз-
витое общество, вероятно, способно конструировать черные и белые дыры и пере-
мещать их с помощью сильных гравитационных полей.
Однако создание червоточины — это не единственная проблема. Нужно еще удер-
жать ее в открытом состоянии. Основная трудность связана с «эффектом кошачьей
дверцы»: когда некоторый объект проходит сквозь червоточину, последняя стре-
мится захлопнуться и «прищемить ему хвост». Чтобы этого не произошло, объект,
как оказалось, должен двигаться быстрее скорости света, так что приходится
искать другое решение. Любая времениподобная линия, которая начинается у вхо-
да в червоточину, должна входить в будущую сингулярность. Нельзя преодолеть
сингулярность и добраться до выхода, не превысив скорость света.
Традиционный подход к решению этой проблемы состоит в том, чтобы заполнить
червоточину «экзотической» материей, создающей огромное отрицательное давле-
ние наподобие растянутой пружины. Она отличается от антиматерии, поскольку
представляет собой форму отрицательной энергии, в то время как энергия анти-
материи положительна. С точки зрения квантовой механики, вакуум — это не пус-
тота, а бурлящее море элементарных частиц, которые непрерывно появляются и
исчезают. Нулевая энергия содержит в себе все эти флуктуации, а значит, осла-
бив их, мы сможем снизить энергию до отрицательного уровня. Достичь этого по-
зволяет, к примеру «эффект Казимира», открытый в 1948 году: между двумя близ-
ко расположенными металлическими пластинами возникает состояние отрицательной
энергии. Данный эффект был зафиксирован в экспериментах, но оказался довольно
слабым. Чтобы получить достаточное количество отрицательной энергии, потребу-
ются пластины размером с галактику. К тому же твердые, чтобы интервал между
ними оставался неизменным.
Есть и другой вариант — магнитная червоточина. В 1907 году геометр Туллио
Леви-Чивита доказал, что в рамках общей теории относительности магнитное поле
может вызывать искажения пространства. Магнитное поле обладает энергией,
энергия эквивалентна массе, а масса задает кривизну пространства. Более того,
ему удалось вывести точное решение уравнений поля Эйнштейна, которое он на-
звал «магнитной гравитацией». Проблема состояла в том, что получения наблю-
даемого эффекта требовалось магнитное поле, в квинтиллион раз превышающее то,
которое можно было получить в лаборатории. Его идея не привлекала серьезного
внимания до 1995 года, когда Клаудио Макконе понял, что Леви-Чивита по сути
изобрел магнитную червоточину. Чем сильнее магнитное поле червоточины, тем
сильнее скручивается ее горловина. Размер червоточины с магнитным полем лабо-
раторного уровня был бы просто огромным — около 150 световых лет в поперечни-
ке . Причем лаборатории пришлось бы построить по всей ее длине. Магнитное поле
гигантской мощности нужно как раз для того, чтобы создать небольшую червото-
чину. Сильные магнитные поля могут возникать на поверхности нейтронных звезд,
поэтому Макконе предположил, что магнитные червоточины стоит искать именно
там. К чему все эти усилия? Дело в том, что для поддержания такой червоточины
в открытом состоянии экзотическая материя не нужна.
Возможно, более подходящим решением могла бы стать вращающаяся черная дыра,
которая обладает не точечной, а кольцевой сингулярностью. В этом случае путе-
шественник может пройти через кольцо, минуя сингулярность. Анализ уравнений
Эйнштейна указывает на то, что вращающаяся черная дыра соединена с бесконеч-
ным числом областей пространства-времени. Одна из них должна находиться в на-
шей Вселенной (при условии, что нам удастся создать в ней вращающуюся черную
дыру), но другие вполне могут выходить за ее пределы. За кольцевой сингуляр-
ностью располагаются антигравитационные вселенные, в которых расстояния изме-
ряются отрицательными величинами, а материя взаимно отталкивается друг от
друга. Через червоточину можно проложить вполне законный (не требующий сверх-
световых скоростей) маршрут к любому из ее альтернативных выходов. Таким об-
разом, если мы воспользуемся вращающейся черной дырой вместо червоточины и
сможем разогнать ее входы и выходы до околосветовых скоростей, в нашем распо-
ряжении окажется куда более практичная машина времени — ей мы сможем пользо-
ваться, не рискуя столкнуться с сингулярностью.
Существуют и другие машины времени, основанные на парадоксе близнецов, но
все они ограничены скоростью света. Если бы мы, как герои «Звездного пути»,
смогли превысить скорость света с помощью пространственно-деформирующего дви-
гателя, то эти машины лучше бы справлялись со своей задачей и, вероятно, ока-
зались бы более простыми в постройке и эксплуатации.
Но ведь теория относительности это запрещает, так?
Нет.
Движение со сверхсветовой скоростью запрещено в специальной теории относи-
тельно. Но общая теория относительности, как оказалось, такое движение разре-
шает . Удивительно то, что решение этой проблемы совпадает со стандартным за-
умным объяснением, к которому прибегают многочисленные авторы научно-
фантастических книг, знакомые с релятивистскими ограничениями, но, тем не ме-
нее, желающие оснастить свои космические корабли сверхсветовыми двигателями.
«Теория относительности запрещает материи двигаться быстрее света», — говорят
они, — «но она не запрещает сверхсветового движения пространства». Предполо-
жим, что космический корабль находится в специальной области пространства и
относительно нее остается неподвижным. Законы Эйнштейна при этом не нарушают-
ся. Теперь нужно просто разогнать эту часть пространства — вместе с космиче-
ским кораблем — до сверхсветовой скорости. Вот и все!
Ха-ха, звучит довольно забавно. Вот только.
Именно такое решение применительно к общей теории относительности в 1994
году предложил Мигель Алькубьерре Мойя. Он доказал, что у уравнений Эйнштейна
есть решения, описывающие подвижный пузырь, созданный за счет локальной «де-
формации» пространства-времени. Пространство сжимается перед пузырем и расши-
ряется сзади. Если внутрь пузыря поместить космический корабль, он сможет
«плыть» на гравитационной волне, будучи надежно защищенным статической обо-
лочкой локального пространства-времени. Скорость корабля по отношению к пузы-
рю равна нулю. Движется только граница пузыря, то есть пустое пространство.
Авторы научно-фантастически книг1 были правы. Теория относительности никак
не ограничивает скорость перемещения пространства.
Двигатели, основанные на деформации пространства, обладают теми же недос-
татками, что и червоточины. Для искривления пространства-времени столь не-
обычным образом необходима экзотическая материя, создающая гравитационное от-
талкивание . Другие варианты сверхсветового двигателя предположительно устра-
няют этот недостаток, но добавляют новые. Сергей Красников обратил внимание
на одно затруднительное обстоятельство, связанное с двигателем Алькубьерре:
внутренность пузыря теряет причинно-следственную связь с его передним краем.
Находясь внутри пузыря, капитан корабля не может ни управлять им, ни даже
включать или выключать. В качестве альтернативы он предложил идею «сверхсве-
тового шоссе». Сначала корабль движется до пункта назначения с досветовой
скоростью и оставляет за собой туннель, образованный деформированным про-
странством-временем. Обратный путь он совершает со сверхсветовой скоростью,
двигаясь по готовому туннелю. Для создания сверхсветового шоссе также необхо-
дима отрицательная энергия; фактически то же самое, согласно работам Кена
Олама и других исследователей, справедливо и для любого другого двигателя,
основанного на деформации пространства-времени.
Каким бы ни было количество отрицательной энергии, время ее жизни ограни-
ченно . Применительно к червоточинам и деформирующим двигателям эти ограниче-
ния приводят к тому, что либо подобные структуры должны быть очень маленьки-
ми, либо область отрицательной энергии должна быть чрезвычайно тонкой. Напри-
мер, если вход в червоточину достигает 3 футов (1м) в диаметре, то ее отри-
цательная энергия должна быть сосредоточена в полосе толщиной в одну миллион-
ную диаметра протона. Общее количество отрицательной энергии при этом (по аб-
солютной величине) будет эквивалентно годовому излучению 10 миллиардов звезд.
Если бы диаметр входа составлял 1 световой год, то полоса отрицательной энер-
гии опять-таки была бы тоньше протона, а ее количество достигало бы уровня 10
квадриллионов звезд.
С деформирующими двигателями дела, пожалуй, обстоят еще хуже. Для достиже-
ния скорости, в 10 раз превышающей скорость света (в терминах «Звездного пу-
ти» это всего лишь варп-фактор 2) , толщина стенок пузыря должна составлять
10-32 метров. Если корабль занимает 200 ярдов (около 200 м) в длину, то для
создания такого пузыря потребуется затратить энергию, которая в 10 миллиардов
раз превышает массу известной нам Вселенной.
Ну что, поехали?
Иногда рассказий Круглого Мира удается задокументировать. Когда Рональду
Моллетту было десять лет, его 33-летний отец скончался от сердечной недоста-
точности, вызванной курением и употреблением алкоголя. «Я чувствовал себя
практически опустошенным», — такими, как утверждается, были его слова45.
Вскоре после этого он прочитал «Машину времени» Уэллса. И пришел к выводу,
что «если бы я смог построить машину времени, то мне, возможно, удалось бы
предупредить его о том, что случится в будущем».
Впоследствии детская мечта забылась, но интерес к путешествиям во времени
остался. Став взрослым, Моллетт придумал совершенно новую машину времени, ос-
нованную на использовании искривленных световых лучей.
Для искривления пространства и создания червоточин Моррис и Торн использо-
вали материю. Масса — это и есть искривление пространства. Леви-Чивита ис-
кривлял пространства с помощью магнетизма. Магнитное поле обладает энергией,
45 Майкл Брукс, «Вихрь времени» («Time Twister») , New Scientist, 19 мая 2001 года,
27-9.
а энергия (по словам Эйнштейна) — это масса. Моллетт для той же цели предпо-
чел свет. Свет тоже обладает энергией. И, значит, может играть роль массы. В
2000 году он опубликовал статью о деформировании пространства с помощью коль-
цевого пучка света. И тогда ему в голову пришла идея. Если можно деформиро-
вать пространство, значит, можно деформировать и время. Его расчеты показали,
что с помощью кольцевого луча можно создать петлю во времени — ЗВК.
С помощью машины времени Моллетта можно переместиться в собственное про-
шлое. Путешественник заходит внутрь петли, замыкающей свет, время и простран-
ство . Движение вдоль такой петли эквивалентно перемещению назад во времени.
Чем больше оборотов совершит путешественник, тем дальше он сможет перемес-
титься в прошлое, следуя винтообразной мировой линии. Достигнув нужного мо-
мента , он покидает петлю. Все просто.
Вот только, мы это уже проходили. Для создания кольцевого луча необходимы
огромные затраты энергии.
Верно, если только нам не удастся замедлить движение света. Кольцо, состоя-
щее из очень медленного света, скорость которого сравнима со скоростью света
на Диске или со скоростью звука в Круглом Мире, создать намного проще. Дело в
том, что по мере замедления свет приобретает инерцию. Благодаря этому, его
энергия возрастает, что позволяет достичь большего эффекта искривления про-
странства при меньших затратах на постройку машины.
Согласно теории относительности, скорость света постоянна — в вакууме. В
других средах скорость света снижается; к примеру, именно по этой причине
свет преломляется внутри стекла. В подходящей среде скорость света можно
уменьшить до скорости пешехода или даже до нуля. Этот эффект был продемонст-
рирован в экспериментах, проведенных Лин Хау в 2001 году с использованием
среды, известной как конденсат Бозе-Эйнштейна. Это довольно интересная форма
вырожденной материи, возникающая при температурах, близких к абсолютному ну-
лю; составляют ее атомы, находящиеся в одном и том же квантовом состоянии и
образующие свертекучую жидкость с нулевой вязкостью.
Так что машина уэллсовского путешественника во времени вполне могла быть
оснащена холодильной установкой и лазером. Световая машина Моллетта, однако,
страдает от того же ограничения, что и машина с червоточиной. Переместиться в
прошлое, предшествующее созданию машины времени, нельзя.
Вероятно, Уэллс правильно поступил, исключив из книги эпизод с гигантским
гиппопотамом46.
Хотя все описанные машины были чисто релятивистскими, не стоит забывать и о
квантовой стороне нашей Вселенной. В поисках теории, которая могла бы объеди-
нить квантовые и релятивистские представления — и часто в насмешку называется
«теорией всего», а в более солидных кругах именуется «квантовой гравитацией»
— на свет появилась замечательная математическая концепция — теория струн.
Согласно этой теории, фундаментальные частицы представляют собой не точки, а
вибрирующие многомерные петли. В наиболее известном варианте теории струн ис-
пользуются шестимерные петли, поэтому соответствующая модель пространства-
времени включает в себя десять размерностей. Почему же этого никто не замеча-
ет? Возможно, дело в том, что эти шесть размерностей свернуты настолько плот-
но, что их еще никому не удавалось увидеть — и, скорее всего, не удастся ни-
когда. Или же — вспомните того ирландца — мы просто не может добраться до
них, находясь здесь.
46 Совершенно необязательно отправлять в прошлое самого себя как физическое тело -
можно просто создавать информационный канал в прошлое, то есть видеть, слышать, и
может быть, ощущать все, при этом оставаясь в своем времени. Может быть даже созда-
вать в прошлом эффект присутствия - призрака. Или же непрерывно создавать виртуаль-
ную копию мира или его части и потом также виртуально посещать в ней прошлое. - Ред.
Многие физики надеются на то, что теория струн, помимо объединения кванто-
вой механики и теории относительности, предоставит доказательства гипотезы
Хокинга о защите хронологии, согласно которой Вселенная стремится сохранить
хронологическую последовательность событий. В этой связи стоит отметить, что
в теории струн существует пятимерная вращающаяся черная дыра, известная как
«черная дыра БМПВ47». Если она вращается достаточно быстро, то в окружающем
пространстве возникают ЗВК. Теоретически такую черную дыру можно создать с
помощью гравитационных волн и эзотерических устройств, которые в теории струн
называются D-бранами».
Здесь мы и видим намек на космологическую полицию времени, о которой гово-
рил Хокинг. Лиза Дайсон тщательно изучила последствия, к которым приведет
объединение гравитационных волн с D-бранами. Когда черная дыра будет в шаге
от того, чтобы стать машиной времени, компоненты перестанут собираться в од-
ном и том и же месте. Вместо этого они сформируют оболочку, состоящую из гра-
витонов (гипотетические частицы-переносчики гравитации, аналогичные перенос-
чикам света — фотонам), и D-браны окажутся запертыми в ней, как в ловушке. Мы
не сможем заставить гравитоны приблизиться к БМПВ, и она не раскрутиться до
скорости, при которой может возникнуть доступная для нас ЗВК.
Законы физики просто не позволят нам собрать такую машину, если только мы
не сможем придумать какие-нибудь хитроумные строительные леса.
Квантовая механика меняет правила игры со временем. Например, она может от-
крыть перед нами новые способы создания червоточин. Считается, что в мельчай-
ших масштабах квантового мира — на уровне так называемой планковской длины
(примерно 10~35 м) — пространство-время представляет собой квантовую пену —
непрерывно изменяющуюся массу крошечных червоточин. Квантовую пену в каком-то
смысле можно считать машиной времени. Внутри нее время похоже на брызги воды,
которые плещутся поверх морских волн. Остается только ее обуздать. Технологи-
чески развитая цивилизация могла бы захватывать червоточину с помощью грави-
тационных манипуляторов, а затем растягивать ее до макроскопических размеров.
Кроме того, квантовая механика проливает свет — или же, наоборот, тьму — на
парадоксы, связанные с путешествием во времени. Квантовый мир не предопреде-
лен, и многие события, как, например, распад радиоактивного атома, содержат в
себе элемент случайности. Одна из попыток придать этой случайности математи-
ческий смысл сводится к «многомировой» интерпретации, предложенной Хью Эве-
реттом III. Подобный взгляд на природу Вселенной хорошо знаком читателям на-
учно-фантастических романов: наш мир — всего лишь один из бесконечного множе-
ства «параллельных миров», в которых реализуются всевозможные комбинации со-
бытий. Это весьма впечатляющий подход к описанию квантовой суперпозиции со-
стояний, при которой спин электрона может быть одновременно направлен вверх и
вниз, а кот (предположительно) может быть одновременно живым и мертвым48.
В 1991 году Дэвид Дойч отметил, что, благодаря многомировой интерпретации,
квантово-механические путешествия во времени никоим образом не угрожают сво-
боде воли. Парадокс дедушки перестает быть таковым, потому что дедушка будет
убит (или уже умрет к тому моменту) не в исходной вселенной, а в одной из
альтернативных реальностей.
Нам такой выход кажется немного нечестным. Он, конечно же, устраняет пара-
докс, но при этом говорит нам, что в действительности никакого путешествия во
времени не было. Кроме того, мы разделяем мнение ряда физиков — включая Род-
жера Пенроуза, — которые считают «многомировую» интерпретацию квантовой меха-
47 Джейсон Брекенридж, Роб Майерс, Аманда Пит и Камран Вэфа.
48 Для электрона это в порядке вещей, но для котов, такое положение дел, скорее все-
го, просто бессмысленно. См. также эпизод с котом Грибо из первой части «Науки Плос-
кого Мира».
ники эффективным подходом к ее математическому описанию, но отрицают реальное
существование параллельных миров в какой бы то ни было форме. Вот вам анало-
гия. С помощью математического метода, известного как гармонический анализ,
любой периодический звук — например, ноту, сыгранную на кларнете — можно
представить в виде суперпозиции «чистых» звуков, которых содержат только одну
частоту колебаний. В каком-то смысле чистые звуки образуют последовательность
«параллельных нот», которые вместе создают настоящее звучание. Однако же ни-
кто не станет утверждать, будто из сказанного следует существование аналогич-
ной последовательности параллельных кларнетов, каждый из которых воспроизво-
дит соответствующую чистую ноту. Математическое представление не обязательно
должно соответствовать какому-то физическому явлению.
А как же настоящие парадоксы путешествий во времени, без всяких глупостей
про параллельные миры? Теория относительности, в которой подобные вопросы
возникают наиболее естественным образом, предлагает интересный способ реше-
ния. В ситуации, допускающей возможность парадокса, выбор адекватного решения
происходит автоматически.
В данном случае стандартный мысленный эксперимент состоит в том, чтобы от-
править в червоточину бильярдный шар — так, чтобы он оказался в собственном
прошлом. Подобрав начальные условия, можно направить шар таким образом, что
на выходе он столкнется (столкнулся) со своей копией из прошлого, отклонит ее
в сторону, и та пролетит мимо червоточины. Это менее жестокая форма парадокса
дедушки. Для физика вопрос состоит в следующем: можем ли мы реализовать такие
условия в действительности. Нам пришлось бы сделать это до создания машины
времени, а затем построить машину и выяснить, как физическая система поведет
себя на самом деле.
Оказывается, что обычные законы физики делают вполне однозначный выбор в
пользу логически непротиворечивого поведения — во всяком случае, это справед-
ливо в отношении простейшей математической модели, описывающей подобную си-
туацию. Нельзя просто взять и выстрелить бильярдным шаром в уже существующую
систему, поскольку такой действие подразумевает вмешательство человека, или
«свободу воли», а ее связь с законами физики носит спорный характер. Если
предоставить бильярдный шар самому себе, он будет двигаться вдоль траектории,
исключающей логические противоречия. Мы пока не знаем, остается ли этот ре-
зультат справедливым в более общих обстоятельствах, но это вполне возможно.
Все это, конечно, прекрасно, но вопрос о свободе воли остается открытым.
Приведенное объяснение следует духу детерминизма и справедливо в отношении
идеальных физических систем наподобие бильярдных шаров. Возможно, человече-
ский разум также является детерминированной системой (чтобы избежать лишних
сложностей, мы закроем глаза на квантовые эффекты). И то, что мы предпочитаем
считать свободой выбора на самом деле может оказаться ощущением, возникающим
в тот момент, когда наш детерминированный мозг принимает единственно возмож-
ное решение. Возможно, что свобода воли — это «квалиа» принятия решений, яр-
кое ощущение, подобное насыщенному цветовому образу, который мы видим, когда
смотрим на красный цветок49. Пока что физика не в состоянии объяснить, как
возникают подобные ощущения. Поэтому в обсуждениях вероятных временных пара-
доксов последствия свободы воли обычно не принимают во внимание.
Звучит вполне разумно, но есть одно «но». В рамках физики все обсуждения
машин времени сводятся к тому, могут ли люди создать подходящую деформацию
пространства-времени. «Возьмите черную дыру, соедините ее с белой.» Если точ-
нее, речь идет о том, что люди сами делают выбор или решают в пользу того,
49 См. также книгу Йена Стюарта и Джека Коэна «Вымыслы реальности. Эволюция пытливо-
го разума» («Figments of Reality. The Evolution of the Curious Mind», Cambridge
University Press, 1997).
чтобы построить такую машину. В детерминированном мире есть только два вари-
анта: либо людям с самого начала суждено построить машину времени, и в таком
случае «построить» — не слишком подходящее слово, либо машина времени собира-
ется сама, а мы просто выясняем форму окружающей нас Вселенной. Эта ситуация
напоминает вращающуюся вселенную Геделя: либо вы в ней находитесь, либо нет,
и вам не приходится что-либо менять. Воплотить машину времени в реальность
можно только при условии, что она с самого начала неявным образом присутство-
вала в будущем нашей Вселенной.
Стандартная точка зрения физики имеет смысл только в том мире, где люди об-
ладают свободой воли и способны по собственному желанию делать выбор: строить
машину времени или же нет. Таким образом, физика — уже не в первый раз — за-
няла две противоречащих друг другу позиции в отношении различных аспектов од-
ного и того же вопроса, и, как результат, запуталась в своих философских шта-
нах.
Несмотря на все замысловатые теории, суровая правда жизни состоит в том,
что мы до сих пор не имеем ни малейшего представления о том, как построить
рабочую машину времени. Неуклюжие и энергозатратные устройства реальной физи-
ки — это лишь жалкое подобие элегантной машины из романа Уэллса, в котором ее
прототип описан как «Искусно сделанный блестящий металлический предмет немно-
го больше маленьких настольных часов. Он был сделан из слоновой кости и како-
го-то прозрачного, как хрусталь, вещества».
Впереди нас ждут новые исследования.
Возможно, оно и к лучшему.
Глава 9.
В обход
Мадейры
После работы плотник рассказал своим приятелям в пабе об одном удивительном
случае:
«... так вот, я уже почти закончил, и тут по лестнице спускается этот парень
и говорит: прошу прощения, сэр, но я, с вашего позволения, хотел бы осмотреть
эту переборку. А я говорю, что с ней все в порядке и вообще это отличное де-
рево. А он отвечает: конечно, конечно, но мне все-таки нужно кое-что прове-
рить. Достает из кармана какую-то бумажку, внимательно читает и говорит, что
в древесине могли завестись какие-то редкие тропические черви, и хотя снаружи
это незаметно, они могли так изъесть корабль изнутри, что в море он наберет
слишком много воды и на Мадейре его, скорее всего, придется ставить на ремонт
— как-то так. Ну, я ответил, что сейчас этим займусь, ударил своим молотком
по переборке, а она просто, блин, взяла и треснула пополам. Я бы мог покля-
сться , что это была отличная древесина. Там везде были маленькие червячки».
«Забавно, что ты об этом вспомнил», — сказал мужчина напротив. — «Один из
них подошел ко мне во время работы, чтобы посмотреть на мои медные гвозди.
Ну, так вот, берет он нож, соскабливает медь с одного гвоздя, а под ней —
паршивое железо! Полдня работы впустую! Ума не приложу, как он узнал. Снабже-
нец клялся, что вся партия была медной, когда он ее отправлял — так Том ска-
зал» .
«Ха», — отозвался третий. — «Один подошел ко мне и спросил, что я буду де-
лать, если гигантский кальмар утянет корабль под воду. А я сказал, что ниче-
го , потому что в это время, как пить дать, буду в Портсмуте». Он осушил свою
кружку. «Но, черт, дотошные они все-таки, эти инспекторы».
«Ага», — задумчиво ответил первый. — «Все-то им надо предусмотреть.»
«Мне всегда казалось, что гусь — неудобная птица», — сказал Наверн Чудакул-
ли, разрезая гуся на порции. — «Для одного многовато, но для двоих уже мало».
Он протянул вилку. «Кто-нибудь еще хочет? Ринсвинд, пусть официант принесет
еще устриц, ладно? Что говорите, джентльмены? Еще шесть дюжин? Даешь пир го-
рой, а? Ха-ха-ха...»
Волшебники сняли комнаты в гостинице, и теперь ее владелец, наблюдая за
суетящейся на кухне прислугой, с радостью подумывал о скором выходе на пен-
сию.
С деньгами не возникало никаких трудностей. ГЕКС просто телепортировал их
из отдаленного банка. Обсудив с набитым ртом моральные последствия, волшебни-
ки решили, что цель оправдывает средства. Ведь они совершали Благое Дело.
Только Думминг почти не притронулся к пище. Он лениво жевал печенье и что-
то исправлял в своих записях, а потом объявил: «Мы все предусмотрели, Ар-
хканцлер. Гвозди, протечку в бочках с водой, неисправный компас, протухшее
мясо, все девять причин, из-за которых Бигль мог бы остановиться в порту Ма-
дейры. ГЕКС считает, что гигантский кальмар, вероятно, был просто отвлекающим
маневром. Что же касается девяти причин, я думаю, мы позаботились о том, что-
бы эти события исчезли из истории».
«Напомни мне, почему это так важно?» — сказал Декан. — «И передай мне вино,
Наверн».
«Без нашего вмешательства Дарвин бы, скорее всего, покинул Бигль по прибы-
тии на Мадейру», — объяснил Думминг. — «Во время плавания он изрядно настра-
дался от морской болезни».
«А Мадейра — это.?» — спросил Декан.
«Одна из групп островов на пути следования Бигля, Декан. После них кораблю
предстоит длительное путешествие в Южную Атлантику, затем — вокруг нижнего
края Южной Америки, с несколькими остановками по пути, и далее — прямым кур-
сом на Галапагосские острова».
«То вниз, то вверх», — пробормотал Декан. — «Как вообще люди ориентируются
на этой сфере?»
«Благодаря феномену, который мы называем Любовью к Железу, сэр», — без за-
пинки ответил Думминг. — «У нас он встречается только среди редких металлов,
упавших с неба, но здесь — это обычное дело. В этом мире железо старается
указывать в сторону севера».
За столом воцарилась тишина.
«Север? Так называют верхушку?» — спросил Чудакулли.
«Да, сэр, по традиции», — сказал Думминг и по глупости добавил, — «правда,
на поверхности сферы это не так уж и важно».
«О, боги», — пробормотал Декан, прикрыв глаза рукой.
«А откуда железо знает правильное направление?» — не унимался Чудакулли. —
«Метал думать не может».
«Ну, он... он как горох, который поворачивается вслед за Солнцем, сэр», — ри-
скнул предположить Думминг, который не был уверен в своих словах; вероятно, к
Солнцу поворачивался не горох, а фермеры, которые его выращивали.
«Да, но горох — это живое существо», — возразил Чудакулли. — «Он ведь знает
про Солнце, так?»
«Горох явно не блещет умом, Архканцлер», — вмешался Заведующий Кафедрой
Беспредметных Изысканий, — «не зря ведь говорят «как горох об стену»».
«Но он чертов гений, если сравнивать с куском железа. Или нет?» — сказал в
ответ Чудакулли.
Думминг знал, что это нужно прекратить. Волшебники до сих пор пытались по-
нять Круглый Мир с помощью здравого смысла, а потому были заранее обречены на
провал.
«Эта сила, которая встречается в мирах сферической формы», — объяснил он. —
«Она возникает, благодаря вращению расправленного железного ядра, и не дает
Солнцу сжечь живых существ, которые обитают на поверхности».
«Похоже на замаскированный Бохюрод, как считаете?» — предположил Чудакулли.
— «Волшебный зонтик нужен планете, чтобы спасти живых существ от вымирания?
Это разве не указывает на то, что она была продумана заранее?»
«Это не так, Архканцлер», — сказал Думминг. — «Жизнь возникла, потому что
на планете были благоприятные условия».
«Да, но если бы не эти благоприятные условия, никакой жизни бы не было», —
заметил Чудакулли. — «А значит, этот спор был бы просто лишен смысла».
«Не совсем, сэр. Просто некому было бы указать на его бессмысленность», —
возразил Думминг. — «Я хотел добавить, что некоторые птицы — например, голуби
— ориентируются на больших расстояниях с помощью Любви к Железу. ГЕКС гово-
рит, что у них в голове есть такие маленькие штучки, которые называются «маг-
нитами» . Это кусочки железа, которые знают, где находится Северный Полюс.»
«А, про это я знаю», — перебил его Преподаватель Современного Руносложения.
«Северный и Южный Полюс — это точки сферы, в которых ось выходит наружу. Но
они, разумеется, невидимы», — добавил он.
«Эм», — сказал Думминг.
«Погодите, мы можем вернуться к тем птицам?» — вмешался Чудакулли. — «Пти-
цам с магнитными головами?»
«Да?» — ответил Думминг, понимая, что разговор будет не из легких.
«Как?» — спросил Чудакулли, размахивая гусиной ножкой. — «Местные птицы
ведь произошли от огромных чудовищных звероящеров, правильно?»
«Ээм... от маленьких чудовищ, сэр», — поправил его Думминг, который уже не в
первый раз пожалел о том, что Архканцлер отличался хорошей памятью на неудоб-
ные подробности.
«А им приходилось перелетать на большие расстояния в туман и непогоду?» —
спросил Архканцлер.
«Сомневаюсь, сэр», — сказал Думминг.
«Так эти магниты у них с самого начала были, или их послала рука всевышне-
го? Дарвин что-нибудь писал по этому поводу в Происхождении видов?»
«Не так уж много, сэр», — ответил Думминг. День выдался долгим.
«Но не означает ли это, что права как раз эта Логия50, а не Происхождение.
Может быть, магниты появились, когда в них возникла необходимость?»
«Может, и так, сэр», — согласился Думминг. Лишь бы не начал спрашивать про
глаз, — думал он.
«У меня есть вопрос», — раздался голос Ринсвинда, который сидел на другом
конце стола.
«Да?» — живо ответил Думминг.
«Мы отправляемся на острова, где живут всякие чудовища, да?»
«Как ты догадался?» — спросил Думминг.
«У меня чутье», — мрачно ответил Ринсвинд. — «Значит, чудовища там и правда
есть?»
«О, да. Настоящие великаны в своем роде».
«С большими зубами?»
«Нет, не очень. Это черепахи».
«Большие?»
«Размером где-то с кресло, мне кажется».
Ринсвинд засомневался.
«А бегают быстро?»
«Не знаю. Не очень».
«И все?»
«По мнению Дарвина, острова знамениты многочисленными видами вьюрков».
Игра слов: «Theology» (теология) — «The Ology» («наука», с иронией) — «The
Origin» (происхождение) — прим. пер.
«А среди них есть хищники?»
«Они питаются семенами».
«Значит, на этих островах никаких опасностей нет?»
«Да. Вообще-то нам не обязательно отправляться именно туда. Нам нужно про-
сто найти тот момент, когда он вместо Происхождения видов решил написать кни-
гу о своей Логии».
Ринсвинд пододвинул к себе тарелку с картошкой.
«Это ты так думаешь», — возразил он.
+++ Я вынужден сообщить вам печальные известия +++
Слова возникли из ниоткуда. В Круглом Мире ГЕКС мог говорить.
«У нас тут небольшой праздник», — сказал Чудакулли. — «Уверен, ваши новости
могут и подождать, господин ГЕКС!»
+++ Да, вполне +++
«Отлично. В таком случае, Декан, будь добр, передай мне...»
+++ Я бы не хотел испортить вам аппетит +++, - добавил ГЕКС.
«Рад это слышать».
+++ Уничтожение человечества можно будет обсудить после того, как вы съеди-
те пудинг +++
Вилка Чудакулли застыла между его тарелкой и ртом. «Не хотите ли объяснить,
господин Тупс?» — сказал он.
«Не могу, сэр. В чем дело, ГЕКС? Мы ведь все сделали правильно, так?»
+++ Да, но — многозначительная пауза — вы когда-нибудь слышали о мифическом
существе по имени — снова пауза — гидра? +++
«Чудовище с несколькими головами?» — уточнил Думминг. — «И, кстати, когда
собираешься сделать паузу, необязательно говорить об этом вслух».
+++ Спасибо. Верно. Стоит отрубить одну голову, как на ее месте вырастает
еще дюжина. Здешняя история похожа на гидру +++.
Ринсвинд кивнул Думмингу. «А я тебе говорил», — произнес он с набитым ртом.
«Я не могу объяснить, как это произошло, но теперь количество причин, поме-
шавших Дарвину написать Происхождение видов, возросло до 1457. В этой версии
истории книга так и не была написана. И путешествие тоже не состоялось».
«Не глупи! Состоялось — мы это знаем!» — возразил Декан.
+++ Да. Так было раньше. Но не теперь. Пока вы ели, ученый Чарльз Дарвин
исчез из этой версии истории. Он существовал, но больше его нет. Здесь он
всего лишь малоизвестный священник, который увлекается ловлей бабочек. И не
написал ни одной книги. Через пятьсот лет человечество будет уничтожено +++.
«Но ведь вчера...» — начал было Чудакулли.
«Представьте, что время — это не непрерывный процесс, а последовательность
дискретных событий. Научные достижения Дарвина пропали из этого варианта ис-
тории. Вы его помните, но только потому, что не принадлежите этой вселенной.
Отрицать этот факт — все равно, что кричать на обезьяну с соседнего дерева».
«И кто же это сделал?» — спросил Ринсвинд.
«Что это еще за вопрос?» — удивился Думминг. — «Никто этого не делал. Там
ведь нет никого, кто мог бы такое провернуть. Это какое-то странное природное
явление».
+++ Нет. Здесь прослеживается разумное деяние +++, - возразил ГЕКС. - +++
Напоминаю, что я уже обнаружил следы злого умысла. У меня есть подозрение,
что в ответ на ваше вмешательство в ход истории были приняты некие контрмеры
«Опять эльфы?» — предположил Чудакулли.
+++ Нет. Они не так умны. Я не обнаружил ничего, кроме действия природных
сил +++
«Природные силы не обладают разумом», — заметил Думминг. — «Они не способны
мыслить!»
+++ Пауза для большего драматизма. Вероятно, местная природа этому научи-
лась +++ — объявил ГЕКС.
Глава 10.
22 хронометра
В стандартной версии истории Круглого Мира присутствие Дарвина на борту
Бигля стало возможным, только благодаря крайне маловероятной серии случайных
совпадений — настолько маловероятной, что невольно возникает желание списать
все на вмешательство волшебников. Ведь Дарвин собирался стать отнюдь не нату-
ралистом, исколесившим полсвета и совершившим революцию в наших представлени-
ях о живой природе, а всего лишь сельским приходским священником.
А виноват во всем Пейли.
Притягательный и прекрасно аргументированный ход мыслей «Естественной тео-
логии» нашел немалую поддержку среди набожных людей георгианской (времен Ге-
орга III и IV) Англии, а впоследствии — и среди столь же набожных подданных
Уильяма IV и Виктории. К тому моменту, когда Виктория взошла на трон в 1837
году, каждый приходской священник действительно был практически обязан стать
экспертом по какому-нибудь представителю местных мотыльков, птиц или цветов,
а Церковь активно поощряла подобные изыскания, поскольку они непрерывно явля-
ли человечеству славу небесного Создателя. К примеру, Суффолкскии приходской
священник Уильям Кирби совместно с предпринимателем Уильямом Спенсом был ав-
тором превосходной четырехтомной монографии «Введение в энтомологию». Для
священнослужителя интерес к жукам был в порядке вещей. Как и геология, отно-
сительно молодая научная отрасль, которая привлекла к себе внимание молодого
Дарвина.
Серьезным достижением геологии, благодаря которому она превратилась в пол-
ноценную науку, стала открытая Чарльзом Лайелем концепция «глубокого време-
ни», то есть идея о том, что возраст Земли значительно превосходит ашшеров-
ские 6000 лет. Лайель утверждал, что камни, которые встречаются на поверхно-
сти Земли, являются результатом непрерывной последовательности физических,
химических и биологических процессов. Измерив толщину каменных отложений и
оценив скорость их формирования, Лайель пришел к выводу о том, что Земля воз-
никла в чрезвычайно далеком прошлом.
Дарвин, который был страстно увлечен геологией, впитал идеи Лайеля, как
губка. Но Чарльз, по правде говоря, был довольно-таки ленивым молодым челове-
ком, и его отец об этом знал. Если верить цитате из биографии Дарвина, напи-
санной Эдрианом Десмондом и Джеймсом Муром, знал он также и том, что разжи-
ревшая, самодовольная и погрязшая в коррупции Англиканская церковь уже целое
столетие утопала в роскоши, существуя за счет десятин и пожертвований. Вос-
требованные приходы регулярно уходили с молотка тому, кто назначал самую вы-
сокую цену. Прекрасные «условия жизни» в сельской местности, просторный дом,
несколько акров земли, которую можно было сдавать в аренду или использовать
под ферму, и, возможно, амбар для хранения местных церковных сборов, принося-
щих по несколько сотен фунтов в год — джентльмен с достатком доктора Дарвина
мог без проблем купить все это, чтобы затем передать в качестве капиталовло-
жения своему сыну.
Во всяком случае, так планировалось.
И поначалу казалось, что план претворяется в жизнь. В 1828 году Чарльз по-
ступил в Кембриджский университет, и одним холодным январским утром принес
присягу, поклявшись соблюдать древние уставы и традиции университета, и «да
поможет мне Господь и Его святое Евангелие». Вместе со своим двоюродным бра-
том Уильямом Дарвином Фоксом, который поступил туда на год раньше, он был за-
числен в колледж Христа на программу изучения теологии. (Перед этим Чарльз,
решив пойти по стопам своего отца и деда, начал изучать медицину в Эдинбурге,
но впоследствии разочаровался в этой профессии и бросил университет, так и не
получив степень.) Став бакалавром искусств, он мох1 провести следующий год за
преподаванием теологии, ожидая посвящения в духовный сан священника Англикан-
ской церкви. Он мох1 стать младшим приходским священником, жениться и посе-
литься в сельской местности неподалеку от Шрусбери.
Его будущее было расписано заранее.
Вскоре после начала обучения в колледже Христа Чарльза якобы укусил жук.
Неподдельный интерес к жукам вызвало упомянутое «Введение в энтомологию»,
благодаря которому чуть ли не половина британской нации проводила время в по-
исках новых видов среди лесов и живых изгородей. А так как по количеству ви-
дов жуки превосходили все остальное, перспективы таких поисков воспринимались
вполне серьезно. Чарльз и его двоюродный брат тщательно обыскивали проселоч-
ные дороги Кембриджшира, накалывая свои находки на булавки и размещая их ров-
ными рядами на больших листах картона. Новых видов жуков Дарвин так и не на-
шел, но зато поймал редкого немецкого жука, которого до этого момента в Анг-
лии видели только дважды.
Ближе к концу второго года над ним угрожающе нависли экзамены. Дарвин пре-
небрегал занятиями, посвящая слишком много времени жукам, а также молодой
особе по имени Фзнни Оуэн. И теперь у него было всего лишь два месяца, чтобы
наверстать два года обучения. В частности, сюда входили десять вопросов по
книге «Факты в пользу христианства» («Evidences of Christianity»), написанной
тем самым Уильямом Пейли. Дарвин уже был знаком с этой книгой, но теперь, пе-
речитав ее с большим вниманием, пришел в восторг. Логика автора вызвала у не-
го настоящее восхищение. Ко всему прочему, в вопросах политики Пейли придер-
живался взглядов левого толка, которым Дарвин симпатизировал, исходя из соб-
ственного чувства социальной справедливости. Воодушевленный изучением трудов
Пейли, он — хотя и с большим трудом — сумел сдать экзамены.
Следующими на очереди были выпускные экзамены. На этот раз учебная програм-
ма включала в себя другую книгу Пейли — «Принципы этики и политической фило-
софии» («Principles of Moral and Political Philosophy»). Книга уже была уста-
ревшей и не только балансировала на грани (политической) ереси, но еще и со-
держала в себе ряд нетрадиционных идей; именно поэтому она и была включена в
программу экзамена. Студенты должны были знать, как в случае необходимости
доказать ее несостоятельность. В ней, к примеру, отрицалась принадлежность
государственной церкви к какой-либо из ветвей христианства. Дарвин, который в
той время был весьма консервативным христианином, не знал, что и думать. Же-
лая расширить свой круг чтения, он обратился к очередной книге, написанной
его кумиром Пейли, — «Естественной теологии». Он знал, что взгляды Пейли на
проблему замысла были предметом насмешек со стороны многих мыслящих людей,
которые считали их попросту наивными. Он также знал, что его дедушка, Эразм
Дарвин, придерживался принципиально иной точки зрения: в своей книге «Зооно-
мия» («Zoonomia») он высказал предположение о спонтанных изменениях, происхо-
дящих в живых организмах. Хотя Дарвин продолжал симпатизировать Пейли, он
стал интересоваться тем, как создаются научных законы, и какие доказательства
считаются приемлемыми — на этом пути он столкнулся с книгой Джона Гершеля под
вводящим в ступор названием «Вводные рассуждения об исследованиях в области
натуральной философии» («Preliminary Discourse on the Study of Natural
Philosophy»). Он также обзавелся экземпляром «Личного повествования»
(«Personal Narrative»), 3754-страничного блокбастера Александра фон Гумбольд-
та, в которых отважный исследователь рассказывал о своем путешествии в Южную
Америку.
Прочитав их, Дарвин пришел в восторг. Гершель разжег в нем интерес к науке,
а Гумбольдт показал, насколько потрясающими могут быть научные открытия. В
тот самый момент он принял решение посетить вулканы Канарских островов и
своими глазами увидеть драцену51 — Великое Драконово Дерево. Его друг Мар-
мадьюк Рэмси согласился поехать вместе с ним. Они должны были отправиться в
тропики сразу после того, как Дарвин подпишет 39 Статей Англиканского Вероис-
поведания на церемонии присуждения академической степени. В качестве подго-
товки к путешествию Дарвин отправился в Уэльс для проведения полевых геологи-
ческих исследований. Он обнаружил, что древний красный песчаник не встречает-
ся в долине Клуид, несмотря на то, что национальная геологическая карта ут-
верждала обратное. Благодаря этому, он добился признания среди геологов.
Драконово дерево.
Через некоторое время он получил письмо. Рэмси скончался. План с Канарскими
островами зашел в тупик. Тропики казались далекими, как никогда. Мог ли
Чарльз отправиться туда в одиночку? Все еще находясь в раздумий, он получил
из Лондона объемный конверт. Внутри было письмо с предложением присоединиться
к кругосветному путешествию. Корабль отплывал через месяц.
Британский флот планировал исследование и составление карты береговой линии
Южной Америки. Путешествие задумывалось как хронометрическая разведка — иначе
говоря, навигация была целиком основана на сравнительно новой и не вполне
внушающей доверие методике определения долготы с помощью высокоточных часов,
или хронометра. Возглавить экспедицию предстояло 26-летнему капитану Роберту
Фицрою, а в качестве корабля был выбран Бигль.
Фицрой был обеспокоен тем, что, командуя кораблем в одиночку, мог довести
себя до самоубийства. Его опасения были вполне оправданными: предыдущий капи-
тан Бигля, Прингл Стоке, застрелился во время нанесения на карту довольно
В странах Южной и Центральной Америки драцену называют «деревом счастья». Это на-
звание у драцены появилось благодаря ацтекской легенде, согласно которой, воин, по-
любивший дочь верховного жреца, пытаясь получить согласие отца девушки на брак, вы-
нужден был поливать палку, воткнутую в землю жрецом, чтобы на ней появились листья.
Если бы листья через 5 дней на палке не появились — воину бы грозила смерть. Но, к
счастью листья появились — выросла драцена, и жрец был вынужден отдать свою дочь в
жены воину. С тех пор многие верят, что небольшая часть ствола драцены, срезанная в
полночь в полнолуние, приносит счастье в любви.
сложного участка береговой линии Южной Америки. Мало того, дядя Фицроя пере-
резал себе горло, страдая от депрессии52. Поэтому капитан решил взять в путе-
шествие собеседника, который не даст ему потерять рассудок. Именно эту долж-
ность он и предлагал Дарвину. Особенно хорошо она подходила человеку, питаю-
щему интерес к естественной истории; к тому же корабль был оснащен всем необ-
ходимым исследовательским оборудованием. Несмотря на более поздние слова са-
мого Дарвина, официально он не был «корабельным натуралистом» — впоследствии
это заявление стало причиной серьезного конфликта с корабельным хирургом Ро-
бертом МакКормиком, поскольку по традиции именно хирург в свободное от работы
время выполнял обязанности натуралиста. Дарвина же капитан корабля нанял в
качестве личного «собеседника».
Чарльз решил принять предложение, однако отец, которого уже предупредили
сестры Чарльза, не дал своего согласия. Дарвин мог отправиться в путешествие
и вопреки воле своего отца, но эта мысль была ему не по душе, поэтому он от-
правил во флот письмо с отказом. Но затем отец в несвойственной ему манере
указал Чарльзу на одну лазейку — в нашей истории это первый пример события,
которое подозрительно напоминает вмешательство волшебников. Он сказал, что
разрешит Чарльзу отправиться в путешествие при условии, что за него вступится
«некий человек с хорошей репутацией». И сам Чарльз, и его отец знали, о ком
идет речь — о дяде Джозе (Веджвуде, внуке основателя гончарного завода). Джоз
был предпринимателем, и доктор Дарвин доверял его суждениям. Поздним вечером
Чарльз вместе со своим дядей написал подходящее письмо. Джоз сказал доктору
Дарвину, что подобное путешествие пойдет молодому человеку на пользу. А затем
хитро добавил, что так Дарвин сможет улучшить свои познания в области естест-
венной истории, которые, несомненно, пригодятся в его будущей церковной карь-
ере.
И тогда отец сменил гнев на милость (очко в пользу волшебников). Не помня
себя от радости, Чарльз поспешил отправить во флот новое письмо, в котором
выразил свое согласие. Однако Фицрой ответил ему, что место уже занято. Капи-
тан отдал его своему другу. Дарвин все еще был главным претендентом — на слу-
чай , если друг Фицроя изменит свое решение.
Дарвин решил следовать запасному плану и отправился в Лондон, чтобы встре-
титься с Фицроем, если тот вдруг передумает. Там он узнал, что друг капитана
отказался от поездки буквально пять минут назад. (Снова волшебники?) Его жена
была против путешествия, которое по плану должно было занять три года. Был ли
Дарвин все еще заинтересован в этой работе?
Не в силах подобрать слова, он кивнул.
От одного вида корабля у Дарвина сжалось сердце. Бигль представлял собой
гниющий 11-летний бриг, оснащенный десятью пушками. Чтобы придать кораблю
приемлемые мореходные качества, его пришлось поставить на ремонт, который
Фицрой частично оплачивал из собственных средств. Корабль был довольно тес-
ным: всего лишь 90 футов (30 м) в длину и 24 фута (8 м) в ширину. Смог бы
Дарвин сохранить дружеские отношения с капитаном в таком продолжительном пу-
тешествии и в стесненных условиях? К счастью, его разместили в одной из боль-
ших кают.
Цель Бигля состояла в разведке южной оконечности Южной Америки — в частно-
сти, сложного островного участка вокруг Огненной Земли. В целях навигации Ад-
миралтейство снабдило корабль 11-ю хронометрами, поскольку путешествие Бигля
было первой попыткой кругосветного плавания с применением морских хронометров
для определения долготы. Пять хронометров Фицрой одолжил, а затем лично купил
еще шесть. Таким образом, Бигль был солидно укомплектован 22-мя хронометрами.
В 1865 году то же самое произошло с самим Фицроем, после того, как ему отказали в
повышении. Рассказий в действии?
Начало путешествия было неудачным. Пересекая Бискайский залив, Дарвин едва
держался на ногах; пока он лежал в своем гамаке, мучаясь от тошноты, ему при-
ходилось выслушивать, как на корабле пороли матросов. Фицрой строго следил за
дисциплиной, особенно в начале путешествия. Втайне капитан считал, что его
«компаньон» покинет корабль, как только тот причалит к берегу, и со всех ног1
помчится обратно в Англию. Самым подходящим вариантом была Мадейра, поскольку
изначально корабль должен был сделать там остановку, чтобы пополнить запасы
свежей еды. Однако остановку на Мадейре пришлось отменить из-за сильного вол-
нения на море; к тому же пополнение запасов можно было отложить (третье очко
в пользу волшебников?). И тогда корабль направился к одному из Канарских ост-
ровов , Тенерифе. Если бы Чарльз сошел с корабля на Тенерифе, то смог бы свои-
ми глазами увидеть и вулканы, и Великое Драконово Дерево. Но консул Санта-
Круса испугался, что путешественники из Англии занесут на острова холеру, и
поэтому Биглю было запрещено заходить в порт без прохождения через карантин
(Четвертое очко? Посмотрим). Не желая провести две недели в море, ожидая сня-
тия карантина, Фицрой направил корабль на юг, к островам Зеленого Мыса.
Возможно, волшебники тут ни при чем, однако нечто заставило Дарвина остать-
ся на борту Бигля. Вот уже в пятый раз мы наблюдаем случайное стечение об-
стоятельств — на этот раз большая любовь к геологии практически не оставила
ему выбора. По мере того, как Бигль продвигался на запад, океан становился
все более спокойным, а воздух — теплым. Теперь с помощью самодельных марлевых
сетей Дарвин мог вылавливать планктон и медуз. Дела налаживались. Когда ко-
рабль достиг островов Зеленого Мыса и пристал к острову Сантьягу, Дарвин, на-
конец-то ступив на сушу, не мог поверить в свою удачу. Остров представлял со-
бой естественное обнажение выветрившейся вулканической породы. Здесь Чарльз
мог заниматься геологией. И естественной историей.
Он собирал все, что только можно. Он заметил, что осьминоги способны менять
цвет, ошибочно посчитав это новым открытием. Два дня спустя, используя прин-
ципы, которым он научился у Лайеля, Дарвин составил описание геологической
истории острова. Он возник после того, как лава, покрывшая морское дно вместе
с ракушками и прочим мусором, поднялась над поверхностью моря. Скорее всего,
это произошло в недалеком прошлом, поскольку найденные им образцы ничем не
отличались от совсем новых ракушек, разбросанных по побережью. Это объяснение
отличалось от общепринятой теории того времени, согласно которой вулканиче-
ские структуры образовались в глубокой древности.
Молодой Дарвин начал движение к своей цели.
В итоге путешествие растянулось на пять лет, и все это время бедного Дарви-
на не отпускала морская болезнь. Она донимала его даже в самом конце путеше-
ствия, на пути к дому. Однако он ухитрился провести большую часть времени на
земле, так что в море он находился всего 18 месяцев. А на суше он совершал
открытие за открытием. В Бразилии он обнаружил пятнадцать новых видов плоских
червей. Он изучал аргентинских нанду, гигантских нелетающих птиц, родственных
страусам. Там же он обнаружил ряд ископаемых останков, включая голову гигант-
ского глиптодонта, похожего на броненосца. На Огненной Земле он занялся ан-
тропологией и стал изучать людей. «Я никогда не забуду варварство и дикость
одной из групп», — писал он после встречи с «голыми дикарями». Он нашел новые
окаменелости, среди которых были кости гигантского ленивца из рода мегатериев
(Megaterium) и ламоподобных макраухений (Macrauchenia). Изучая геологию Анд в
Чили, он пришел к выводу, что эти горы, так же, как и окружающие их равнины,
поднялись над поверхностью, благодаря гигантскому смещению геологических пла-
стов .
Покинув южноамериканский континент, Бигль отправился на северо-запад в сто-
рону отдаленного Галапагосского архипелага, состоящего примерно из дюжины
близкорасположенных островов Тихого океана. Эти острова преимущественно вул-
канического происхождения отличаются удивительной геологией и множеством ви-
дов животных, которые не встречаются ни в каком другом месте планеты. Среди
них особенно выделяются гигантские черепахи, которым острова обязаны своим
названием. Длина окружности одной из черепах, измеренных Дарвином, достигала
семи футов (2 м) . Были там и игуаны, и птицы — олуши, древесницы, вьюрки.
Клювы вьюрков, в зависимости от их пищи, отличались по форме и размеру, и
Дарвин разделил их на несколько подсемейств. Он не заметил, что различные
острова служили местообитанием различных животных, пока на это не обратил
внимание Николас Лоусон (Снова волшебники? О да, вскоре окажется, что это уже
случилось...) . Зато он заметил, что пересмешники, обитающие на островах Чарльза
и Чатема (сейчас это Санта-Мария и Сан-Кристобаль), относятся к разным видам;
теперь, будучи более внимательным, он смог1 обнаружить еще один вид на острове
Джеймса (Сан-Сальвадор). Но Дарвин не проявлял серьезного интереса к мелким
изменениям видов или их связям с особенностями местной географии. Он смутно
представлял себе некоторые идеи относительно изменения, или «трансмутации»,
видов — хотя бы даже от своего деда Эразма, — но этот вопрос не вызывал в нем
интереса, так что у Дарвина не было причин искать факты за или против этих
идей.
Далее Бигль посетил Таити, Новую Зеландию и Австралию. Чудеса, свидетелем
которых стал Дарвин, вскоре приведут к радикальным изменениям нашего мира. Но
на тот момент осознание увиденного к нему еще не пришло.
Правда, на Таити он впервые увидел коралловый риф. Прежде чем покинуть Ав-
стралию , Дарвин задался целью выяснить происхождение коралловых островов.
Лайель предполагал, что основанием рифа должна быть вершина подводного вулка-
на, так как коралловые животные обитают только на мелководье, где в достатке
есть солнечный свет. Помимо прочего, это объясняло кольцеобразную форму рифа.
У Дарвина теория Лайеля вызывала сомнение. «Гипотеза о том, что в основании
кораллового острова с диаметром в 30 миль лежит подводный кратер такого же
размера, всегда казалась мне нелепой». На этот счет у него была собственная
теория. Дарвин уже знал, что земля может подниматься, так как видел это в Ан-
дах. Он пришел к выводу, что если в одном месте земля поднимается вверх, в
другом она должна опуститься вниз, чтобы восстановить равновесие земной коры.
Предположим, что в начале формирования рифа он находится на мелководье, но
затем морское дно начинает медленно опускаться, в то время как коралловые по-
липы продолжают строительство рифа вблизи поверхности. В итоге возникает ог-
ромная коралловая гора, основанием которой к тому моменту уже служит морское
дно — она целиком построена крошечными созданиями, которые, возводя риф, не
покидают верхних слоев воды. А как же форма? Она возникает после того, как
остров с растущим по краям кораллом погружается в воду. После этого в середи-
не остается дыра, но риф по-прежнему продолжает расти вверх.
Домой Дарвин вернулся через пять лет и три дня после отплытия из Плимута.
Прервав свой завтрак, его отец взглянул на сына. «Надо же», — сказал он, — «у
него изменилась форма черепа».
Мысли об эволюции не посещали Дарвина во время путешествия на Бигле. Он был
слишком занят сбором образцов, составление геологических карт, ведение запи-
сей и морской болезнью, чтобы организовать свои наблюдения в связную теорию.
Но вскоре после окончания путешествия он был избран членом Королевского Гео-
логического Общества. В январе 1837 года он представил свою вступительную
статью, посвященную геологии побережья Чили. Он предположил, что изначально
Анды находились на дне океана, но впоследствии поднялись на поверхность. В
своем дневнике он выразил восхищение «чудесной силой, поднявшей эти горы из
глубин Земли, а еще больше — бесчисленными веками, которые потребовались на
то, чтобы пробиться сквозь толщу пород, сдвинуть их с места и сравнять с зем-
лей» . Много лет спустя береговая линия Чили стала одним из доказательств в
пользу теории «материкового дрейфа»: в настоящее время считается, что эти го-
ры возникли в результате субдукции — погружения тектонической плиты Наска под
Южноамериканскую плиту.
Дарвин бы их наверняка заметил.
Его интерес к геологии имел и другие, менее очевидные, последствия. Он на-
чал задумываться о Галапагосских вьюрках. На первый взгляд, они противоречили
представлениям Лайеля о том, что создание новых видов определяется особенно-
стями местной геологии. Дарвин столкнулся с головоломкой.
В действительности Дарвин заблуждался насчет вьюрков, так что головоломка
оказалась еще сложнее, чем он думал. Он считал, что все вьюрки питаются одной
и той же пищей, причем добывают ее большими стаями. Он не заметил важных раз-
личий в их клювах и даже испытывал трудности с разделением вьюрков на виды.
Некоторых из них он вообще не считал вьюрками, а относил к крапивникам или
черным дроздам. Птицы настолько его озадачили, а его интерес к собранным об-
разцам был настолько мал, что значительную его долю он пожертвовал Зоологиче-
скому Обществу. За десять дней местный эксперт по птицам Джон Гулд определил,
что все найденные птицы являются вьюрками, находятся в близком родстве и об-
разуют тесную группу, которая, тем не менее, состоит из двенадцати53 различ-
ных видов. Для столь маленькой группы крошечных островов подобное количество
видов было необычно большим. Что стало причиной такого разнообразия видов?
Гулд хотел бы получить ответ на этот вопрос, однако Дарвина он не интересо-
вал.
К 1837 году логика Пейли вышла из моды. Теперь сведущие в науке теисты ве-
рили в то, что Бог установил законы природы в момент Творения, причем в число
этих законов входят не только «фоновые» законы физики, которые признавал и
Пейли, но также и законы развития живых существ, которые Пейли отрицал. Зако-
ны Вселенной неизменны и вечны. Ведь если это не так, значит, в творении Бога
есть изъян. Аналогии Пейли обратились против него самого. Что за изобретатель
станет создавать ущербный механизм, который Ему придется постоянно чинить,
чтобы тот не сломался?
Между наукой и теологией наметился раскол. Политическая коррупция Церкви
уже становилась очевидной, а теперь рушились и ее рациональные заявления. Ко
всему прочему, некоторые радикальные мыслители, многие из которых были меди-
ками, изучавшими сравнительную анатомию и обратившими внимание на удивитель-
ное сходство между костями совершенно разных животных, оказались вовлечены в
рассуждения, которые изменили представление о самом творении. Согласно Биб-
лии, Бог создавал животных как единичные изделия — киты и летающие птицы поя-
вились на пятый день, домашний скот, ползучие гады и люди — на шестой. Однако
упомянутые медики стали думать о том, что виды способны изменяться, или
«трансмутировать». Виды не были заданы раз и навсегда. Эти люди понимали,
что, скажем, между бананом и рыбой существует огромная пропасть. И преодолеть
ее за один шаг нельзя. Но если у вас есть достаточно времени и возможность
разбежаться.
Постепенно эти идеи захватили и самого Дарвина. В своем «Красном дневнике»,
куда он записывал все, что увидел или о чем подумал, Дарвин увидел намеки на
«изменчивость видов». Но этим намекам не хватало полноты и должной организа-
ции . Младенцы с врожденными уродствами напоминали новые виды живых существ.
Клювы Галапагосских вьюрков отличались по форме и размеру. Нанду, правда, ос-
тавались загадкой: в Патагонии два различных вида гигантских птиц разделяли
общую среду обитания. Почему же они не объединились в общий вид?
В настоящее время выделяют тринадцать видов и еще один, четырнадцатый, обитающий
на Кокосовых островах. (Слушайте, если мы не пишем о таких вещах, то люди потом при-
сылают нам письма с жалобами.)
К июлю он втайне завел новый дневник под названием «Дневник Б».
Он был посвящен трансмутации видов.
К 1839 году Дарвин пытался собрать свои идеи в целостную картину и изложил
их в 35-страничном обзоре. Принципиально важное влияние на его работу оказал
Томас Мальтус, который в 1826 году написал книгу «Опыт закона о народонаселе-
нии» («An Essay on the Principle of Population»), где отметил, что неконтро-
лируемый рост организмов подчиняется экспоненциальному (или, используя уста-
ревший термин того времени, «геометрическому») закону, в то время как количе-
ство ресурсов возрастает линейно («арифметически»). Экспоненциальный рост
происходит в том случае, когда на каждом шаге количество умножается на неко-
торую фиксированную величину: например, в ряду 1, 2, 4, 8, 16, 32 каждое по-
следующее число вдвое больше предыдущего. При линейном росте фиксированное
количество добавляется: например, 2, 4, 6, 8, 10 — здесь каждое последующее
число больше предыдущего на 2. Оказывается, что каким бы малым ни был экспо-
ненциальный множитель — при условии, что он все же больше 1 — и каким бы
большим ни было линейное слагаемое, рано или поздно экспоненциальный рост
обязательно обгонит линейный. Хотя, если множитель близок к 1, а слагаемое
велико, на это потребуется некоторое время.
Взяв на вооружение рассуждения Мальтуса, Дарвин понял, что на практике рост
популяции ограничивает конкуренция за обладание ресурсами — такими, как пища
или жизненное пространство. Это конкуренция, — писал он, — приводит к «есте-
ственному отбору», при котором в «борьбе за существование» побеждают сущест-
ва, способные произвести на свет следующее поколение. В пределах вида отдель-
ные особи немного отличаются друг от друга; эти различия делают возможным
медленное и постепенное изменение видов под действием естественного отбора.
Как далеко такие изменения могут зайти? С точки зрения Дарвина, весьма и
весьма далеко. Настолько далеко, чтобы по прошествии достаточного времени
создать совершенно новый вид. А теперь, благодаря геологии, ученые знали о
том, что Земля — очень древняя планета.
По семейной традиции Дарвин был унитарием. Эту ветвь христианства можно
метко охарактеризовать как «веру в не более, чем одного Бога». Будучи здраво-
мыслящим унитарием, он верил в то, что Бог обязан действовать в масштабе,
превосходящем все прочие. Поэтому в завершение своего обзора он обратился к
яркому образу унитарианского Бога:
Унизительна сама мысль о том, что Творцу бесчисленных мировых систем при-
шлось бы создавать мириады гадких паразитов и отвратительных червей, которые
с первых дней жизни кишели в землях и водах этой самой планеты. Мы не можем,
как это не прискорбно, восхищаться работой Творца, зная, что некая группа жи-
вотных была специально создана для того, чтобы откладывать свои яйца в кишеч-
нике и плоти других существ — что одни организмы находят удовлетворение в
страданиях других. Мы видим, что смерть, голод, хищничество и скрытая борьба
за существование были шагом на пути к сотворению высших животных — величайше-
му благу, какое мы только можем себе вообразить.
Вряд ли Бог обладал настолько плохим вкусом, чтобы самому создавать парази-
тов . Они существуют только потому, что являются необходимым шагом на пути,
ведущем к кошкам, собакам и нам самим.
У Дарвина была своя гипотеза.
И теперь он мучительно размышлял над тем, как донести ее до мира, застывше-
го в ожидании.
Глава 11. Волшебники
выходят на тропу войны
Во мраке здания Факультета Высокоэнергетической Магии ГЕКС продолжал пи-
сать. Каждую минуту со стола соскальзывала новая страница.
«Корабль затонул в результате столкновения с испанским рыболовным судном»,
— прочитал с дрожью в голосе Думминг Тупс. «Корабль нашел на рифы у берегов
Мадейры. Корабль нашли дрейфующим, без экипажа, с накрытыми к обеду столами.
Корабль сгорел, никто не выжил. На корабль упал метеорит. Дарвин случайно за-
стрелен корабельным врачом во время высадки на острове Сантьго. Дарвин слу-
чайно застрелен капитаном судна. Дарвин случайно застрелился. Дарвин потерял
место на корабле. Дарвин покинул корабль из-за морской болезни. Дарвин поте-
рял записи. Дарвин умер от укусов пчел! Дарвин ударился головой об стол и ли-
шился памяти...» Он отложил лист. — И это только более менее разумные причины.
— Камень, упавший с неба, разумная причина? — спросил Чудакулли.
— По сравнению с нападением гигантского кальмара, Архканцлер, я бы сказал
что да, — сказал Думминг. — И по сравнению с огромным смерчем. И кораблекру-
шением у берегов Норвегии.
— Ну, корабли иногда терпят крушение, — сказал Декан.
— Да, сэр. Но страна, известная как Норвегия находится в неправильном на-
правлении. Бигль оказался бы там, только если бы повернул обратно. ГЕКС прав,
сэр. Это безумие. В момент, когда мы пытаемся изменить одну маленькую простую
историю, вся вселенная пытается остановить эту экспедицию! Говоря математиче-
ски , это незаконно!
С раскрасневшимся лицом Думминг стукнул кулаком по столу. Старшие волшебни-
ки отпрянули. Это было так же необычно, как если бы вы услышали, как рычит
овца.
— О, Боги! — произнес Чудакулли. — Разве?
— Да! В фазовом пространстве должно быть место для возможности того, что
«Происхождение» будет написано! Это не противоречит законам физики этой все-
ленной !
— Молодой неопытный юноша совершает кругосветное путешествие и делает ка-
кой-то вывод, в корне изменяющий представление человечества о самом себе? —
спросил Декан. — Ты должен признать, это выглядит немного маловероятн... — Про-
сти, прости, прости! Он попятился назад от наступающего Думминга.
— Одна из самых распространенных религий на Круглом Мире была основана сы-
ном плотника! — зарычал Тупс. — В течение многих лет самым могущественным че-
ловеком на планете был актер! Там должно быть место для Дарвина!
Он прошагал обратно к столу и взял несколько листков. — Посмотрите на это!
«Дарвин укушен ядовитым пауком... Дарвин растерзан кенгуру... ужален медузой...
проглочен акулой... Бигль опять найден без команды, столы полны еды, теперь в
другом океане, снова никого на борту... Дарвин убит молнией... погиб из-за извер-
жения вулкана... Бигль потоплен странной волной...» неужели кто-то считает, что
мы в это поверим хотя бы на минуту?
Тишина была звенящей.
— Понимаю, это тебя очень беспокоит, мистер Тупс, — сказал Чудакулли.
— Ну да. То есть да. Это так... неправильно! Мультивселенная не предполагает
изменения правил. Для всего того, что может произойти, есть вселенная, где
это произойдёт! То есть, да, правила могут по всякому отклонятся, но в Круг-
лом мире некому их отклонить!
— У меня есть идея, — сказал Ринсвинд. Поражённые этим откровением, осталь-
ные обернулись.
— Да? — спросил Думминг.
— Почему бы просто не принять как должное, что кто-то вам пакостит? — ска-
зал Ринсвинд. — Я так обычно и делаю. Не будем вдаваться в подробности. По-
слушайте, когда вы первый раз вмешались, всё прошло как по маслу, верно? Сде-
лать несколько небольших поправок, убрать рыбу и все ок, да? А теперь есть
почти полторы тысячи новых причин..
С дребезгом ожил ГЕКС. Перья вывели: +++уже 3563 причины+++
— Да они плодятся! — воскликнул Чудакулли.
Вот! — почти весело сказал Ринсвинд. — Что-то там внизу очень напугано. Так
сильно, что даже не дает Дарвину попасть на корабль. Я имею в виду, он должен
совершить путешествие, какую бы после этого книгу он ни написал, верно?
— Да, конечно, — ответил Думминг. — «Теологию видов» воспринимают всерьез
потому что она была написана известны и уважаемым учёным, который провёл тща-
тельное исследование. Так было и с «Происхождением». В любом случае, ему нуж-
но быть на том корабле. Но нас интересует, прежде всего, то, что путешествия
не было!
— Тогда, я бы сказал, что это нечто действительно очень обеспокоено, — про-
изнёс Ринсвинд. — Ему всё равно, если «Теология» будет написана только в од-
ной вселенной, но его просто бесит, если «Происхождение» вообще будет написа-
но .
— Правда? — произнёс Чудакулли. — Какая наглость! Я глава этого учреждения,
а это — он указал на небольшую сферу, — собственность университета! И теперь
я, правда, разозлился! И мы собираемся дать им отпор, мистер Тупс!
— Не думаю, что вы способны противостоять целой вселенной, сэр!
— Это прерогатива любой формы жизни, мистер Тупс!
Буря бушевала вот уже три недели. Волшебникам было подвластно время Кругло-
го Мира, а на них оно влияло, если только они этого хотели.
Кто-то и что-то не хотело, чтобы Бигль отправился в путь, и оно могло
управлять погодой. Оно могло управлять всем. И по-прежнему не оставляло ника-
ких следов.
Декан наблюдал за штормом через большой омнископ в здании Факультета Высо-
коэнергетической Магии.
— Вот что случилось, когда Дарвин попал в этой вселенной на борт, — ответил
Думминг, настраивая омнископ. — Если не поплывёт, его место займёт художник,
который в результате создаст знаменитую серию работ. Его имя Храни Дж. Най-
тингейл. Вы знакомы с его женой.
— Храни? — переспросил Декан, наблюдая за мрачной бурей.
— Сокращённо от Да-Храни-Его-Бог. — ответил Думминг. — Ребенком его подоб-
рали в обломках корабля. Его приёмные родители были очень верующими людьми.
И, да, вот такая погода устанавливается, когда он находится на борту.
Изображение в омнископе замерцало.
— Никакого шторма? — переспросил Декан, глядя на чистое небо.
— Свежий ветер с северо-востока. Это направления для шарообразного мира,
сэр. Они идеально подходят для путешествий. О, вижу, вы надели свою куртку с
надписью «Рождённый Рунослагать», сэр.
— Мы будем биться, не покладая рук, Тупс, — строго ответил Декан. — Давно я
не видел, чтобы Архканцлер был так зол на всех, кроме меня! У тебя всё?
— Уже всё, сэр. — ответил Думминг.
Здание Факультета Высокоэнергитической Магии имело заброшенный вид. Потому
что, в общем и целом, оно было заброшено. По полу и через лужайку толстые
трубы вели от ГЕКСа к Главному залу Незримого Университета.
Волшебники собирались на войну. Это стоило значительных усилий, однако
нельзя было позволять какой-то древней вселенной тебя запугивать. Боги, демо-
ны и Смерть это одно, но нельзя позволять бессмысленной материи обзаводиться
идеями.
— А мы не можем просто найти способ вернуть Дарвина обратно? — спросил Де-
кан, наблюдая, как Тупс нажимает клавиши на клавиатуре ГЕКСа.
— Вполне возможно, сэр, — ответил Думминг.
— Ну, тогда почему бы нам просто не перенести его сюда, объяснить всю си-
туацию и высадить его на острове? Мы могли бы даже дать ему экземпляр его
книги.
Думминга даже бросило в дрожь.
— Есть целый список причин, почему этого не стоит делать, и этот список
можно с легкостью озаглавить «Безумно неразумный», Декан, — сказал он, еще
раз удостоверившись, что старшие волшебники теряли интерес ко всему, что было
сказано раньше последних двадцати слов. — Хотя бы потому, что он будет знать.
— Мы могли бы стукнуть его по голове, — предложил Декан. — Ну, или повлиять
на него. Да, это было бы неплохой идеей, — сказал он, так как сам это приду-
мал . — Мы могли бы усадить его в удобное кресло и прочитать нужную книгу. А
потом бы он вернулся домой и решил, что все это он просто выдумал.
— Но он не был бы там, — сказал Думминг. Он махнул рукой. В воздухе над го-
ловой появился маленький разноцветный светящийся шарик. Он был похож на клу-
бок светящихся нитей или на кучу радуг, сплетшихся между собой.
— О, мы могли бы уладить это, — беззаботно ответил Декан. — Немного песка в
сапоги, пару вьюрковых перьев в карман... мы же волшебники, в конце концов.
— Это будет неэтично, Декан, — сказал Чудакулли. — Да и зачем? Мы же Хоро-
шие Парни, верно?
— Да, но это скорее зависит от совершения некоторых поступков и избегания
других, сэр, — сказал Думминг. — Дурить людям головы против их воли как раз
из того, чего делать не надо. Вы должны быть готовы быстро исчезнуть, сэр.
— Чем ты занимаешься, Тупс?
— Я попросил ГЕКСа разработать чаровой глиф для условного пространства Дар-
вина. — ответил Думминг. — Но для того чтобы сделать всё надлежащим образом,
ГЕКС должен будет запустить чаровой реактор на несколько большую мощность,
чем обычно.
— Насколько больше? — подозрительно спросил Декан. — Примерно на двести
процентов, сэр.
— А это безопасно?
— Конечно нет, сэр. ГЕКС, запуск через двадцать секунд. Бежим, Декан! Беги-
те , сэр!
Со стороны одного из зданий факультета Высокоэнергетической магии раздался
шум. Он был там все время, но настолько тихим, что никто не обращал на него
внимание. Теперь же шум быстро нарастал. «Вамм! Вамм!» — это разрушались ем-
кости с чарами, высвобождая магию, заключенную внутри себя.
Волшебники волшебно прибавили в скорости.
Думминг и Декан достигли Большого зала за двенадцать секунд, причем Декан
даже лидировал. Радужный шар прилетел сюда раньше них и теперь высоко парил
над черно-белыми плитам пола.
Зал был заполнен волшебниками. Небольшие группы были разосланы в самые от-
далённые уголки университета, что само по себе довольно далеко. Пространство
и время уже давно было искажено древними магическими камнями, а в НУ были
волшебники, которые десятилетиями благополучно жили в укромных уголках, рас-
ценивая Большой Зал и окружающие его здания подобно тому, как колонисты в да-
лёкой стране вспоминают свою древнюю родину. Дальние кабинеты были взломаны,
а их обитателей вытащили или в самом худшем случае вымели. Волшебники, кото-
рых Думминг никогда раньше не видел, теперь столпились, щурясь от обычного
дневного света.
Немного задыхаясь, Думминг поспешил к Чудакулли.
— Вы сказали, что вам нужна карта, сэр. — произнёс он.
— Да, Тупс. Нельзя планировать компанию без карты!
— Тогда посмотрите, сэр! Вот она!
Воздух на мгновение всколыхнулся, а затем появилась пара радуг. Застывшие
полоски света петляли сквозь подёрнутый дымкой зал. Они извивались и запуты-
вались способом, который предполагал наличие больше чем четырёх обычных изме-
рений.
— Выглядит очень симпатично, — произнёс Архканцлер, — Хм...
— Я думаю это поможет нам разобраться в дальнейших узловатостях. — ответил
Думминх1.
— Да, хорошая идея. — ответил Чудакулли. — Никому не нужны не распутанные
узловатости. — Другие старшие волшебники глубокомысленно закивали.
— Я хотел сказать, что, — добавил Думмиг, — это укажет нам все точки, где
наше вмешательство окажется крайне важным, если так выразиться.
— О, — произнёс Архканцлер? — Хм, ну и что конкретно означает эта цветная
линия?
— Которая их них, сэр?
— Все они!
— Ну, точки, в которых требуется вмешательство человека показаны в виде
красных кружков. Те, что можно оставить на ГЕКСа — белого цвета. Синие линии
представляют собой автора, кхм, «Теологии», а жёлтые линии — это оптимальный
путь для автора «Происхождения», а зелёные линии показывают собой соединение
будущих. Известные чаровые окклюзии представлены фиолетовым, но я думаю, вы
уже поняли, что к чему.
— А что это? — Декан указал на один из красных кругов своим посохом.
— Мы должны убедиться, что он не сойдёт с корабля на острове под названием
Тенерифе. — ответил Думминг. — Как видите, опять морская болезнь. Многие из
Дарвинов останавливаются здесь.
Посох теперь указывал на другое место.
— А это?
— Он должен сойти на берег на острове Сантьягу. Он осознает здесь нечто
важное.
— Увидит как все эволюционируют и всё такое? — спросил Чудакулли.
— Нет, сэр. Даже если кто-то эволюционирует, вы не сможете этого увидеть.
— Мы видели такое на Моно. — произнёс Преподаватель Новейших Рун.
— Даже практически слышали!
— Да, сэр. Но у нас есть Бог Эволюции. А у богов нет терпения. В Круглом
Мире для эволюции требуется время. И много. Дарвин вырос на убеждении, что
Круглый мир был создан за шесть дней...
— ... что в принципе является правдой, хочу заметить, - с гордостью произнёс
Декан.
— Да, — сказал Думминг. — Но хочу отметить, что для них прошло несколько
миллиардов лет. Очень важно, чтобы Дарвин понял, что эволюции потребовалось
огромное количество времени.
Пока Декан не успел ничего возразить, Думминг снова повернулся к сияющему
клубку света.
— Вот здесь в порту Буэнос-Айреса ему на голову падает мачта. — произнёс он
указывая на место. — Бигль был обстрелян. Предполагалось, что это будет холо-
стой выстрел, но пушка по каким причинам оказалась заряженной. Британцев это
очень сильно огорчило, и они выслали решительный дипломатический протест в
виде военного корабля, чтобы обстрелять порт. Вот ещё одна версия, где Дарвин
в Аргентине забил себя до бессознательного состояния собственным боласом54. А
вот здесь его серьезно ранили во время подавления восстания...
— Ну, это вполне в духе человека, который собирает цветы и все такое про-
чее, — с оттенком восхищения произнёс Чудакулли.
— Я тут подумал, — вмешался Декан. Эта их «наука» придумана, чтобы искать
Болас, бола, болеадорас (исп. bola — «шар») — охотничье метательное оружие, со-
стоящее из ремня или связки ремней, к концам которых привязаны обёрнутые кожей круг-
лые камни, костяные грузы, каменные шары и т. п.
правду, так? Ну, так почему бы нам ее просто не рассказать?
— То есть ты хочешь рассказать им, что их вселенная была создана тобой, Де-
кан, случайно сунувшего руки в прибор, созданного для сбора энергии чарового
реактора? — спросил Чудакулли.
Да, признаю, звучит немного необычно и маловероятно, но никакого прямого
контакта, Декан, мы это уже обсуждали, — оборвал его Чудакулли. — Мы просто
освобождаем ему дорогу. Что с этой узловатостью, Тупс? Она мигает.
Думминг посмотрел туда, куда указывал посох Архканцлера.
Мудреный ход, сэр. Мы должны гарантировать, что Эдварда Лоусона, британско-
го чиновника на Галапагосских островах, не прибьет метеоритом. ГЕКС говорит,
это новая проблема. В некоторых мирах это случается за несколько дней до то-
го, как он встречается с Дарвином, припоминаете? Я указывал на это в желтой
папке, которая была доставлена к вам в кабинет этим утром, — вздохнул Дум-
минг . — Он обратит внимание Дарвина на несколько интересных фактов.
— А, да, я читал, — сказал Чудакулли, в чем тоне отчетливо слышалось, что
это была лишь счастливая случайность. — Дарвин был настолько занят, крутясь
как обезьяна на банановой плантации, что пропустил все мимо ушей, да?
— Думаю, более справедливым будет сказать, что его теория о естественном
отборе выросла на здравом переосмыслении фактов спустя какое-то время после
путешествия, — осторожно ответил Думминг на несколько другой вопрос.
— и что, этот Лоусон настолько важен?
— Так считает ГЕКС, сэр. В любом случае, важен каждый человек, который раз-
говаривал с Дарвином, как и то, что он увидел.
— А затем ву-ух, и этот парень оказывается прибит куском скалы? Мне кажется
это подозрительным.
— ГЕКСу тоже, сэр.
Я буду безумно рад, когда мы, наконец, приведем Дарвина к этим чертовым
островам, — сказал Архканцлер. — После всего этого нам нужен выходной. Ладно,
сейчас же отправлю волшебников. Надеюсь, на сегодня это все...
— Эм, мы не можем довести его лишь до островов. Нам придется наблюдать за
ним на всем пути обратно, сэр, — сказал Думминг. — Он будет в путешествии
около пяти лет.
— Пять лет? — воскликнул Декан. — Я думал, что самым главным было посетить
эти несчастные острова, и все!
— И да, и нет, Декан, — сказал Думминг. — Было бы правильнее сказать, что
это станет самым главным несколько позднее. На самом острове он был немногим
более месяца. Это было очень долгое путешествие, сэр. Они обогнули весь зем-
ной шар. Простите, что я сразу не прояснил этот момент. ГЕКС, будь добр, по-
кажи все временные линии.
Изображение на экране стало уменьшаться, показывая все больше и больше свя-
зей и петель, как если бы кто-то подсунул котятам звезды вместо клубка. Над
толпой волшебников пронесся обреченный вздох.
— Да тут миллионы этих чертовых штук! — воскликнул Декан, в то время как
новые линии продолжали расти.
— Нет, Декан, — отозвался Думминг. Похоже, что здесь всего двадцать одна
тысяча триста девять важных событий. С большинством из них ГЕКС справится
сам. Они подразумевают довольно мелкие изменения на квантовом уровне.
Волшебники продолжали смотреть вверх, где все петли и лучи постепенно за-
медляли свое вращение и блекли.
— Похоже, кое-кто очень не хочет, чтобы эта книга появилась на свет, — ска-
зал преподаватель Новейших Рун, чье лицо было освещено разноцветным свечени-
ем.
— Теоретически, никого и не должно быть. — ответил Думминг.
— Но шансы на то, что Дарвин напишет «Происхождение», уменьшаются с каждой
минутой!
— Шансы всегда падают, когда ты начинаешь об этом задумываться, сказал Чу-
дакулли. — Вот покер, к примеру. Шанс получить четыре туза крайне мал, но по-
лучить любые четыре карты вполне возможно!
— Отлично сказано, Архканцлер! — похвалил его Думминг. — Но это игра не по
правилам.
Освещенный мерцающей картой, Чудакулли встал посередине Большого Зала.
— Господа! — проревел он. — Некоторые из вас уже знают, что происходит. Мы
собирается изменить историю Круглого Мира! Сделать ее такой, какой она должна
быть! Что-то пытается ее уничтожить. Поэтому раз кто-то пытается все испор-
тить , мы будем мешать ему всеми силами! Вы будете посланы в Круглый мир, каж-
дый со своим заданием. Большинство из них настолько простые, что их поймут
даже волшебники. Задания на завтра, если вы, конечно, согласитесь, будут вы-
даны вам господином Тупсом. Тот, кто откажется, будет свободен в выборе при-
чины увольнения! Выступаем на рассвете! Ужин, второй ужин, поздний ужин,
предсонный перекус, а также ранний завтрак будут подан в Старой трапезной!
Второго Завтрака не будет!
На фоне нарастающего хора протестов он продолжил: — Я не шучу, джентльмены!
Глава 12.
Не та книга
У нашего выдуманного Дарвина много общего с «настоящим» — Дарвином той все-
ленной , в которой вы сейчас находитесь, который написал «Происхождение» и не
написал «Тологию» — что кажется вполне очевидным. Ну, или хотя бы правдопо-
добным. Непреодолимая сила рассказиума заставляет нас представлять Чарльза
Дарвина в образе пожилого мужчины с бородой, тростью и слабым, но определен-
ным сходством внешности с гориллой. По правде говоря, таким он и был, но в
старости. В молодости же он был энергичным, спортивным юношей, постоянно втя-
нутым в буйные и не всегда политически корректные мероприятия, в общем, зани-
мался обычными для своего возраста делами.
Чарльз Дарвин. Художник Дж. Ричмонд. 1840 г.
Мы уже знаем о невероятном везении, благодаря которому Дарвин оказался на
Бигле, что, в конце концов, привело его к безграничному обожанию геологии ко-
раллового острова Сантьягу. Но в этой версии истории Круглого Мира есть и
другие не менее важные узловатости, точки приложения и чаровые преграды, по-
этому волшебники проявляли особое внимание в надежде провести историю через,
мимо и вокруг этих причинных особенностей.
К примеру, Бигль действительно попал под обстрел из пушки. В 1832 году во
время захода в гавань Буэнос-Айреса по кораблю открыло огонь одно из местных
сторожевых суден. Дарвин был убежден, что слышал свист пролетевшего над его
головой ядра, однако выстрел оказался холостым, данным в качестве предупреж-
дения. Сердито бормоча об оскорблении Британского флага, Фицрой пришвартовал
корабль, однако был тут же остановлен карантинным судном: власти гавани боя-
лись эпидемии холеры. Возмущенный Фицрой приказал поставить все пушки с одной
стороны. Выходя из гавани, он навел их на сторожевой корабль, как бы сообщая
его команде: еще раз откроете по Биглю огонь — отправлю ваше гнилое корыто на
морское дно.
В пампасах Патагонии Дарвин научился бросать болас. Ему понравилась охота
на нанду, а так же смотреть, как гаучо, заплетая их ноги с помощью боласа,
заставляют Нанду падать на землю. Но когда Чарльз сам попробовал проделать то
же самое, он всего лишь запутал собственного коня. Тогда то «Происхождение» и
могло исчезнуть из истории, однако Дарвин выжил, пострадало только его уяз-
вленное самолюбие — гаучо сочли все это очень забавным.
Чарльз даже участвовал в подавлении восстания. Вскоре после инцидента с пу-
шечным ядром Бигль достиг Монтевидео, где Фицрой пожаловался местному пред-
ставителю Ее Величества Королевского военно-морского флота, который тут же
отправился в Буэнос-Айрес на своем фрегате HMS Друид за извинениями. Не успел
корабль исчезнуть из поля зрения, началось восстание черных солдат, которым
удалось захватить центральный форт города. Начальник полиции попросил Фицроя
о помощи, и он направил отряд в пятьдесят матросов, вооруженных до зубов... с
Дарвином, счастливо замыкающим шествие. Мятежники немедленно сдались, и Дар-
вин даже пожалел, что стороны не обменялись ни одним выстрелом.
Мы так подробно говорим обо все этом только для того, чтобы рассказать вам
правдивую историю (хотя такую весомую характеристику, как правдивость, можно
отнести только к чему-то настолько непостоянному, как история). За исключени-
ем гигантского кальмара, конечно. Это произошло в другой вселенной, где силы
Зла настолько отчаялись, что забрели в «20000 лье под водой» через какое-то
скрытое искажение в Б-пространстве.
Самое важное сходство между двумя Дарвинами не очень захватывающее, но оп-
ределенно необходимо для нашего повествования. Дело в том, что настоящий
Чарльз Дарвин, как и его вымышленный коллега, начал писать не ту книгу. По
правде, говоря, он написал целых восемь «не тех» книг. Они были очень хороши-
ми книгами, очень достойными, несли большую научную ценность, и они не нанес-
ли его репутации никакого вреда, но они были не о естественном отборе, его
термине для того, что позже ученые назвали бы «эволюцией». Тем не менее, эта
книга понемногу созревала у него в голове, ну а пока в мире было множество
вещей, о которых он мог писать.
Именно Фицрой натолкнул Дарвина на идею писательства. Основываясь на запи-
сях в корабельном журнале капитан Бигля собирался написать историю о своем
кругосветном путешествии. Также он хотел отредактировать книгу о предыдущем
исследовании, совершенном на этом корабле — когда застрелился капитан Стоке.
Как только Бигль, проплыв к северо-западу от Кейптауна, ненадолго остановился
в Баия в Бразилии и повернул на север-восток через Атлантический океан к сво-
ему конечному пункту назначения в Фалмуте, Фицрой предложил Дарвину, что
дневники последнего могут лечь в основу третьего тома естественной истории
путешествия, завершив трилогию.
Дарвин был в восторге, хотя и немного волновался от перспективы стать писа-
телем. У него в голове уже была идея о книге по геологии. Он думал о ней с
тех самых пор, как сделал для себя открытие на острове Сантьягу.
Вскоре после того как корабль вернулся в Англию, Фицрой женился и отправил-
ся в свадебное путешествие, хотя и написал впечатляющее начало для книги.
Дарвин начал беспокоится, что его собственная медленная скорость письма может
задержать целый проект, однако и ранний энтузиазм Фицроя вскоре угас. С янва-
ря по сентябрь 1837 года Дарвин работал на износ и в итоге обогнал капитана,
и к концу года отослал свою законченную рукопись издателю. Фицрою потребова-
лось больше года, чтобы догнать его, так что работе Дарвина пришлось подож-
дать и, наконец, увидеть свет в 1839 году как третий том повести об исследо-
вательской экспедиции корабля «Бигль» с 1826 по 1836 году под заголовком «Том
3: Журналы и примечания, 1832-1836». Спустя несколько месяцев сам издатель
переиздал его как «Дневник изысканий по геологии и естественной истории раз-
личных стран, посещенных кораблем «Бигль» в 1832-1836 годах». Возможно это
была не та книга, но она оказала очень полезное действие на образ мыслей Дар-
вина. Она заставила его попробовать найти смысл во всём, что он увидел. Воз-
можно ли объяснить всё это при помощи какого-либо основополагающего принципа?
Затем появилась его книга по геологии, которая в итого превратилась в три:
одна о коралловых рифах, одна по вулканическим островам и ещё одна о геологии
Южной Америки. Они свидетельствовали о его научных способностях и в итоге
привели к тому, что он получил приз Королевского Научного Общества. В настоя-
щее время Дарвин признан одним из ведущих учёных мира.
Кроме того, он делал обширные заметки по трансмутации видов, но по-прежнему
не торопился их публиковать. Совсем наоборот. Где-нибудь ещё целью политиче-
ских сил было разрушение влияния церкви, и одним из ключевых моментов было
то, что живые существа легко могли возникнуть без участия творца. Дарвин, на
тот момент, будучи добрым христианином, полностью избегал того, что могло
объединить его с такими людьми. Он не мог публично поддерживать идеи трансму-
тации видов без риска иметь проблемы с англиканской церковью, и ничто в мире
не заставило его даже раздумывать об этом. Но его идея о естественном отборе
никуда не делась, так что он продолжать развивать её в качестве своеобразного
увлечения.
Он упоминал о своих догадках в кругу своих учёных друзей и знакомых, среди
которых был и Лайель и Джозеф Дальтон Хукер, который не отвергал таких мыс-
лей. Но он сказал Дарвину: «Я очень раз слышать о том, что вы считаете, что
такие изменения могут иметь место, однако ни одно из задуманных в настоящий
момент времени мнений не устраивает меня по этому вопросу». И как он позже
высказался довольно едко: «Вряд ли кто-то имеет право рассматривать вопрос о
видах, предварительно не изучив многих их них.» Дарвин воспринял этот совет
близко к сердцу и начал оглядываться в поисках новых видов, по вопросам кото-
рых можно стать экспертом. В 1846 году он отправил окончательные исходники
своей книги по геологии издателю и отметил это, достав последнюю бутылку со-
хранившихся образцов из путешествия Бигля. На горлышке бутылке он заметил ра-
кообразных с архипелага Чонос — усоногих членистоногих.
Подойдет. Они, в конце концов, ничем не хуже других.
Хукер помог Дарвину настроить микроскоп и сделать некоторые предварительные
анатомические наблюдения. Дарвин попросил у Хукера помощи в придумывании на-
звания нового организма, и в итоге они сошлись на «Arthrobalanus»55. «Госпо-
дин Arthrobalanus» как они его называли, хоть это и было несколько неправиль-
но. «Мне кажется, у этой твари совсем нет яйцеклеток! — писал Чарльз. «Появ-
Буквально «Шарнирный жёлудь».
ление новой особи происходит оплодотворением родителем самого себя». Чтобы
разрешить загадку он даже исследовал ракообразных с бутылки. Теперь он часами
занимался сравнительной анатомией усоногих, наслаждаясь работой. Это было ку-
да интереснее книгописания.
К Рождеству он решил изучить всех известных человечеству усоногих ракооб-
разных — весь отряд Cirripedia. Весь отряд оказался довольно большим, поэтому
он остановился на тех, что встречаются в Великобритании. Но даже и это оказа-
лось слишком много, и вся работа заняла восемь лет.
Он мох1 закончить всё гораздо раньше, но в 1848 году заинтересовался вопро-
сом размножения усоногих ракообразных, и это был действительно очень своеоб-
разный вопрос. Большинство усоногих раков были гермафродитами и способными,
принимать любой пол. Но некоторые виды оказались старыми добрыми самцами и
самками. Ну, разве, что самцы проводили большую часть своей жизни, прикрепив-
шись к самкам.
И не только: некоторые предположительно гермафродитные виды тоже имели кро-
шечных самцов, некоторым образом участвующих в процессе размножения.
Теперь Дарвин очень обрадовался, поскольку убедился, что имеет дело с пере-
житком эволюции — предок гермафродит, который постепенно развивает разделение
полов. «Недостающее звено» к вопросу о поле усоногих ракообразных. Он воссоз-
дать семейное дерево усоногих ракообразных, и подумал, что то, что он увидел
только укрепило его идеи о естественном отборе. Так что даже, когда он пытал-
ся заниматься респектабельной наукой и стать систематиком, идеи о трансмута-
ции настаивали на участии в процессе. Фактически, если что-то и убеждало Дар-
вина в факте трансмутации видов, то это были усоногие ракообразные.
Он начинает болеть, но продолжает работать над усоногими раками. В 1951 го-
ду он опубликовал две работы посвященные им — одна по ископаемым усоногим ра-
кам для Палеонтографического Общества, а другая о современных видах для Коро-
левского Научного Общества. К 1854 году он дополнил каждую из них.
Вот список тех «не тех» книг Дарвина:
• 1839 год — «Дневник изысканий по геологии и естественной истории различ-
ных стран, посещенных кораблем «Бигль» в 1832-1836 годах».
• 1842 год — «Строение и распространение коралловых рифов»
• 1844 год — «Геологические наблюдения над вулканическими островами, посе-
щенными во время путешествия на «Бигле»»
• 1846 год — «Геологические наблюдения над Южной Америкой»
• 1851 год — «Монография ископаемых усоногих раков Lepadidae»
• 1851 год — «Монография подкласса усоногих», часть 1.
• 1854 год — «Монография усоногих раков Balanidae и Verrucidae»
• 1854 год — «Монография подкласса усоногих», часть 2.
Ни намёка на трансмутацию видов, борьбу за жизнь или естественный отбор.
Тем не менее, странным образом все его книги, даже на тему геологии, явля-
лись важнейшими этапами на пути к работе, которая теперь сама понемногу скла-
дывалась в голове. Девятая книга Дарвина была бы настоящей сенсацией. Он от-
чаянно хотел её написать, но уже сейчас решил, что она было бы слишком опас-
ной для публикации.
В науке это обычная дилемма: публиковать или быть раскритикованным или не
публиковать и пожалеть об этом. У вас может быть или действительно революци-
онная идея или спокойная жизнь, но ни то, ни другое вместе.
Дарвин боялся публикации и того, что опубликовав свои взгляды может причи-
нить вред церкви. Но ничто так не оживляет учёного, как тот факт, что кто-то
может тебя опередить. В этом случае этим кем-то был Альфред Рассел Уоллес.
Уоллес был другим исследователем викторианской эпохи так же интересующимся
естественной историей. В отличии от Дарвина, он не был дворянином, и не имел
самостоятельного заработка. Он был сыном бедного юриста56 и в четырнадцать
лет был отдан в ученики к строителю. Он проводил свои вечера за бесплатным
кофе в Лондонском зале науки на Тоттенхем-Корт-роуд. Это было социалистиче-
ская организация, выступающая за отмену частной собственности и свержение
церкви. Юношеский опыт Уоллеса был усилен левыми политическими взглядами. Он
сам оплачивал свои путешествия и зарабатывал на жизнь, продавая свои находки
для коллекции — бабочек, жуков (тысячу отмеченных экземпляров в коробке, как
требовали торговцы57) и даже птичьи шкурки. Он отправился в экспедицию по
сбору на Амазонку в 1848 году и снова на Малайский архипелаг в 1954 году.
Здесь, на Борнео, он искал орангутанов. В коллективном бессознательном бурли-
ла идея о том, что люди каким-то образом состоят в родстве с высшими примата-
ми , и Уоллес хотел исследовать потенциального предка человека58.
Альфред Рассел Уоллес (1823—1913).
В один печальный борнейский денёк, когда снаружи бушевал тропический мус-
сон, Уоллес остался дома и сочинил небольшую научную статью с изложением
скромных идей, которые только что пришли к нему в голову. В конечном итоге
она появилась в Annals и Magazine of Natural History как довольно обычная
публикация о «представлении» видов. Лайель, зная о тайном интересе Дарвина к
таким вопросам, посоветовал Дарвину статью, и тот прочёл её. Затем другой то-
варищ Чарльза по переписке, Эдвард Блит, в письме из Калькутты дал такую же
рекомендацию.
«Что вы думаете о статье Уоллеса? Отлично! Всё отлично». Дарвин встретился
с Уоллесом вскоре перед одной из экспедицией последнего — он не помнил, какой
именно — и понял, что статья весьма успешно рассказывала об отношениях между
похожими видами. Особенно о роли, которую играет география. Но, не смотря на
56 Мы знаем, что это звучит почти невероятно, но бывает и такое.
57 Всё-таки хорошо, что Бог отличался таким пристрастием к жукам.
58 Скрытые способности орангутанов к библиотекарскому делу в то время не были так
широко признаны.
всё это, он понял, что статья не содержала ничего нового, и сделал запись об
этом в одной из своих записных книжек. В любом случае, Дарвину казалось, что
Уоллес говорил о творении, а не об эволюции. Тем не менее, он написал Уоллесу
и пожелал продолжать развивать свою теорию дальше.
Это было Действительно Плохой Идеей.
Подбодряемый Лайелем и другими друзьями, которые предупреждали его, что ес-
ли он будет тянуть слишком долго, то слава может достаться другим, Дарвин пи-
сал всё более сложные эссе о естественном отборе, а мысль о публикации по-
прежнему бросала его в дрожь. Всё изменилось в мгновение ока, когда в июне
1858 года почтальон принёс Чарльзу ошеломляющее известие. Это был пакет от
Уоллеса, содержащий письмо на двадцати страницах, и присланный с Молуккских
островов. Уоллес всерьез воспринял совет Дарвина. И пришёл к похожей теории.
На самом деле, очень похожей.
Беда! Дарвин объявил, что работа всей его жизни разрушена. «Ваши слова сбы-
лись с удвоенной силой» — писал он Лайелю. Чем больше он читал заметки Уолле-
са , тем больше они ему казались похожими на свои собственные. «Если бы Уоллес
видел мои рукописи и черновики 1842 года, то не мог написать бы более корот-
кого конспекта! " — жаловался Дарвин в письме к Лайелю.
Степенные викторианцы вскоре начали считать, что оба — и Уоллес и Дарвин
были не в себе, хотя Уоллес, конечно, был ближе, поскольку страдал от маля-
рии, когда сочинял своё письмо к Дарвину. Будучи крепким социалистам, Уоллес
научился не доверять рассуждениям Мальтуса, который утверждал, что способ-
ность планеты производить ресурсы (в том числе и пишу) возрастает линейно,
тогда как население возрастает экспоненциально — а это означало, что в конеч-
ном итоге население выиграет в этой гонке, и тогда еды не будет хватать на
всех. Социалисты полагали, что человеческая изобретательность может отложить
это событие на неопределённый срок. Но к 1850-ым годам даже социалисты начи-
нают рассматривать Мальтуса в более выгодном свете, и, в конце концов, угроза
перенаселения была очень хорошим основанием для развития средств контрацеп-
ции, которая имела смысл для всякого крепкого социалиста. В лихорадочном бре-
ду Уоллес представил больше разнообразие видов, с которыми он столкнулся и
задался вопросом, как всё это стыкуется с идеями Мальтуса, сложил два и два и
осознал, что искусственный отбор возможен и без участия заводчика.
Как выяснилось, его взгляды не были похожи на взгляды Дарвина. Уоллес счи-
тал, что основное селективное давление возникает в борьбе за выживание в не-
благоприятной среде — засухи, бури, наводнения и так далее. Именно эта борьба
выталкивала слабых существ из общего генофонда. У Дарвина был более грубый
взгляд на механизм отбора: состязание между самими организмами. Это не совсем
«у природы окровавленные зубы и когти», как писал Теннисон в своей поэме 1850
года, но коготки были втянуты, а на зубах просматривалась определённая крас-
нота. По мнению Дарвина, окружающая среда устанавливала фон ограниченных ре-
сурсов, но животные сами отбирали друг друга в борьбе за эти ресурсы. Полити-
ческие пристрастия Уоллеса проявились даже в том, что он обнаружил цель есте-
ственного отбора: «воплотить в жизнь идеал совершенного человека». Дарвин от-
казался даже рассматривать такую утопическую ересь.
Уоллес не говорил о публикации своей теории, но теперь Дарвин чувствовал,
что просто должен ему это посоветовать. В этот момент кажется, что Чарльз
только усугубит свою Действительно Плохую Идею, но в этот раз мироздание ока-
залось добрей. В качестве компромисса Лайель предложил, что два джентльмена
могут опубликовать свои открытия одновременно. Дарвин забеспокоился, что это
будет похоже на то, как если бы он стянул теорию Уоллеса, так что в итоге пе-
репоручил все переговоры Лайелю и Хукеру и полностью умыл руки.
К счастью, Уоллес оказался истинным джентльменом (не смотря на своё скром-
ное происхождение) и согласился, что поступить по другому было бы нечестным
по отношению к Дарвину. Он и не подозревал, что Дарвин работал над точно та-
кой же теорией уже многие годы и, боже упаси, не хотел красть труд такого вы-
дающегося учёного. Дарвин быстро сочинил короткую версию своей работы, а Ху-
кер и Лайель внесли две статьи в график Лондонского Линнеевского общества —
относительно новой ассоциации по вопросам естественной истории. Общество при-
останавливало свою деятельность на лето, но в последнюю минуту совет был соб-
ран на дополнительную встречу, и две статьи были должным образом зачитаны пе-
ред аудиторией в тридцать человек.
И что же из этого вынесла публика? Позже президент общества сообщил, что
1858 год был довольно скучным годом и «не был отмечен поразительными откры-
тиями, которые тотчас же становятся революцией в той области науки, к которой
они относятся.»
Но это было неважно. Страх Дарвина перед любыми спорами был теперь неуме-
стен, так как кот уже был вытащен из мешка, и шансы засунуть его обратно были
равны нулю. Однако, обсуждение было не таким громким, как представлялось ра-
нее . Заседание Линнеевского общества прошло в спешке, и его члены разошлись,
тихо бормоча и вздыхая, чувствуя, что должны быть возмущены такой богохульст-
венной идеей, и одновременно недоумевая, что чрезвычайно уважаемые Хукер и
Лайель считали оба документа заслуживающими внимания.
Но эти идеи запали в их головы. В частности, вице-президент незамедлительно
убрал все записи о постоянстве видов в статье, над которой работал.
Теперь Дарвин мог поклясться головой, что напечатав книгу, которую он ранее
решился не писать, но о которой продолжал думать все время, он ничего не по-
теряет . Он ожидал, что это будет огромный многотомный трактат с обширными
ссылками на научную литературу, рассматривающий каждый аспект его теории. Он
собирался назвать его «Естественный отбор» (сознательно или подсознательно
ссылаясь на «Естественную Теологию» Пейли). Но время поджимало. Он постоянно
исправлял и полировал уже существующие статьи, изменив название на «О проис-
хождении видов и сортов посредством естественного отбора». Позже, после сове-
та своего издателя Джона Мюррея, он убирает из названия «и сортов». Первый
тираж в 1250 копий поступил в продажу в ноябре 1859 года. Дарвин послал Уол-
лесу бесплатный экземпляр с пометкой «Одному Богу известно, что подумает об-
щественность» .
Несмотря на это, весь тираж был распродан еще до публикации. На эти 1250
книг пришло полторы тысячи предварительных заказов, и Дарвин сейчас же при-
нялся за пересмотр материала, готовя его для второго здания. Чарльз Кингсли,
автор книги «Дети вод», приходский священник и ярый христианин, настолько
оценил ее, что даже написал благодарственное письмо: «Это так благородно -
верить, что Бог создал основные формы жизни, способные к саморазвитию, словно
Ему нужно вдохнуть свежий воздух в лакуны59, которые Он сам и создал». Из-за
своих взглядов Кингсли считался инакомыслящим, так что его похвала чести не
делала.
Отзывы, непоколебимые в своей религиозной ортодоксальности, были куда менее
приятными. Хотя в «Происхождении» о человеке упоминалось лишь мимоходом, все
обычные жалобы о людях и обезьянах, а также об оскорблении Бога и церкви не-
медленно всплыли на поверхность. Что особенно раздражало рецензентов, так это
то, что обычные люди покупались на эти вещи. Для высшего класса играться с
радикальными взглядами было обычной забавой, не более чем озорством, совер-
шенно безобидным для образованных господ (женщин в расчет не брали). Но обыч-
ные люди были подвержены влиянию таких идей, что могло привести к нарушению
установленного порядка. Ради всего святого, книгу купили даже жители приго-
59 Нет, это не те южноамериканские вьючные животные, это всего лишь «пробелы» на ла-
тинском .
родной зоны за станцией Ватерлоо! Она должна была быть изъята из продажи!
Но было слишком поздно. Мюррей готовился отпечатать три тысячи экземпляров
второго издания, продажи которого наверняка не пострадали бы от общественных
споров. Лайель, Хукер, и антирелигиозный евангелист Томас Генри Хаксли — лю-
ди, мнение которых было для Дарвина очень важным, были впечатлены, и более
того, почти убеждены в теории. В то время как Чарльз оставался в стороне от
общественной дискуссии, Хаксли решил вступить в бой. Он был полон решимости
обратиться к атеизму, и «Происхождение» дало ему точку начала. Радикальные
атеисты полюбили книгу — ее общее послание и научная весомость была достаточ-
ным для них основанием, а тонкости их не особо интересовали. Хьюитт Уотсон
даже назвал Дарвина «величайшим революционером в естественной истории своего
века».
Введение к книге Дарвин начинает с описания предыстории своего открытия:
«Путешествуя на корабле ее величества Бигль в качестве натуралиста, я был по-
ражен некоторыми фактами в области распространения органических существ в Юж-
ной Америке и геологических отношений между прежними и современными обитате-
лями этого континента. Факты эти, кажется, освещают до некоторой степени про-
исхождение видов — эту тайну из тайн, по словам одного из наших величайших
философов. По возвращении домой я в 1837 году пришел к мысли, что, может
быть, что-либо можно сделать для разрешения этого вопроса путем терпеливого
собирания и обдумывания всякого рода фактов, имеющих какое-нибудь к нему от-
ношение» .
Как бы извиняясь за недостаток места времени, чтобы написать что-то более
объемное, чем его том в сто пятьдесят тысяч слов, Дарвин затем переходит к
краткому резюмированию основной идеи. Все писатели научных книг едины во мне-
нии, что перед тем, как обсуждать ответ, нужно обсудить сам вопрос. И это,
естественно, должно быть сделано в первую очередь. В противном случае ваши
читатели не оценят контекст, в который вписывается ответ. Дарвин этот принцип
несомненно знал, поэтому начинает с указания, что «натуралист, размышляющий о
взаимном родстве между органическими существами, об их эмбриологических отно-
шениях, их географическом распространении, геологической последовательности и
других подобных фактах, мог бы прийти к заключению, что виды не были сотворе-
ны независимо одни от других, но произошли, подобно разновидностям, от других
видов. Тем не менее, подобное заключение, хотя бы даже хорошо обоснованное,
оставалось бы неудовлетворительным, пока не было бы показано, почему бесчис-
ленные виды, населяющие этот мир, модифицировались таким именно образом, что
они приобретали то совершенство строения и коадаптацию, которые справедливо
вызывают наше изумление».
Мы видим и поклон в сторону Пейли — «совершенство структуры» это явная от-
сылка к аргументу часов и часовщика, а фраза «не были созданы независимо» де-
монстрирует что Дарвин не купился на выводы Пейли. Но мы так же видим и то,
что характеризует всё «Происхождение»: готовность Дарвина признать разногла-
сия в своей теории. Снова и снова он поднимает возможные возражения и не в
качестве воображаемых аргументов, которые легко могут быть разбиты, а как
серьезные вопросы, требующие рассмотрения. Следует отдать должное Пейли, так
как он делал тоже самое, хотя и не зашёл так далеко, признавая невежество: он
знал, что был прав. Дарвин, как настоящий учёный, не только сомневался сам,
но и делился этим с читателями. Он не пришёл бы к своей теории, если бы не
обращал внимания на слабые места гипотезы, которая лежала в её основе.
Кроме того, он дает понять, что эта работа является дополнением к рассмот-
ренным им ранее «трансмутациям», а именно: он обнаружил механизм изменения
видов. Есть своя прелесть в том, чтобы себя ограничивать — вы свободно можете
говорить об ограничениях других. А теперь он говорит, что представляет собой
этот механизм. «Виды, как мы знаем, изменчивы — одомашнивание кур, коров и
собак является наглядным тому доказательством. И хотя такой отбор тщательно
проводился человеком, он открывает путь к отбору видов самой природой, без
единого человеческого вмешательства — позже я расскажу об изменчивости видов
в естественных условиях. Однако, мы можем обсудить, какие обстоятельства яв-
ляются наиболее благоприятными для появления вариаций. В следующей главе
«Борьба за выживание среди всех живых существ во всем мире», что неизбежно
следует из их высокой скорости геометрического роста, будут рассмотрены... Фун-
даментальные основы Естественного отбора будут довольно подробно рассматри-
ваться в четвертой главе; мы увидим, как естественный отбор почти неизбежно
вызывает вымирание менее приспособленных форм жизни и пробуждает то, что я
назвал дивергентным характером.
Первое издание «Происхождение видов» - 1859 г.
Затем он обещает четыре главы посвященные «наиболее очевидным и серьезным
разногласиям теории», и самым заметным среди них это понимание того, как про-
стой организм или орган может превратиться в очень сложный — ещё один поклон
в сторону Пейли. Введение заканчивает цветистым выражением: «... я нимало не
сомневаюсь, после самого тщательного изучения и беспристрастного обсуждения,
на какое я только способен, что воззрение, до недавнего времени разделявшееся
большинством натуралистов, а ранее разделявшееся и мною, а именно, что каждый
вид был создан независимо от остальных, — ошибочно. Я вполне убежден, что ви-
ды не неизменны и что все виды, принадлежащие к тому, что мы называем одним и
тем же родом, — прямые потомки одного какого-нибудь, по большей части вымер-
шего вида, точно так же как признанные разновидности одного какого-нибудь ви-
да — потомки этого вида. Кроме того, я убежден, что Естественный Отбор был
самым важным, но не единственным средством модификации.»
В сущности, теория Дарвина о естественном отборе, которая вскоре стала из-
вестка как эволюция60 довольно ясна.
Термин возник приблизительно в викторианскую эпоху, и обозначал явление, а не ме-
ханизм. Дарвин не использовал его в ни «Происхождении видов», ни позже в «Происхож-
дении человека». Однако последнее слово в «Происхождении видов» это «эволюционирова-
ли».
Большинство людей думает, что понимает её, но её простота обманчива и её
коварство легко недооценить. Многое из обычной критики эволюционной теории
возникает из распространённых заблуждений, а не из того, что на самом деле
предлагает теория. Продолжающиеся научные споры о деталях, часто понимаются,
как несогласия с общей теорией, что является ошибкой на основе слишком бес-
хитростного понимания о том, как развивается наука и что такое «знание».
Вкратце, теория Дарвина выглядит вот так:
1. Организмы, даже в пределах одного и того же вида, изменчивы. Некоторые из
них крупнее, некоторые храбрее, а некоторые даже симпатичнее других.
2. Эта изменчивость в какой-то мере носит наследственный характер и переда-
ётся потомкам.
3. Неконтролируемый рост популяции быстро бы исчерпал все ресурсы планеты,
так что нечто всё же сдерживает его: борьба за ограниченные ресурсы.
4. Таким образом, живые организмы, которые выживали достаточно долго, чтобы
дать потомство, тем самым улучшают шансы своего вида на выживание. Этот
процесс называется естественным отбором.
5. Происходящие медленные изменения в долгосрочной перспективе могут привес-
ти к большим различиям.
6. Может пройти действительно много времени — сотни миллионов лет, а может и
больше, так что эти различия могут стать просто огромными.
Относительно легко сложить все эти шест пунктов вместе и сделать вывод о
том, что новые виды могут возникать и без божественного участия — если каждый
из шести пунктов получит подтверждение.
Даже если различные виды остаются в значительной степени неизменными —
представьте львов, тигров, слонов, гиппопотамов и других — на самом деле,
очевидно, что, в общем и целом, вид не является постоянным. Изменения проис-
ходят относительно медленно, вот почему мы их не замечаем. Но они происходят.
Мы уже видели, что относительно вьюрков Дарвина эволюционные изменения могут
наблюдаться в масштабах года, а относительно бактерии — в масштабах несколь-
ких дней.
Самое очевидное доказательство изменения видов во времена Дарвина и сегодня
— это одомашнивание животных — овец, коров, свиней, кур, собак, кошек... и даже
голубей. Дарвин был довольно хорошо осведомлён о голубях и даже являлся чле-
ном двух Лондонских клубов любителей голубей. Каждый любитель голубей знает,
что при искусственном отборе отдельных комбинаций самцов и самок возможно по-
лучить большое «разнообразие» голубей с определёнными характеристиками. "Раз-
нообразие пород поистине изумительно" пишет Дарвин в первой главе «Происхож-
дения видов». Английский почтовый голубь имеет широкий разрез рта, крупные
ноздри, удлинённые веки и длинный клюв. Короткоклювый турман имеет клюв, на-
поминающий своим очертанием клюв вьюрка. Обыкновенный турман отличается свое-
образной унаследованной привычкой летать очень высоко, плотной стаей и падать
с высоты, кувыркаясь через голову, откуда и происходит его название. Испан-
ский или римский голубь довольно крупная птица с длинным клювом и крупными
ногами. Берберийский голубь похож на почтового, но имеет более короткий и ши-
рокий клюв. Дутыш надувает свой зоб и выпячивает грудь. Голубь-чайка имеет
короткий клюв и ряд взъерошенных перьев на груди. У якобинца таких перьев
столько, что они образуют подобие капюшона. А ещё есть трубач, пересмешник и
павлиний голубь. Они не являются отдельными видами: они могут скрещиваться
между собой и производить жизнеспособные «гибриды» — помеси.
А уж огромное разнообразие пород собак настолько известно, что нет необхо-
димости даже приводит примеры. Это не значит, что собаки как вид исключитель-
но податливы, просто собаководы имеют массу свободного времени и воображения.
Существуют различные породы для каждой задачи, которую может выполнить соба-
ка. Опять же все они собаки, а не новые виды. Все они в основном (за исключе-
нием действительно больших различий в размере) могут скрещиваться, хотя ис-
кусственное оплодотворение может решить проблему размера. Сперматозоид собаки
и яйцеклетка собаки в конечном итоге образуют зародыш собаки, вне зависимости
от породы. Именно для этого породистым псам и нужна родословная, чтобы гаран-
тировать , что их происхождение «благородно». Если бы различные разновидности
собак были бы разными видами, в этом не было бы необходимости.
Сейчас стало известно, что кошки не менее пластичны, хотя заводчики остано-
вились пока лишь на экзотических кошках. То же самое происходит с коровами,
свиньями, козами, овцами, и конечно с цветами. Количество разновидностей са-
довых цветов просто бесконечно.
Не создавая гибриды, заводчик может поддерживать отдельные различия на про-
тяжении многих поколений. Голубей-дутышей скрещивают в основном с дутышами
чтобы получить (значительную долю) дутышей. Почтовых голубей скрещивают и
почтовыми голубями, чтобы получить (в основном) почтовых голубей. Базовая ге-
нетика, о которой Дарвин и его современники ничего не знали, достаточно слож-
на для того чтобы там, где должна быть чистая линия, могли возникать очевид-
ные гибриды, подобно тому, как у двух кареглазых родителей может появиться
голубоглазый ребёнок. Так что заводчикам голубей приходится устранять гибри-
ды.
Существование эти метисов само по себе не объясняет, как могут возникать
новые виды. Разновидности, это не сами виды. Более того, очевидна направляю-
щая рука заводчика. Но разновидности дают понять, что в пределах вида сущест-
вует огромное разнообразие. Фактически изменчивость настолько велика, что
можно легко представить, что при достаточно количестве времени селекция может
привести к совершенно новых видам. И избежание гибридизации поддерживает ос-
новные вариации из поколения в поколение, так что их признаки (биологический
термин для особенностей, которые их отличают) передаются по наследству (био-
логический термин обозначающей способность передавать признаки от одного по-
коления к другому). Так что Дарвин обнаружил первую составляющую своей тео-
рии : наследственную изменчивость.
С другим ингредиентом было проще (хотя и об этом можно было поспорить).
Время. Куча, огромная прорва времени, «глубокого времени» для геологов. Даже
не несколько тысяч лет, но миллионы, а то и миллиарды, в любом случае, намно-
го больше того, что ожидали в викторианскую эпоху. «Глубокое время», как мы
ранее наблюдали, противоречит библейской хронологии епископа Ашера, и именно
поэтому идея остается спорной среди некоторых христианских фундаменталистов,
которые выбрали отстаивать свою точку зрения на слабых основаниях, что было
совершенно напрасно. Существование «глубокого времени» подтверждено таким ко-
личеством фактов, что настоящий приверженец фундаментализма должен верить,
что Бог умышленно пытается его обмануть. Хуже того, если мы не можем доверять
нашим собственным глазам, то мы не можем доверять очевидным элементам «дизай-
на» живых существ тоже. Мы не сможем ничему верить.
Исследуя осадочные породы, Лайель заключил, что возраст Земли должен насчи-
тывать миллионы лет. Такими породами могли бы быть известняк или песчаник,
накопляющийся слоями и пережидающий время под водой, либо в пустыне в форме
песка (доказательства этих процессов были найдены в древних окаменелостях).
Изучая скорость, с которой накапливались современные отложения, и сравнивая
ее с толщиной известных осадочных пород Лайель мог оценить время, которое по-
требовалось на их образование. Слой, толщиной около одного метра, образовы-
вался за промежуток времени от одной до десяти тысяч лет. А известняковые
скалы к югу от Дувра были в сотни метров толщиной! Так что это несколько со-
тен тысяч лет осаждения, а мы имели дело только с одним из многочисленных
слоев породы, которые составляют геологическую колонку — историческую после-
довательность различных пород.
Теперь у нас есть большое количество доказательств древности нашей планеты.
Скорость распада радиоактивных веществ, которую мы можем измерить и отобра-
зить в прошлое, в целом подтверждает значения горных пород. Скорость дрейфа
континентов, учитывая пройденное расстояние, так же не противоречит другим
данным. Мы знаем, что Индия была присоединена к Африке, но около двухсот мил-
лионов лет назад она откололась, и около сорока миллионов лет назад заняла
свое текущее место, потеснив Азию, что привело к поднятию Гималаев.
Когда континенты расходятся, как, например, Африка и Южная Америка или Ев-
ропа и Северная Америка сейчас — новые материалы, вытекающие из мантии, фор-
мируют подводные хребты. Эти горы содержат в себе «записи» об изменении маг-
нитного поля Земли, как бы замороженные в ней по мере остывания скалы. Они
хранят в себе историю постоянных смен магнитных полюсов. Иногда северный маг-
нитный полюс находится на севере Земли (как сейчас), но бывает, что полюса
меняются, и на север начинает указывать южная стрелка компаса. Математические
модели магнитного поля Земли показывают, что такие развороты происходят при-
близительно раз в пять миллионов лет. Подсчитайте количество таких разворотов
в подводных скалах, умножьте это количество на пять миллионов — и опять, по-
лученное значение будет так близко к предыдущим, что пересчитайте все еще
раз, и числа сойдутся еще сильнее.
Большой Каньон - это глубокий разрез в породе в милю (1,6 км) толщиной. У
вас есть выбор. Вы можете понять, о чём вам здесь говорить данные о породах:
потребовалось довольно много времени, чтобы образовались эти породы, и ещё
довольно много времени для того чтобы воды реки Колорадо разрушили их снова.
Или вы можете придерживаться мнения одной книги, которая до недавнего времени
находилась в отделе «научной литературы» книжного магазина, пока множество
учёных заявляло, что Большой Каньон является доказательством Всемирного Пото-
па. Первый вариант предоставляет большое количество доказательств и геологи-
ческих предположений. Второй это прекрасный тест на веру, потому что не имеет
никаких доказательств. Потоп, который длился только 40 дней не смог бы соз-
дать геологические формации такого вида. Чудо? В этом случае, пустыня Сахара
является таким же доказательством Всемирного Потопа, который чудесным образом
не образовал каньона. Однажды поверив в чудо, вы теряете логическую нить про-
исходящего .
В любом случае есть вторая составляющая — Глубины Времени. Требуется боль-
шое количество времени, чтобы превратить организмы в совершенно новые виды,
если только нужно — как полагал Дарвин — производить очень постепенные изме-
нения. Но даже глубин времени в сочетании с наследственной изменчивостью не
достаточно, чтобы привести к такому виду организованных, последовательных из-
менений, которые необходимы для образования нового вида. Для таких изменений
должна быть причина, а так же возможность и время. Дарвин, как мы уже видели,
обнаружил эту причину в утверждении Мальтуса о том, что при отсутствии кон-
троля рост популяции происходит экспоненциально, тогда как ресурсы возрастают
линейно. В долгосрочной перспективе экспоненциальный рост всегда опережает
линейный.
Первое утверждение довольно верно, а второе остаётся в значительной степени
спорным. Фактор «бесконтрольности» имеет решающее значение, и в реальной жиз-
ни популяции возрастают экспоненциально, если для этого достаточно ресурсов.
Как правило, рост небольшой популяции начинается экспоненциально, а затем вы-
равнивается по мере увеличения численности популяции. Однако у большинства
видов, пара родителей (будем иметь ввиду виды, размножающиеся половым путём)
даёт довольно большое количество потомков. Самка скворца за всю свою жизнь
откладывает 16 яиц, и при отсутствии контроля популяция скворцов с каждым но-
вым поколением увеличивалась бы в 8 раз. Планета была бы по уши в скворцах.
Так что в силу необходимости 14 (в среднем) из этих 16 птенцов не доживают до
возраста полового созревания, потому что их кто-нибудь съедает. И только двое
из них сами становятся родителями. Самка лягушки может отложить 10 000 икри-
нок за всю свою жизнь и почти все умирают различными нелепыми смертями прежде
чем станут родителями. Самка трески откладывает сорока миллионов икринок,
только ради того чтобы двое из её потомков стали родителями. При таком некон-
тролируемом росте, численность трески с каждым поколением увеличивалась бы в
20 миллионов раз. Неконтролируемый рост популяции просто не рассматривается
как реальная перспектива.
Мы подозреваем, что Мальтус говорил о линейном росте ресурсов по одной про-
стой причине. Школьные учебники математики тех времен выделяли два основных
типа последовательности: геометрический (экспонента) и арифметический (линей-
ный) . Было и множество других, но они в учебники не попали. Использовав гео-
метрическую последовательность для организмов, Мальтусу не оставалось ничего
другого, как отнести арифметическую к ресурсам. Его точка зрения не основыва-
лась на реальных показателях роста, которые в любом случае были меньше роста
по экспоненте. Как показал пример со скворцами, большая часть потомства поги-
бает до начала размножения, в этом весь смысл.
Принимая во внимание то, что многие из юных скворцов не станут родителями,
возникает вопрос: а какие из них станут? Дарвин считал, что до этого момента
доживут те, кто будет лучше приспособлен, что в принципе имеет смысл. Если
один из скворцов быстрее умеет находить пищу, чем другой, тогда ясно, что
первый имеет больше шансов преуспеть, если пищи станет мало. Лучшему может и
не повезти и его съест ястреб, но в популяции скворцов обычно выживают наибо-
лее приспособленные.
Процесс естественного отбора в действительности играет роль селекционера.
Он отбирает некоторые организмы и устраняет остальные. Выбор не сознателен —
здесь нет никого разумного, нет и определенной цели, однако результат очень
похож. Главное отличие в том, что естественный отбор выделяет необходимые ка-
чества, в то время как человек иногда просто развлекается (к примеру, те со-
баки с такой плоской мордой, что непонятно, как они вообще дышат). Разумный
отбор ведет к появлению животных и растений, отлично приспособленных к усло-
виям той местности, где естественный отбор их настиг.
Это как выводить новые породы голубей, но без участия человека. Естествен-
ный отбор использует ту же самую изменчивость организмов, что и заводчики го-
лубей. Он делает выбор, основываясь на ценности для выживания (в конкретной
среде), а не на прихоти. И обычно он протекает медленнее, чем участие челове-
ка, но масштабы времени настолько обширно, что эта медленная скорость не име-
ет значения. Наследственная изменчивость и естественный отбор на протяжении
действительно продолжительного времени неизбежно приводят к возникновению ви-
дов.
Природа делает всё по-своему. И нет необходимости в серии неких актов тво-
рения. Однако это вовсе не означает, что эти творения не происходили. Просто
для этого не требуется никаких логических необходимостей.
Пейли ошибался.
Часам не нужен часовщик.
Они могут возникнуть сами.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Разное
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ РАСТЕНИЯ
Обвоиник Periploca L. Кора
Обвойник (лат. Periploca) — род деревянистых растений семейства Кутровые
(Аросупасеае). В качестве примера далее рассмотрен Обвойник греческий (лат.
Periploca graeca).
Реликтовый средиземноморский вид. Северо-западный предел ареала ограничен
Кубанью, юго-западный — низовьем р. Чорох у Батуми, северо-восточный — доли-
ной р. Сулак, юго-восточный — долиной Аракса и низовьями мелких рек в районе
Талышских гор у города Ленкорани в Азербайджане. Произрастает на равнинных
участках по долинам рек, в сырых густых лесах, зарослях кустарников.
Обвойник греческий занесён в Красную книгу Ставропольского края и Чеченской
республики.
Ботаническое
описание
Лиана с одревесневающим вьющимся стеблем 10—12 (30) м длиной. Корневая сис-
тема сильно разветвлённая. Кора стебля и ветвей красновато-бурая, покрыта вы-
ступающими чечевичками, молодые стебли опушённые.
Листья супротивные, плотные, блестящие, тёмно-зелёные, голые, на коротких
черешках. Листовая пластинка от яйцевидно-ланцетовидной до эллиптической фор-
мы, длиной 6—10 см, короткозаострённая, в основании округлая, снизу сильно
выступает средняя жилка.
Соцветия 2—6-цветковые, собраны в рыхлые полузонтики. Цветоножки длиннее
цветков. Цветки зеленовато-бурые или зеленовато-фиолетовые, слегка опушённые,
1,5—2 см в диаметре, пятичленные, с одурманивающим запахом, двуполые. Венчик
спайнолепестный, колесовидный, длиной 8—10 мм, с кольцеобразным привенчиком,
который, в свою очередь, несёт пять нитевидных придатков. Тычинок пять, со
свободными нитями и пыльниками, склеенными на верхушке. Пестик из двух плодо-
листиков .
Плод — цилиндрическая, гладкая, буро-коричневая листовка длиной 9—11 см и
шириной 0,7—0,8 см. Семена снабжены хохолком, красновато-коричневые, верете-
новидные, достигают 11 мм в длину.
Цветение в апреле — июне, плоды созревают в июле — августе.
Обвойник греческий (лат. Periploca graeca).
Химический
состав
По состоянию на 2005 год было известно 9 гликозидов, содержащихся в этом
растении, среди них периплоцин, периплоцимарин, а также 4-метоксисалициловыи
альдегид.
Использование
В медицине применяли препарат периплоцин, представляющий собой сердечный
гликозид, получаемый из коры обвойника греческого, однако само растение ядо-
вито. Периплоцин может применяться для лечения больных, страдающих сердечной
недостаточностью и другими расстройствами кровообращения. Лубяные волокна из
стебля растения пригодны для прядения. Кроме того, обвойник греческий выращи-
вается как декоративная лиана.
Одостемон ползучий Odostemon aquifolium Rydb. Корни
С этим растением неясно. Род Odostemon существует, но такого вида в нем
нет. Самое близкое по написанию Odostemon angustifolius. Вместе с тем
Odostemon является синонимом рода Барбарис (лат. Berberis) и вид Berberis
aquifolium известен, но его многие считают синонимом вида Магония падуболист-
ная (лат. Mahonia aquifolium) — вечнозелёные кустарники, вид рода Магония
(Mahonia) семейства Барбарисовые (Berberidaceae).
На всякий случай далее описание Магонии падуболистной. Ее ареал вида охва-
тывает западные штаты Северной Америки от Британской Колумбии до Калифорнии.
Ботаническое
описание
Магония падуболистная (лат. Mahonia aquifolium)
Вечнозелёный кустарник высотой до 1 м, образующий заросли из-за разрастания
корневыми отпрысками. Кора на молодых побегах розовато-серая, на старых — бу-
ро-серая, с продольными полосками.
Верхушечная цветочная почка яйцевидная, длиной до 1 см, с наружными плёнча-
тыми, сильно заострёнными чешуями, остающимися 1—2 года на побегах, и внут-
ренними травянистыми и тупыми, опадающими; боковые почки длиной 3—5 мм, с яй-
цевидными, слабо заострёнными чешуями, продолговато-яйцевидные.
Листья сложные, непарноперистые, по 5-9 листочках, длиной до 15—20 см, че-
решок обычно красноватый; листочки кожистые, сверху тёмно-зелёные, глянцевые,
с вдавленной сетью жилок, снизу матовые, бледно-зелёные, по краю выемчато-
острозубчатые, длиной 3—9 см, шириной 1,5—2,5 см; боковые неравнобокие, на
красноватых черешках длиной 0,5—2 см. Прилистники щетинистые, длиной 2—5 мм.
Цветки в диаметре около 8 мм, собраны в многоцветковые метёлки или кисти в
пазухах наружных чешуи верхушечной почки, светло-жёлтые, яркие, нередко с ли-
монным оттенком. Чашелистиков 9, зеленовато-жёлтых; лепестков и тычинок по 6.
Ягоды продолговато-эллиптические, длиной до 10 мм, шириной до 8 мм, синева-
то-чёрные, с обильным сизым налётом, покрытые пушком, с 2-8 семенами, кисло-
сладкие . Семена продолговатые, длиной 4,5 мм, шириной 2,3 мм и толщиной 1,5
мм, каштановые, блестящие. В 1 кг 5 тысяч ягод, или 100 тысяч семян; вес 1
тысячи семян 7,5—11,5 г.
Цветение в апреле — мае. Плоды созревают в августе — сентябре.
Химический
состав
В состав ягод магонии падуболистной входит большое количество аскорбиновой
кислоты. В корневище и корне содержится алкалоид берберин.
Использование
Плоды кисло-сладкие, могут быть применены в кондитерском производстве и для
подкраски вин.
Ягоды магонии падуболистной пригодны для употребления в свежем виде. Однако
из-за ярко выраженного вкуса их предварительно смешивают с сахаром. В кулина-
рии эти ягоды активно используются при изготовлении джемов и варенья, а также
кондитерских и выпечных хлебобулочных изделий. Кроме того, из них производят
отличное вино. Также орегонский виноград в сушеном виде отлично подходит для
использования в качестве одного из ингредиентов сухих фруктовых смесей.
Из корня этого растения делают целебный экстракт. Он содержит богатый ком-
плекс ценных веществ: аскорбиновую кислоту, дубильные вещества, разнотипные
алкалоиды и органические кислоты. Жители штата Калифорния испокон веков при-
нимают эту горькую микстуру для повышения аппетита и общего тонуса организма.
Она также помогает побороть возрастные болезни, укрепляет иммунную и сердечно
сосудистую системы, защищает ткани и нейтрализует влияние свободных радика-
лов . Экстракт корня американского барбариса благотворно влияет на работу же-
лудочно-кишечного тракта: его применяют при холецистите, гепатите, закупорке
или воспалении желчных путей, для улучшения микрофлоры кишечника. Он является
эффективным антибактериальным и противовирусным средством. С помощью этого
экстракта лечат различные кожные сыпи, экземы, герпес. Магония также улучшает
отток лимфы, циркуляцию крови, укрепляет стенки сосудов и капилляров. Ученые
доказали, что она действует в 15 раз эффективней витамина Е.
Магония падуболистная также обладает антибиотическими и противораковыми
свойствами, которые обращают на себя все больше и больше внимания со стороны
исследователей. Берберин и другие алкалоиды хорошо убивают широкий спектр
микробов и были эффективны в лечении и восстановлении людей от лямблии, кан-
дида, вирусной диареи и холеры.
Исследования, проведенные в Китае показывают, что алкалоид berbamine помо-
гает защитить костный мозг и способствует его восстановление после химиотера-
пии и лучевой терапии по поводу рака.
Натуральные активные вещества из коры растения применяется в гомеопатии для
лечения сухих, чешуйчатых кожных заболеваний, например псориаза.
Окопник Symphytum L. Корни
Окопник (лат. Symphytum) — род многолетних лесных травянистых растений се-
мейства Бурачниковые (Boraginaceae), распространённых по всей Европе от за-
падной Азии до Британских островов. Произрастает на влажных плодородных поч-
вах , часто по берегам рек, ручьёв. Достигает в высоту более метра.
Ботаническое
описание
Корневая система крупная с толстыми ветвистыми корнями с многочисленными
отростками. Корни снаружи тёмные, почти чёрные, внутри — белые, сочные, саль-
ные на ощупь.
Стебли прямые, толстые, с раскидистыми ветвями, покрыты волосками.
Листья яйцевидные, крупные, очередные, заостряющиеся к верхушке, верхние
почти сидячие, нижние черешковые, покрыты шершавыми волосками.
Цветки колокольчатые, собраны на верхушке стебля и ветвей в поникающее кис-
тевидное соцветие — односторонний завиток (свёрнутый до цветения) красного,
фиолетового или сиреневого цветов, меняющий на протяжении срока цветения цвет
до голубого или кремового. Время цветения май—июль.
Плоды состоят из четырёх односемянных гладких и блестящих орешков, созре-
вающих в июле—сентябре.
Окопник лекарственный (Symphytum officinale)
Химический
состав
• аллантоин — важнейшее соединение, определяющее основные свойства окопника
(зимой в корнях содержится максимальное количество)
• алкалоиды — содержатся в незначительных количествах: циноглоссин (симфито-
циноглоссин), консолидин и продукты их распада (консолицин, холин и дру-
гие) .
• витамин Bi2
• флавоноиды
• дубильные вещества (пирокатехиновой группы)
• растительная слизь (водорастворимый полисахарид)
• растительные кислоты (фенилкарбоновые кислоты: литоспермовая, оксикорич-
ная, хлорогеновая, неохлорогеновая, кофейная; розмариновая кислота — димер
кофейной кислоты)
• крахмал
• белки
• танины
• инулин
• тритерпены
Использование
В наши дни окопник как лекарственное растение находит применение в народной
медицине и гомеопатии. Служит средством ускоряющим восстановление повреждён-
ных костей, используется для лечения гнойных ран. В практической медицине
окопник не используют. Алкалоиды, входящие в окопник, ядовиты.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медика-
ментов США в 2001 году предупредило об опасности внутреннего применения тра-
вяных продуктов, содержащих окопник. Окопник исключён из списка лекарственных
растений ряда европейских стран. Имеются сведения о его потенциальной канце-
рогенности.
В России в аптеках продаются зарегистрированные препараты из окопника —
«Мазь окопника» с витамином Е (доктора Тайсса) и «Бальзам для тела Живокост».
Олеандр Nerium L. Все части
Олеандр (лат. Nerium) — монотипный род цветковых растений семейства Кутро-
вые (Аросупасеае). Единственный вид — Олеандр обыкновенный (Nerium oleander,
в литературе для наименования этого вида нередко используют то же русское на-
звание, что и для рода Nerium, — «олеандр»), кустарник, широко распространён-
ный в субтропических регионах планеты.
Родина олеандра — обширная полоса сухих и полусухих субтропиков от Марокко
и Португалии на западе до Южного Китая на востоке. Дикий олеандр часто зани-
мает русла пересыхающих рек (крики, вади).
На территории бывшего СССР выращивается на Южном берегу Крыма, Черноморском
побережье Кавказа, в Закавказье, южных районах Средней Азии.
Ботаническое
описание
Олеандр — крупный вечнозелёный кустарник с ветвящимися стеблями буроватого
цвета, покрытыми округлыми чечевичками. Листья узкие, до 10—15 см длиной и до
3 см шириной, ланцетные или линейно-ланцетные, цельнокрайние или неясногород-
чатые, на коротких черешках, голые, кожистые, со светлой срединной жилкой,
расположены супротивно или в мутовках по 3 или 4.
Цветки олеандра яркие, крупные, пятичленные, в щитковидных соцветиях на
концах побегов.
Венчик может иметь различную окраску: наиболее обычны белые и розовые лепе-
стки, реже встречаются красные и жёлтые (желтоватые). Выведено множество сор-
тов олеандра с цветками различной окраски и формы, в том числе с махровыми
цветками. Время цветения зависит от климата, может продолжается с начала лета
до середины осени.
Плоды — мнохюсемянные листовки, достигающие в длину примерно 10 см. Семена
имеют перистые хохолки.
Листья олеандра обыкновенного содержат олеандрин (0,08-0,15%), дезацил-
олеандрин, корнерин, адинерин, нериин (0,6-0,7%),
Использование
В качестве декоративного растения олеандр широко используется в ландшафтном
дизайне в регионах с субтропическим климатом. Культивируется и как красиво-
цветущее комнатное растение.
Олеандр — ядовитое растение, поэтому при его культивировании требуется ос-
торожность . В соке олеандра содержится ряд сердечных гликозидов, некоторые из
которых находят медицинское применение.
Сок олеандра, употреблённый внутрь, вызывает сильные колики у людей и жи-
вотных, рвоту и диарею, а затем приводит к серьёзным проблемам в деятельности
сердца и центральной нервной системы. Содержащиеся в нём сердечные гликозиды
могут вызвать остановку сердца. В связи с ядовитостью растения его не реко-
мендуется размещать в детских учреждениях.
В качестве лекарственного сырья используют лист олеандра (лат. Folium
Oleandri), содержащий кардиотонические гликозиды, главный из которых монозид
олеандрин, производное олеандригенина.
Препараты, получаемые из листьев, — нериолин и корнерин, обладающие выра-
женными кумулятивными свойствами, — ранее применяли в растворах и таблетках
как кардиотоническое средство при различных нарушениях сердечно-сосудистой
деятельности. В настоящее время препараты олеандра в России не применяются.
Омежник
Oenanthe sp.
Все части
Омежник (лат. Oenanthe) — род травянистых растений семейства Зонтичные
(Umbelliferae). Включает несколько видов, содержащих сильнейшие нейротоксины,
а также виды, используемые в качестве пряностей.
Поскольку речь идет именно о биологически активных растениях, далее, в ка-
честве примера, рассмотрен Омежник водный, или Омежник водяной (лат. Oenanthe
aquatica) — двухлетнее ядовитое растение, вид рода Омежник.
Растёт по болотам, берегам рек, озёр, прудов, на топких лугах.
Омежник водяной (лат. Oenanthe aquatica)
Ботаническое
описание
Растение высотой 40—150 см с нитевидными корнями и ветвистым стеблем. Стеб-
ли голые, ребристые от основания полые. Листья дважды и трижды перистонадре-
занные. Подводные листья рассечены на длинные нитевидные доли. Цветки мелкие,
белые, собраны в сложные зонтики. Цветёт в июне-сентябре. Плоды созревают в
августе-сентябре.
Химический
состав
Растение содержит смолоподобное вещество энантотоксин (близок по действию к
цикутоксину веха ядовитого). В семенах содержится до 1,5-2,5 % эфирного мас-
ла, в составе которого имеется ядовитый терпен фелландрен. В плодах находится
до 20 % жирного масла и 4 % смолистых веществ.
Использование
Омежник водный применяют в народной медицине для устранения водобоязни,
воспалений, метеоризма, бронхита и ряда других недугов. Так, настой измель-
ченных плодов применяют при воспалении молочных желез во время лактации, при
астме, болях в кишечнике и желудке, метеоризме. Водный настой можно использо-
вать и как мочегонное средство. При этих же заболеваниях рекомендован поро-
шок, сделанный из плодов растения. Отвар плодов веха малого рекомендован в
народной медицине для лечения кровохарканья, употреблять напиток нужно с ме-
дом. Готовят и спиртовый настой из семян омежника водного, способствующий от-
делению мокроты при заболеваниях верхних дыхательных путей, для нормализации
пищеварения, устранения метеоризма и головной боли.
Омела
Viscum L.
Все части
Омела (лат. Viscum) — вечнозелёное кустарниковое растение, род полупаразит-
ных кустарников. Ранее, согласно системе классификации APG II род относили к
семейству Санталовые (Santalaceae). В системе классификации APG III относят к
семейству Омеловые (Viscaceae).
Паразитирует на очень многих древесных растениях: тополях, клёнах, соснах,
ивах, берёзах, лжеакациях и на разнообразных плодовых деревьях. Поселяется на
верхушке дерева или на его ветвях и разрастается зелёным, в большинстве слу-
чаев густым кустом.
Имеет кормовое значение для птиц. Из плодов можно варить клей.
Далее, в качестве примера, описана Омела белая (лат. Viscum album) — кус-
тарник; вид рода Омела семейства Омеловые (Viscaceae). Полупаразит: воду и
минеральное питание получает от растения-хозяина, а органическое вещество фо-
тосинтезирует самостоятельно. Имеет форму шара, прикреплённого к ветвям рас-
тения-хозяина .
Паразитирует омела на многих декоративных и лесных древесных породах и из-
бирательная способность её очень широкая. Из лиственных пород она встречается
на тополе, липе, иве, клёне, берёзе, вязе, боярышнике, реже дубе, грецком
орехе, грабе, белой акации, а из садовых — поражает яблоню, грушу, сливу.
Другая физиологическая раса живет лишь на хвойных — на сосне и пихте.
Распространена в Западной и Центральной Европе, Прибалтике, Белоруссии, Ук-
раине, на Кавказе, в Малой и Восточной Азии. В России встречается в южной по-
ловине европейской части и на Северном Кавказе. В Средней России довольно
обычна в южных, чернозёмных областях, в Нечерноземье практически отсутствует.
Ботаническое
описание
Омела белая — многолетнее вечнозелёное растение, паразитирующее на ветвях
многих лиственных, реже хвойных деревьев. Разветвлениями корней проникает под
кору и в древесину дерева-хозяина, образуя в ней многочисленные присоски.
Омела белая (лат. Vis cum album)
Стебли длиной 30—100 см, зелёные или в нижней части коричневато-зелёные,
вильчато-ветвистые, деревянистые, членистые, голые, легко ломающиеся в узлах,
образующие шарообразный куст диаметром 20—40 (120) см.
Листья сидячие, супротивные, располагаются попарно на концах веточек, кожи-
стые, толстые, бледно-зелёные, продолговато-ланцетные или эллиптические, к
основанию суженные, на верхушке туповатые, цельнокрайные, 5—7 см длины и 0,3—
1 см ширины с параллельным жилкованием. Опадают осенью на второй год своего
существования.
Растение двудомное, реже однодомное; цветки однополые, невзрачные, желтова-
то-зелёные, с простым трёх- или четырёхраздельным околоцветником, скученные
по три (реже по пять—шесть) на концах побегов, в развилках стебля. Тычиночные
цветки около 4 мм длины, сидячие; околоцветник их с короткой трубкой и яйце-
видными долями отгиба; тычинок три или четыре, без тычиночных нитей; пыльники
наружной стороной полностью приросли к долям околоцветника, на внутренней
стороне с многочисленными отверстиями, придающими поверхности листочка около-
цветника вид сита. Пестичные цветки более мелкие, около 2 мм длины; боковые —
сидячие; средний — на короткой ножке; околоцветник с четырьмя яйцевидными ту-
пыми долями; пестик короткий, с полунижней одногнёздной завязью, с одной се-
мяпочкой и сидячим, толстым, подушковидным рыльцем.
Плод — ложная шаровидная или слегка продолговатая, сочная, одно- или двусе-
мянная ягода, иногда с выемкой на вершине, около 10 мм в диаметре, в незрелом
состоянии зелёная, при созревании белая, просвечивающая.
Семя — крупное, плотно облечённое клейкой, слизистой мякотью, образовавшей-
ся из внутренней части цветоложа, серовато-белое, сердцевидное или овально-
сердцевидное, богатое эндоспермом, около 8 мм в поперечнике, покрыто тонкой
плёнчатой кожурой с плоскими или выпуклыми гранями. Семена могут содержать
один—три зародыша.
Цветёт в марте — апреле; плоды созревают в августе — сентябре.
Химический
состав
В омеле белой содержатся следующие биологически активные вещества: азотсо-
держащие соединения — гамма-аминомасляная кислота, ацетилхолин (побеги), хо-
лин (плоды, листья); терпеноиды — альфа-амирины, бета-амирины, бетулиновая
кислота, урсулиновая кислота; сапонины тритерпеновые — эмутерозид; алкалоиды
— тирамин, лупанин; флавоноиды — изорамнетин (листья, цветки), кверцетин (ли-
стья, цветки), рамнетин (листья, цветки); гистамины; органические кислоты —
кофейная, хлорогеновая; маннит; витамин Е.
Листья и стебли ядовиты, их попадание в желудок может вызвать тошноту, рво-
ту , диарею.
Использование
Зимой ягоды являются любимой едой некоторых птиц.
Из ягод добывают клей, который применяют для борьбы с вредителями плодовых
пород и против мух.
Листья и молодые побеги имеют кормовое значение, так как в них много про-
теина и жира. На Кавказе ими откармливают овец, в Западной Европе — крупный
рогатый скот.
Лекарственное, камеденосное растение. В древности побеги применяли при эпи-
лепсии , истерии, головокружении и т. п.
В научной медицине используют молодые побеги с листьями омелы (лат.
Stipites Visci cum foliis) или отдельно листья — как свежие, так и сухие.
Ветви омелы используют при гипертонии и как тонизирующее средство при ато-
нии кишечника. Жидкий экстракт из молодых листьев применяют при лёгочных и
носовых кровотечениях. Препарат акофит, в состав которого входит настой из
свежих листьев омелы, употребляют для лечения редких видов невралгии. Препа-
раты из омелы расширяют кровеносные сосуды и используются для лечения стено-
кардии, сморщенной почки.
Прежде отвар молодых побегов, препараты «Омелен» (густой экстракт) и «Вис-
кален» применялись в медицине как сосудорасширяющее средство при гипертонии.
В народной медицине омела широко применяется как противоконвульсивное сред-
ство при эпилепсии, истерии, головокружении, как кровоостанавливающее средст-
во при маточных и геморроидальных кровотечениях. Водный отвар пьют при повы-
шенном давлении крови, головных болях, болезнях сердца и нервных заболевани-
ях, астме, ревматизме, при поносах, туберкулёзе лёгких и опухолях, при дли-
тельных менструациях и как глистогонное средство. Внешне листья и плоды омелы
используют при ревматизме, подагре, отёках лимфатических узлов, для смягчения
нарывов.
На основе омелы созданы лекарства, используемые в антропософской медицине
для так называемой омелотерапии рака.
В гомеопатии используют эссенцию из свежих ягод и листьев.
Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств
США классифицировало омелу как продукт, запрещённый к продаже, до тех пор по-
ка его безопасность не будет доказана. Инъекции омелы в США разрешены только
при клинических испытаниях.
Орикса японская
Orixa japonica Thunb.
Все части
Орикса японская - Orixa japonica Thunb семейство Рутовые.
Синонимы: Celastrus japonica (Thunb.)K.Koch., Euodia ramiflora - A.Gray.
Происхождение: Восточная Азия (Китай, Япония, Корея на высоте до 1300 м).
Растение малоизвестное и культивируется в основном в некоторых ботанических
садах.
Ботаническое
описание
Кустарник до 3 м высотой. Листья издают пряный аромат при растирании.
Вегетирует со второй половины апреля до конца октября. Темп роста средний.
Химический
состав
Не найдено.
Использование
Используется в китайской народной медицине.
Осока парвская Carex brevicollis DC. Надземная часть
Осока парвская, или Осока коротконосиковая (лат. Carex brevicollis) — тра-
вянистое растение, вид рода Осока (Сагех) семейства Осоковые (Сурегасеае).
Встречается в Европе на территории Чехословакии, Венгрии, Франции, Испании,
Болгарии, Румынии, Югославии.
На территории бывшего СССР растёт на Украине, в Молдавии и Закавказье.
Растёт в грабовых, дубово-грабовых и буковых лесах. Разрастается на выруб-
ках.
Ботаническое
описание
Зимнезелёное многолетнее травянистое растение. Корневища горизонтальные.
Стебли 20—40 см высотой. Вегетативные побеги укороченные.
Низовые листья бурые, чешуевидные; срединные линейные, 3—5 мм шириной.
Цветки однополые, без околоцветника, собраны в колоски, состоящие из цвет-
ков одного пола. Нижние колоски в числе двух — трёх, женские, продолговато-
яйцевидные , 1,5—2,5 см длиной; один верхушечный мужской, продолговато-
булавовидный. Женские цветки содержат один пестик с тремя рыльцами и верхней
завязью, окружённой кроющим листом, образующим обратнояйцевидный перепончатый
мешочек с коротким двузубчатым носиком. Мужские цветки содержат три тычинки.
Цветёт в конце марта — начале апреля.
Плоды — сухие орешки. Семена созревают и осыпаются через 1,5—2 месяца.
\ h
Химический
состав
Во всех органах содержатся алкалоиды — производных карболина, основной из
них — бревиколлин. Особенно много его в молодых листьях: 0,5—0,86 %.
Использование
Высокая биологическая активность осоки парвской обусловлена содержанием ал-
калоида бревиколлина, который блокирует проведение импульсов в автономных уз-
лах, уменьшает поток импульсов по симпатическим и парасимпатическим нервам.
В качестве лекарственного сырья использовали траву осоки парвской (лат.
Herba Caricis brevicollis), которую собирают в период цветения. Надземные ор-
ганы использовали для изготовления препарата «Бревиколлин» (бревиколлина гид-
рохлорид) , применявшегося в гинекологической практике для стимулирования ро-
довой деятельности и остановки маточных кровотечений.
Вводится в культуру в качестве лекарственного растения.
Для скота растение ядовито. В некоторых местах Закавказья носит название
бешеной травы.
Остролодочник Oxytropis L. Все части
Остролодочник, или Остролодка (лат. Oxytropis) — род растений подсемейства
Мотыльковые (Faboideae) семейства Бобовые (Fabaceae).
В качестве примера далее описан Остролодочник волосистый (лат. Oxytropis
pilosa) — многолетнее травянистое растение.
Родина растения — Восточная Европа и Западная Азия.
Встречается в луговых и разнотравных степях, на остепнённых лугах.
Остролодочник волосистый (лат. Oxytropis pilosa)
Ботаническое
описание
Многолетнее травянистое растение 15—50 см высотой, покрытое длинными отто-
пыренными волосками белого цвета. Стебель обычно единственный, прямостоячий,
жёсткий, в нижней части нередко красноватый. Листья 5—10 см длиной, с 7—14
парами листочков продолговато-ланцетной формы, 10—20 мм длиной и 3—5 мм шири-
ной. Прилистники раздельные, от продолговато-яйцевидных до ланцетовидных,
травянистые.
Кисти густые, яйцевидные или продолговатые, со множеством цветков, на утол-
щённом цветоносе, превышающем листовую пластинку по длине. Прицветники шило-
видные, одной длины с чашечкой или более длинные. Чашечка 10—12 мм длиной,
трубчато-колокольчатой формы, волосистая, зубцы её равны трубке или более
длинные. Венчик цветка светло-жёлтый; флаг 12—14 мм длиной, с выемкой на вер-
хушке ; крылья короче флага; лодочка ещё короче, с остроконечием до 1,5 мм
длиной.
Бобы прямостоячие, кожистые, 15—20 мм длиной, почти сидячие, с округло-
почковидными семенами оливково- или орехово-коричневого цвета.
Химический
состав
В траве остролодочника волосистого содержатся фенолкарбоновые кислоты, ал-
калоиды, кумарины и следующие флавоноиды: кверцетин, моно- и дигликозиды
кверцетина и кемпферола, а также астрагалин.
Использование
Лечебные свойства остролодочника волосистого изучены не до конца. Растение
считается природным антидепрессантом, обладающим неплохими седативными свой-
ствами. Также настой остролодочника волосистого употребляется внутрь в каче-
стве противовоспалительного средства.
В официальной медицине применение остролодочника волосистого не практикует-
ся. Это нефармакопейное растение, его используют для приготовления целебных
отваров только в народной медицине.
В народной медицине остролодочник волосистый применяют при неврозах, невра-
стении, лихорадке, вегето-сосудистой дистонии, при некоторых гинекологических
заболеваниях и воспалении придатков.
Оцимум священный
Ocimum sanctum L.
Все части
Туласи, или Базилик тонкоцветный (лат. Ocimum tenuiflorum), или Базилик
священный (лат. Ocimum sanctum) — кустарник семейства Яснотковые (лат.
Lamiaceae).
Ботаническое
описание
Туласи — многолетнее травянистое растение или кустарник родом из Индии;
также выращивается как однолетнее растение. Листья зелёного или фиолетового
цвета, короткочерешковые, продолговато-яйцевидные, редко-зубчатые, длиной до
пяти сантиметров. Стебель, листья и чашечки покрыты волосками. Цветки двугу-
бые, белые с фиолетовым оттенком, собраны в ложные мутовки.
В Индии существует два вида туласи — тёмный, называемый Шьяма-туласи, или
Кришна-туласи и светлый Рама-туласи. Шьяма-туласи широко применяется в меди-
цине и религиозном поклонении.
Базилик тонкоцветный (лат. Ocimum tenuiflorum)
Химический
состав
Листья содержат высокий процент эфирного масла, некоторое количество кото-
рого есть в стебле, но нет в корнях. Семена содержат большое количество сли-
зи. Содержание эвгенола в эфирном масле доходит до 70%. Другие компоненты
идентифицированы как нерол, эвгенол метил эфир, кариофиллен, терпинен-4-ол,
децилалдегид, у-силенин, альфа-пинен, бета-пинен, камфара и карвакрол. Листья
также содержат урсоловую кислоту, апигенин, лутеолин, апигенин-7-о-
глюкоронид, лутеолин, ориентин (противовоспалительное, антиоксидантное), и
моллудистин. Старые листья туласи содержат 3,15% кальция, 0,34% фосфора 4,97
нерастворимого оксалата.
• Цинеол - отхаркивающее, дезинфицирующее, болеутоляющее, антисептическое
• Метилевгенол - успокаивающее (седативное), спазмолитическое, противокаш-
левое
• Линалоол - противосудорожное, бактерицидное, спазмолитическое
• Карвакрол - бактерицидное, фунгицидное
• Евгенол - антисептическое, местно-раздражающее, анестезирующее
Использование
Широко используется в кулинарии (встречается калька с англоязычного «тул-
ей») и в лечебных целях, в особенности в аюрведической медицине. Почитается
как священное растение в ряде традиций индуизма, в частности в вайшнавизме,
где туласи поклоняются как воплощению Лакшми (в традициях кришнаизма — Радхи)
принявшей форму растения. Листья туласи ежедневно используются в обрядовой
практике. Из веток туласи вытачивают бусы (кантхимала), которые являются свя-
щенным атрибутом вайшнавов, и чётки (джапа-мала).
Медицинские препараты, сделанные из туласи, используются для лечения про-
студы, головных болей, болезней желудка, воспалений, разного вида отравлений
и малярии. В лечебных целях туласи употребляется по-разному: как травяной
чай, как высушенный порошок, как свежие листья или вперемешку с гхи. Эфирное
масло, получаемое из карпура-туласи, используется для медицинских целей и в
косметике. В Индии также существует многовековая практика, в которой его пе-
ремешивают с высушенными листьями туласи для защиты зерна от вредоносных на-
секомых .
Туласи также полезна для лечения диабета, так как обладает способностью по-
нижать уровень глюкозы в крови. Исследования также показали, что туласи пони-
жает уровень холестерина и благоприятно воздействует на уровень глюкозы в
крови за счёт своих качеств антиоксиданта.
Туласи также защищает от лучевой болезни и катаракт.
Очиток
Sedum L.
Все части
Очиток, или Седум (лат. Sedum) — род суккулентных растений семейства Тол-
стянковые.
В качестве примера далее описан Очиток едкий (лат. Sedum acre) — типовой
вид рода Очиток.
Растёт по сухим местам на песчаной почве, сухих полянах, опушках, пустырях,
насыпях, обнажениях известняка, каменистых склонах. Иногда встречается как
сорное в посевах, способен поселяться на кирпичных кладках. Распространён в
России в европейской части, Предкавказье и Западной Сибири. Обыкновенный вид
во всех среднерусских областях.
Ботаническое
описание
Небольшое голое многолетнее растение с тонким корневищем и многочисленными
приподнимающимися стеблями, покрытыми мелкими толстыми листьями.
Соцветие из укороченных ветвей, с почти сидячими цветками. Чашелистиков и
лепестков по пять. Чашечка 2—5 мм длиной, чашелистики свободные. Венчик со-
стоит из золотисто-жёлтых лепестков. Тычинок десять.
Цветёт с конца весны до середины лета.
Очиток едкий (лат. Sedum acre)
Химический
состав
В траве очитка едкого содержатся алкалоиды (0,2%), из которых выделены се-
дамин, никотин, седридин, изопельтьерин, сединой, кроме того, дубильные веще-
ства, малоизученные гликозиды, аскорбиновая кислота (в цветах - 0,56%, в ли-
стьях - 0,36%), яблочная кислота, сахара.
Использование
Выращивается как декоративное растение.
Медонос. В июне — июле, даже при засухе, выделяет много нектара. Медопро-
дуктивность достигает 35 кг с гектара
Сок из зелёных частей растения ядовит.
В народной медицине свежая трава очитка едкого применяется наружно при ожо-
гах, язвах; внутрь используется настойка травы при эпилепсии, малярии и как
рвотное и слабительное средство.
Настои и экстракт очитка едкого в эксперименте обладают тонизирующим и воз-
буждающим действием на кишечник, вызывая резкие спастические сокращения, воз-
буждают дыхание, расслабляют мускулатуру матки, повышают кровяное давление,
оказывают противомалярийное действие у птиц. Алкалоид седамин в опытах на жи-
вотных возбуждает дыхание, вызывает диастолическую остановку сердца и кратко-
временное повышение артериального давления.
Очный цвет полевой
Anagallis arvensis L.
Все части
Очный цвет полевой (лат. Anagallis arvensis) — типовой вид рода Очный цвет
(Anagallis) семейства Первоцветные (Primulaceae).
Очный цвет полевой — растение-космополит, его можно найти по всему миру. Он
произрастает на лугах, в садах, виноградниках, свалках и пустырях. Родина
этого вида — Средиземноморье, но в Европе, однако, он является археофитом.
Ботаническое
описание
Однолетнее травянистое растение, стелющееся или карабкающееся. Все части
растения, особенно корни, ядовиты, поскольку они содержат сапонины. Стебли 5—
30 см длиной. Листья супротивные, сидячие, цельные.
Цветение с мая по октябрь. Цветки располагаются одиночно в пазухах листьев.
Цветки радиально-симметричные, достигают 10—15 мм в диаметре. Они открыты
только с 7 до 14 часов.
Пыльники опушены и привлекают различных опылителей-насекомых (энтомофилия),
особенно мух. Иногда, правда, случается спонтанное самоопыление.
Цветки растений из Центральной Европы обычно ярко-красные и редко бывают
синими. Растения из Средиземноморья имеют чуть более крупные цветки, как пра-
вило, синего цвета.
Плоды — коробочки, они созревают с августа по октябрь. Плодоножки направле-
ны к земле, поэтому высыпающиеся из коробочек коричневые семена распространя-
ются ветром (анемохория).
Химический
состав
Как отмечалось выше, все части растения, особенно корни, ядовиты. Растение
содержит два гликозида, таннины, протеолитические ферменты и едкие эфирные
масла. Ядовито же оно потому, что содержит много сапонинов.
Использование
Очный цвет полевой не используется в доказательной медицине, однако, он
входит в состав многих гомеопатических лекарств от различных сыпей и нервных
расстройств. Раньше он также применялся против язв и психических болезней. В
Древней Греции с его помощь лечили меланхолию.
Раньше фермеры использовали очный цвет полевой для предсказания погоды, по-
скольку его цветки закрываются, когда грядёт ухудшение погоды
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
В МИРЕ НАСЕКОМЫХ
Мариковский П.И.
(продолжение)
Миллионное
скопище
Вечером на горизонте пустыни появилась узкая темная полоска. Большое крас-
ное солнце спряталось за нее, позолотив ее кромку. Ночью от порывов ветра за-
шумели тугаи и сразу замолкли соловьи, лягушки и медведки. Потом крупные кап-
ли дождя застучали о палатку. А утром над нами - вновь голубое небо, солнце
сушит траву и потемневшую от влаги землю. Кричат фазаны, поют соловьи, ворку-
ют горлинки, бесконечную унылую перекличку затеяли удоды.
В дождливую ночь обитатели глубоких нор, трещин, любители прохлады и все,
кто боится жары и сухости, выползают из своих потайных укрытий и путешествуют
по земле до утра и, кто знает, наверное, среди них немало и тех, кто никогда
не встречается человеку. Поэтому, едва одевшись, хватаю полевую сумку, фото-
аппарат, походный стульчик и спешу. Будет ли какая-нибудь встреча, не знаю,
но чтобы не разочароваться, не тешу себя надеждами. Сколько таких дней и по-
ходов прошло попусту в поисках интересного - не сосчитать.
Воздух, промытый дождем, удивительно чист и прозрачен. Далеко справа высят-
ся громады синих гор со снежными вершинами Тянь-Шаня. Слева тянутся сиреневые
горы Чулак. Застыли серебристые заросли лоха, будто огнем полыхают красные, в
цветах кусты тамариска.
Горы Чулак
Сегодня ночью в пустыне, конечно, царило большое оживление. Еще и сейчас
спешат в поисках дневных укрытий запоздалые чернотелки, мокрицы, муравьи на-
спех роют норы, пока земля влажна и легко поддается челюстям, ежесекундно вы-
скакивают наверх с грузом. И будто больше нет ничего особенного, все обыден-
ное. Но в небольшой ложбинке, поросшей колючим осотом, на голой земле я вижу
темное, нет, почти черно-фиолетовое пятно около полуметра в диаметре. Его
нежно-бархатистая поверхность бурлит, покрыта маленькими беспрестанно перека-
тывающимися волнами. Пятно колышется, меняет очертания, будто гигантская аме-
ба медленно переливая свое тело, тянется кверху, выдвигая в стороны отростки-
щупальца. Над ним все время подскакивают многочисленные крошечные комочки и
падают на землю. Такое необыкновенное и чудесное это пятно, что мне не хочет-
ся разгадки, не тянет приблизиться, чтобы не открылось самое обычное. Но пора
все же подойти поближе...
Я вижу колоссальное скопление крошечных существ-колембол. Каждое из них
равно миллиметру. Здесь их не менее миллиона, а может быть, даже десять мил-
лионов или еще больше. Как подсчитать участников этого бушующего океана.
Колемболы - маленькие низшие насекомые. Они никогда не имели крыльев. Зато
природа одарила их своеобразным длинным хвостиком, который складывается на
брюшную сторону и защемляется специальной вилочкой. Выскочив из нее, хвостик
ударяет о землю и высоко подбрасывает в воздух ее обладателя.
Известно, что все колемболы - любители сырости. Жизнь их таинственна, и не
разгаданы законы, управляющие скопищами этих крошек.
Пока я рассматриваю через лупу свою находку, начинает пригревать солнце,
темно-фиолетовое пятно кипит еще сильнее, колышется. Колемболы ползут кверху
из ложбинки, им, видимо, надо выбраться из нее, чтобы завладеть полянкой, по-
росшей полынью. Каждый торопится, скачет на своих волшебных хвостиках. Но на
крутом склоне маленькие прыгуны часто падают вниз и теряют пройденное рас-
стояние .
Какой инстинкт, чувство, явное повиновение таинственному сигналу заставили
всех этих малышек собраться вместе, ползти всех сразу вверх в полном согла-
сии, единении, строго в одном направлении!
По светлому склону ложбинки солнце нарисовало причудливый узор тени колюче-
го осота. Забавные прыгунчики боятся солнца, оно им чуждо, избегая встречи с
его лучами, они перемещаются по узору тени, отчего темно-фиолетовое пятно
становится еще темнее и ажурнее.
Мне хочется сфотографировать это буйствующее скопление, и я убираю расте-
ния. На солнце скопище приходит в величайшее смятение, серенькие комочки ме-
чутся, скачут в поисках прохлады.
Собираю колембол в пробирку со спиртом, чтобы потом определить, к какому
виду они относятся. Воздух упорно держится в обильных мелких волосках, густо
покрывающих тело насекомых, и они в серебристой оболочке не тонут, а плавают
на поверхности. Им нипочем не только вода, даже раствор спирта. Они не в си-
лах смочить их тело.
Вокруг жизнь идет своим чередом. Заводят песни кобылки, бегают муравьи.
Иногда кто-нибудь из них случайно заскакивает на скопище малюток и в панике
убегает, отряхиваясь от многочисленных и неожиданных незнакомцев. Солнце еще
больше разогревает землю, и тень от осота становится короче, а живое пятно
неожиданно светлеет, тает на глазах. Колемболы поспешно забираются в глубокие
трещинки земли. Путь наверх из ложбинки преодолен только наполовину.
Через час заглядываю в ложбинку, но никого уже там нет и ничто не говорит о
том, что здесь под землей укрылось многомиллионное общество крохотных существ
с неразгаданными тайнами своей маленькой и, наверное, очень сложной жизни...
Прошло шесть лет. После необычно многоснежной и морозной зимы весна 1969
года затянулась. А когда неожиданно грянули теплые апрельские дни, наспех со-
бравшись, помчался в пустыню в тугаи у реки Или. Погода же разыгралась по-
летнему. Солнце щедро грело землю, температура в тени поднялась почти до три-
дцати градусов.
С какой радостью встречается первое живительное тепло! Холода забыты, и ка-
жется, уже давно настало лето. Но пустыня, залитая солнцем, еще мертвая и го-
лая, и ветер гонит по ней струйки песка и пыли. Казался и вымершим тугай.
Блекло-серый, без единого зеленого пятнышка, он производил впечатление поки-
нутого всеми мира. Но издалека из болотца доносились нежные трели жаб, на
земле виднелись холмики свежевыброшенной муравьями земли. Проснулись паучки-
ликозы (рис. 530), высвободили свои подземные убежища от земляных пробок и,
разбросав катышки мокрой почвы, выплели охотничьи трубочки. Среди колючего
лоха на небольшой полянке засверкала огоньком бабочка-голубянка (рис. 531),
облетела вокруг несколько раз свободное от зарослей пространство, настойчиво,
будто кого-то разыскивая, и исчезла.
Немного досадно, что в такую теплынь мало живого, и скучно ходить по тугаю.
Видимо, еще не пришло время пробуждаться от зимней спячки. Вся шестиногая
братия затаилась в земле, как в холодильнике, и весна к ним еще не подобра-
лась . То же и с деревьями: тело в жару, а ноги в прохладе.
Рис. 530 - Паук-ликоза Рис. 531 - Бабочка-голубянка Терсамон
Вечереет. С запада на синее небо незаметно наползают высокие серебристые
облака. За ними тянется серая пелена. Завтра, видимо, будет похолодание и,
как это бывает нередко в апреле, не на один день. Рано еще настоящей весне!
На дороге, ведущей в тугае к биваку, кое-где поблескивает в колеях вода,
хотя земля уже сухая и твердая, как камень. В одной лужице плавают два черных
пятна. Закрадывается тревога: неужели это масло от машины, откуда ему просо-
читься. Но беспокойство преждевременно, и, освобождаясь от полевой сумки и
рюкзака, становлюсь на колени. Довелось опять встретиться со старыми знакомы-
ми!
На поверхности лужицы, сбившись комочками, плавает миллионное скопище ко-
лембол. Одно из них размером с ладонь, другое - поменьше. Крошечные черно-
аспидные насекомые с коротенькими усиками и ножками-культяпками копошатся,
образовав месиво живых тел. Утром эта лужица была чиста, я это хорошо помню.
Для них, таких крошек, пленка поверхностного натяжения воды - отличная опора.
Им здесь на совершенно гладкой поверхности, наверное, куда удобнее, чем на
земле, покрытой бугорками и ямками.
Большое пятно, будто магнит. Оно привлекает к себе рассеянных по воде оди-
ночек, и они, оказавшись поблизости, неожиданно несутся на большой скорости к
своему скопищу, без каких-либо усилий, лежа как попало на боку и на спине,
сцепившись по несколько штук вместе. Сначала кажется непонятной эта сила при-
тяжения. Но потом все просто объясняется. На краю пятна поверхность воды име-
ет явный уклон к скоплению, и, попав на него, одиночки скользят, как по льду
на салазках.
Каждая колембола, оказавшись в воде, образует возле себя ямку. Беспомощно
барахтаясь в ней, она не может из нее выбраться. Оказывается, нелегко ей пу-
тешествовать по воде и, уж если надо перебраться на другое место, она пускает
в ход свою волшебную палочку-прыгалочку и, ударив ею о воду, подскакивает на
порядочное расстояние. Не для этого ли предназначена эта палочка? Вот почему
иногда темное пятно будто стреляет крошенными комочками. Это прыгает тот, ко-
му надоело шумное общество и кто ищет уединение. Не менее ретиво прыгают и
одиночки, затерявшиеся вдали от всех.
Быть может, им на воде прыгалочка более годится, чем на суше. Ножки же не-
обходимы для движения накоротке, там, где не прыгнешь, в трещинках земли.
Сизо-черное, с бархатной поверхностью скопище, будто ради разнообразия ук-
расилось несколькими ярко-красными пятнышками. Это клещи-краснотелки. Тело их
тоже бархатистое, в нежных волосках и также не смачивается водой. Что им
здесь надо на чужом пиру?
Впрочем, если уж говорить о пире, то он у краснотелок. Будто волки, забрав-
шиеся в стадо овец, они заняты непомерным обжорством. Растерзают одну колем-
болу, бросят, возьмутся за другую, а потом и за третью. Рыскают, выбирают,
какая получше, вкуснее. Колемболам же этот разбой нипочем. Вон сколько их
здесь собралось, стоит ли бояться за свою участь.
Еще в темном пятне малышек сверкают крохотные белые точки. Только через
сильную лупу видно, что это маленькие гамазовые клещи, паразиты колембол,
случайно попавшие в воду вместе со своими хозяевами. Клещики беспомощно ба-
рахтаются , размахивают ножками.
Ночью раздумываю о том, какая сила, какие необыкновенные сигналы помогли
этим маленьким насекомым найти друг друга, собраться вместе. Ведь на длинной
дороге тугая место свидания выбрано только в одной лужице из множества дру-
гих. И зачем для места свидания выбрана вода?
Колемболы - любители сырости и влаги. Кроме того, в воде легче встретиться,
сюда труднее добраться врагам, хотя и нашлось несколько клещей краснотелок.
Для колембол сухость воздуха пустыни и жаркие лучи солнца гибельны...
На реке расшумелись пролетные утки. Крикнула в воздухе серая цапля. С дале-
ких песчаных холмов донеслось уханье филина. Крупные комары аздесы жужжат в
палатке. Земля укуталась облаками, ночь теплая. К утру холодает. Дует ветер.
Колемболы по-прежнему в луже, только разбились на несколько мелких дрейфующих
островков. Должно быть, из-за ветра. Осторожно зачерпываю одно скопление с
водой в эмалированную тарелку. Теперь оно плавает посредине ее и не пристает
к ее краям. Возле них вода приподнята валиком, с него невольно скатываются
обратно.
Теперь в палатке, вооружившись лупой, пытаюсь разгадать секреты малюток-
аргонавтов . Но долго ничего не могу разобрать в их сложных делах, запутался,
бессилен что-либо разглядеть в хаотическом движении копошащихся тел. Прилажи-
ваю на коротком штативе фотоаппарат, выбираю удачный кадр, освещение, не жа-
лея пленки, пытаюсь заснять малышек крупным планом при помощи лампы-вспышки.
Зеркальная камера мне помогает. Через нее все видно, и вскоре одна маленькая
тайна народца раскрыта. Они собрались сюда на воду для свершения брачного ри-
туала. Наверное, и тогда, в первую встречу, ради него громадной компанией ко-
лемболы направились в далекий весенний поход на поиски хотя бы небольшой лу-
жицы , собирая по пути все больше и больше соплеменников.
Ветер крепчает, тугай шумит громче, река пожелтела и покрылась крупными
волнами. Потом пелену облаков разорвало, проглянуло солнце. Но не надолго.
Весь день был пасмурным и холодным. Колемболам такая погода кстати. Может
быть, они угадали ее заранее и собрались поэтому. Не зря и наш барометр упал.
На следующий день то же пасмурное небо, спящая пустыня и мертвый тугай. Хо-
рошо, что хотя бы рядом со мною в тарелке плавают колемболы. Да и до лужицы с
ними недалеко. Поглядывая на них, начинаю замечать странные истории и вскоре
укоряю себя за поспешные выводы.
Во-первых, из скоплений исчезли, наверное, потонув, гамазовые клещи-
паразиты, избавив общество прыгунчиков от своего назойливого сожительства. Уж
не ради этого предпринята водная процедура!
Во-вторых, черное пятно запестрело снежно-белыми полосками. Это шкурки пе-
релинявших колембол. Счастливцы, сбросившие старую и обносившуюся одежду,
стали светлее, нежно-темно-сиреневого цвета. Значит, скопище еще существует
ради весенней линьки, полагающейся после долгой зимовки.
В-третьих, среди скопления появились белые узкие крохотные колемболы-детки.
Они родились совсем недавно и потихоньку, едва шевеля ножками, покидают обще-
ство взрослых. У них, бедняжек, еще нет прыгательного хвостика. Значит, ско-
пище - еще и своеобразный родильный дом, чем-то удобный и безопасный на воде.
Сколько разных новостей открылось в эмалированной тарелке!
К вечеру разыгрывается не на шутку дождь, а рано утром, сидя за рулем маши-
ны, отчаянно скользящей по жидкой грязи, всматриваюсь в дорогу, чтобы объе-
хать стороной лужицу с бархатисто-черными пятнами. Но вместо них вижу снежно-
белые скопления хаотически нагромоздившихся друг на друга линочных шкурок.
Сбросив старые одежды и облачившись в новые, все участники миллионного скопи-
ща, закончив свои дела, бесследно исчезли. То ли разбрелись во все стороны,
то ли под покровом ночи отправились в очередное совместное путешествие.
Клопиная
лужа
Грозовые дожди прогнали нас из хвойных лесов Заилийского Алатау, и мы, не
желая попусту отсиживаться в палатке в ожидании хорошей погоды, помчались
вниз в сухую и жаркую пустыню к далекой реке Или.
Нестерпимый зной, яркое солнце действуют первое время оглушающе после про-
хладного климата гор. Путь тянется долго. Но вдали показалась зеленая полоска
тугаев, за нею - угрюмые коричневые горы Калканы и еще дальше - отроги Джун-
гарского Алатау.
Горы Чулак - южные отроги Джунгарского Алатау
Вот и песчаные барханы, и озерко между ними, и ровные площади солончаков.
Здесь недавно прошел дождь и кое-где еще сверкают крохотные лужи. В одной из
них вижу оживленное общество водяных клопов корикс. Сколько сюда набралось
этих водных обитателей - клопиков. Наверное, несколько сотен.
Интересно, как они сумели сразу большой компанией заселить именно одну лу-
жицу. Поблизости в таких же лужицах никого нет. Неужели, совершая дальний пе-
релет, опустились все вместе сразу одной дружной стайкой или, наоборот, в нее
сперва попало несколько ретивых путешественников и уже потом они, подавая
особым образом сигналы, привлекли остальных пролетавших мимо. Перелеты водя-
ных клопов плохо изучены, и никто не знает, как они происходят. Все это - од-
на из немногих бесконечных загадок, с которыми постоянно встречается энтомо-
лог, изучающий насекомых.
Лужица, занятая кориксами, маленькая, не более одного квадратного метра. В
такую жару она едва ли сохранится до вечера, высохнет, и клопы в ней могут
погибнуть, влипнут в грязь и не выберутся из нее. Но невольные пленники
усердно копошатся в илу, некоторые перепачкались в нем так, что их не узнать.
Им, таким любителям переселений, сейчас надо бы менять свою временную оста-
новку, перебираться в другое место. Да, наверное, нет такого правила в их
племени летать днем, да еще в такую жару и сухость. Ночью и влажнее, и врагам
невидно. Вот и ждут конца дня. Хорошо, если дождутся!
На следующий день к вечеру возвращаюсь обратно, останавливаюсь возле знако-
мой лужицы. От нее осталось лишь поблескивающее глянцевитой поверхностью пят-
но глины. И в ней - только два клопа-неудачника, те, кто влипли в грязь и не
смогли из нее выбраться. Остальные все же дождались вечера и убрались восвоя-
си. Вот молодцы-путешественники!
Красный солончак в предгорьях хр. Кату-Тау
Ночные
полеты
Четвертый час машина мчится без остановок по бесконечной пустыне. Ровная и
гладкая, она кое-где прорезается сухими руслами дождевых и селевых потоков -
водомоинами, поросшими кустарничками. Слева видна голубая зубчатая полоска
гор, справа - желтая ниточка кромки песков, впереди на ровном горизонте мая-
чит далекая светлая точка. На небе ни облачка, и, хотя ветер прохладен, все
еще ласково греет осеннее октябрьское солнце. Иногда взлетает впереди стайка
жаворонков. Провожая машину, летит каменка-плясунья. В стороне от дороги под-
нимаются чернобрюхие рябки и в стремительном полете скрываются за горизонтом.
Светлая точка колышется, отражаясь в озерах-миражах, и медленно увеличива-
ется. Потом становятся заметны очертания большого полуразрушенного, сделанно-
го из сырцового кирпича, мавзолея Сары-Али. Дорога минует его, и машина мчит-
ся к новым горизонтам. Еще час пути, и совсем рядом с дорогой протянулась по-
лоска саксаульников. Солнце закатывается за горизонт, становится прохладно.
Но что может быть чудесней ночлега в холодную ночь у костра в саксауловом ле-
су! Ветерок слегка посвистывает в тонких безлистных веточках саксаула, ровно
и жарко горит костер. В сумерках на вершине холма появляются неясные силуэты
сайгаков, они застывают на мгновение и внезапно исчезают.
Темнеет. Сгрудились у костра, слушаем песню чайника и бульканье супа в кот-
ле. Вдруг что-то, падая, ударяется о чайник, потом раздается звук удара по
кабине машины. Затем кого-то легонько стукнуло по спине, а через минуту один
из членов нашей экспедиции стал уверять, будто его «полоснуло» по носу. Вско-
ре мы все слышим звуки падения вокруг нас чего-то небольшого, но твердого.
Еще больше темнеет, и в небе загораются крупные, яркие звезды пустыни. В баке
с водой появляется тоненькая корочка льда: после теплого осеннего дня темпе-
ратура быстро упала значительно ниже ноля. Наступила ночь. В темноте трудно
разглядеть, что так звонко продолжает падать вокруг нас.
Саксаул
Вот опять что-то маленькое и темное упало в костер, шевельнулось и исчезло
в жарком пламени. Раздается возглас недоумения: из котла вместе с супом наш
добровольный повар извлекает каких-то темных насекомых-утопленников. Еще чаще
раздаются щелчки, и мы видим уже редкий дождь насекомых, падающих на землю
почти вертикально сверху. На земле они беспомощно барахтаются, судорожно по-
дергивают ногами, но не в силах подняться в воздух.
При свете костра вглядываюсь в ночных гостей, рассматриваю их блестящее
черное одеяние, округлую голову с небольшим, плотно прижатым к брюшку хобот-
ком, черные глаза, овальное, обтекаемой формы тело. Ноги у воздушных путеше-
ственников светлые, плоские, снабженные оторочкой из густых щетинок, типичные
плавательные ноги-весла. Так вот кто нас посетил! Это типичные обитатели во-
доемов - клопы гребляки Корикса дентипес (рис. 532).
Гребляки населяют не только стоячие, но и проточные воды. Для дыхания они
выставляют из воды не конец брюшка, как это делают многие водные насекомые, а
голову. Яйца обычно откладывают весной на водяные растения. Самцы многих ви-
дов гребляков обладают музыкальными способностями, издавая звуки с помощью
передней ноги, которой, как смычком, проводят по своему хоботку, исчерченному
поперечными бороздками.
Но откуда здесь, в центре безводной пустыни, взяться клопам-греблякам, да
еще в холодную осеннюю ночь? Ближайшая вода - река Или, озера ее дельты и
озеро Балхаш - от нас не менее чем в восьмидесяти километрах по прямой линии.
Больше здесь нет никаких пригодных для гребляков водоемов.
На земле гребляки быстро затихают и замерзают. Видимо, с суши они не умеют
подниматься в воздух и на ней, вне родной стихии, беспомощны. Пробую отогреть
гребляка. Лакированный комочек начинает быстро барахтаться. Подбрасываю его в
воздух: крылья раскрываются, раздается едва слышный шорох, взлет, поворот об-
ратно к свету костра и опять падение на землю. Клопов непреодолимо притягива-
ет свет костра, они не в силах противиться его магическому влиянию. В чем же
причина столь странного поведения? По-видимому, здесь сочетается значение не-
скольких обстоятельств. На зиму гребляки покидают все мелкие и промерзающие
до дна водоемы, переселяются в глубокие. Кроме того, одновременно они следуют
инстинкту расселения. Осенними ночами и происходят их путешествия. Летят они
далеко во все стороны, быть может, даже на большой высоте, согреваясь от мы-
шечной работы. Не исключено, что эти клопы на зиму перелетают на зимовки
очень далеко, подобно птицам. Видимо, они очень чувствительны к свету и спо-
собны улавливать ничтожнейшие лучи отражения света от водной поверхности
звездного неба. У них, как говорят биологи, сильно развит положительный фото-
таксис, стремление к свету. Мерцание костра сбивало с пути ночных пилотов,
они резко снижались вниз и вместо воды, ударяясь, оказывались на сухой и
твердой земле пустыни.
Потом я узнал, что есть кориксы, которые летают и днем. Они, возможно, от-
носятся к другим видам. Как-то в начале октября в ясный теплый день я красил
крышу гаража асфальтовым лаком. К моему удивлению, вскоре на ней оказалось
несколько водяных клопов корикс. Я даже не заметил, когда они успели призем-
литься. Крыша блестела на солнце и очень походила сверху на болотце с тихой
стоячей водой.
Зимовка
в горах
Чуть было не прошел мимо большой серой гранитной скалы, но задержался, слу-
чайно заметив на ней необычные красноватые пятна. «Наверное, такой забавный
лишайник!» - подумал я. На скалах часто растут лишайники, и среди них встре-
чаются и красные. В Центральном Казахстане особенно часты такие красные, рас-
тущие большими пятнами на гранитных скалах. А здесь - только пятнышки.
Но можно ли верить мимолетному впечатлению? Оно так часто вводит нас в за-
блуждение. Тем более, что в горах Тянь-Шаня мне ни разу не встречались крас-
ные лишайники. Надо подойти поближе и взглянуть.
И передо мною открылось маленькое чудо. Вместо лишайников я увидал скопле-
ние красных клопов Лигэус эквестрис (рис. 533). Судя по всему, они здесь пе-
резимовали и теперь сидели кучками на камнях, тесно прижавшись друг1 к другу и
грелись на солнце.
Рис. 532 - Клоп-корикса
Рис. 533 - Скопление клопов
Лигэус эквестрис
Сегодня хороший теплый весенний день, и, хотя на северных склонах между
елей всюду голубеют полосы снега и уж, конечно, все вершины гор сверкают без-
молвными ледниками, здесь на южном склоне - теплынь, зазеленела трава, мать-
и-мачеха пожелтила пятнами землю, порхают бабочки-крапивницы, мечутся жуки-
скакуны .
В низкогрьях Заилийского Алатау
Сколько же здесь клопов? Наверное, не менее трех-четырех тысяч. Таких серых
скал немало на этом южном склоне, зимовка же только одна. Клопам рядышком
друг с другом теплее и, возможно, безопасней. К тому же от скопления слышен
легкий, но отчетливый и своеобразный запах. Он, как химический сигнал. И хотя
и кажется он слабым, клопам слышен хорошо: «мол мы здесь, здесь мы зимуем!»
Некоторые клопики ползают в стороне. Из них то один, то другой, сверкнув
красными крыльями, взлетает в воздух и уносится вниз в голубой простор дале-
кой пустыни. Эти клопы - жители жарких равнин. Собрались они сюда высоко в
горы только на зиму и теперь начинают возвращаться в родные места.
Птицы на зиму летят на юг, в теплые страны перекочевывают и некоторые лету-
чие мыши. Еще летят осенью на юг некоторые бабочки. А клопы? Что за странное
поведение, к зиме скрываться от тепла, переселяться в холод, навстречу сне-
гам.
Но это только кажется странным. В горах зимой в полосе леса не бывает силь-
ных морозов, а в пустыне, наоборот, иногда столбик ртути термометра падает до
30-35 градусов ниже ноля. В горах не бывают сильные оттепели. А в пустынях
зимой случается так, что хоть загорай голышом на солнце. А после этого - сно-
ва мороз. Такие капризы погоды плохи для насекомых. Кто проснулся от тепла -
голодает, истощается или даже гибнет от недоедания и резкой смены температу-
ры. И, наконец, весной в пустыне в очень теплые ранневесенние дни нечем пи-
таться, природа еще дремлет. Нет, уж лучше перезимовать в горах да спуститься
в родные края, когда там минуют оттепели да заморозки и когда жизнь по-
настоящему пробудится и забьет ключом.
Путешествие в горы ради зимнего сна происходит тоже не без риска. На пути
много врагов. А сколько надо израсходовать сил, чтобы добраться до желанной
цели. Вот почему многие клопы остаются зимовать где попало, в том числе и в
пустыне. В горы же летят не все. И в этом большой резон. Случится в пустыне
ранняя оттепель или поздний заморозок, или даже зимняя стужа - клопы от них
погибнут. Зато останутся целыми те, кто улетел в горы. Они как страховой за-
пас на случай непредвиденной катастрофы. Так и водится в этом племени испокон
веков.
На зимовку в горы летят еще и жуки-коровки (рис. 534), златоглазки, некото-
рые мухи, но про путешествие клопов ни разу не приходилось слышать. Наверное,
мне впервые привелось встретиться с таким явлением.
Рис. 534 - Жук-коровка на лессовом обрыве в низко-
горьях Заилийского Алатау
Первые солнечные дни весны, первая солнечная ванна. Она и согреет, и убьет
бактерии и грибки, вызывающие недуги, и пробудит к жизни организм. Положенный
рядом с клопами термометр показывает сорок градусов. Неплохо! При такой тем-
пературе сильнее бьются сердца клопов, быстрее мчится по сосудам и камерам
кровь.
Но для некоторых зимовщиков солнечные лучи ни к чему. Они, наоборот, уско-
рили гибель: сверху вниз на камни падают хворые клопики, перевертываются
кверху ногами и замирают. Кто они, старики или больные?
Возле погибших крутится орава соплеменников. Они здоровы, энергичны. Что
для них чужое страдание! Вонзают длинные серые хоботки в тело гибнущих со-
братьев, пожирают их. Возле каждого неудачника, как вокруг обеденного стола,
рассаживаются кружочком с десяток канибаллов. Ну что же! И это неплохо, хотя
и кажется нам неприглядным. Зачем попусту пропадать добру, если оно может
служить на благо своего рода. Быть может, так водится испокон веков в общест-
ве клопиков неслучайно: погибать, так уж не где попало, а в своем скоплении,
ради своих соплеменников, служить в конце жизни запасом пищи. Больных и за-
разных , наверное, не стали бы поедать. А старики идут в дело. Для этого они и
летят сюда на зимовку. В жизни все так целесообразно. Между прочим, в давние
времена дикие племена человеческого рода тоже поедали своих немощных стари-
ков , очевидно, полагая, что лучшая для них могила - желудок потомков.
Кое-где клопы на камнях оставляют красные пятнышки. Видимо, после зимовки
перед длительным полетом полагается освобождать кишечник от продуктов обмена
веществ и пищеварения, накопленных за зиму.
Не хочется расставаться со скоплением клопиков. Не каждая прогулка в горы
дает такую интересную находку. Надо бы еще посмотреть, сколько дней клопики
будут греться, когда все разлетятся. Но пора спускаться вниз на дно ущелья.
Там уже царит тень, прохлада, полумрак.
Проходит неделя, и я почти каждый день навещаю своих знакомых. Клопиков все
меньше и меньше. Наконец, остается несколько сотен, почти все разлетелись,
оставив после себя горки трупов и красные пятнышки на серых камнях. Потом и
эти запоздавшие улетают.
Потом при случае несколько лет подряд проведывал зимовку клопов и всегда на
ней находил многочисленных ее обитателей. Количество их от года к году коле-
балось . Иногда клопов собиралось зимовать очень много, иногда - мало. Палом-
ничество жителей пустыни в ущелье не прекращалось.
Возвращаясь с зимовки в родные жаркие пустыни, взрослые клопы вскоре, отло-
жив яички, погибали. Так же, как и большинство других насекомых, они не жили
больше одного года. Маленькие, выбравшиеся из яичек насекомые, быстро росли и
к осени, став взрослыми, некоторые из них отправлялись в далекое путешествие
в горы к скалам, испокон веков использовавшихся их предками.
Казалось бы, в этом не было ничего особенного. Но как клопы, впервые от-
правляясь в зимовочный путь, не сбивались со своей дороги и безошибочно при-
бывали на «место назначения»? В путь-дорогу их направлял загадочный инстинкт,
этот опыт предков, передававшийся по наследству. Кроме того, в поисках скоп-
ления клопам помогал химический сигнал-запах, далеко разносившийся по ущелью
с серой зимовочной скалы.
Скопление клопов на зимовку мне напомнило еще одну встречу. Жара заставила
нас забраться в небольшую рощицу развесистых карагачей. Среди молодой поросли
мелких кустиков я заметил старый и высокий пень, оставшийся от спиленного де-
рева, и, предвкушая удачную охоту на насекомых, отправился к нему, захватив
полевую сумку, фотоаппарат и походный топорик.
На пне сохранилась толстая кора. В одном месте она слегка отслоилась. Осто-
рожно засунул в щель лезвие топора: сейчас узнаю, кто схоронился от жары и
света. Но в тот момент, когда кора едва отошла в сторону, очень сильно запах-
ло клопами. Я подумал: наверное, задел головой сидящего на листике вонючку-
клопа и он отомстил по своему клопиному обычаю за потревоженный покой. Но
ошибся. Густой клопиный запах шел из-под коры. Здесь вся щель под нею оказа-
лась забитой множеством сухих клопиных шкурок. Гардероб клопов был строго
стандартен: все одежки сбросили с себя молодые клопы-пентатомиды последнего
возраста, прежде чем превратиться во взрослых франтов.
Линька у насекомых - ответственное дело в жизни. Протекает она медленно,
болезненно, насекомые в это время беспомощны. Вот и собрались клопы вместе,
подзывая друг друга запахом для обряда прощания с детством и сообща напустили
столько защитной вони, что ее не выдержал бы ни один враг. К тому же, быть
может, было и полезней собраться всем вместе, чтобы, став взрослыми, легче
встретиться друг с другом.
Клопам хотя бы что, своя вонь не слышна. Зато никто не тронет, не обидет. В
единении - сила!
Стрекозы-
путешественницы
После путешествия по проселочным дорогам вдоль озера Балхаш мы, наконец,
выскочили на асфальт, идущий в город Балхаш, и уж теперь блаженствую, прежде
всего, я: не надо ежеминутно переключать рычаг скоростей, тормозить, лавиро-
вать между камнями, ни на секунду не отрывая взгляда от пути.
Утренний воздух еще прохладен и свеж, и в щелке слегка приподнятого лобово-
го стекла ветер поет тихую песенку. Постепенно однообразие бега машины сперва
успокаивает, потом начинает усыплять. Для водителя такое состояние самое
опасное. Мои же спутники давно залегли, оставив меня одного со своими мысля-
ми . И вдруг - необычное! Над дорогой реет масса стрекоз, целая стая. Проходит
десяток минут, а наша машина все еще их не миновала. Скорость полета стрекоз
небольшая, около 20-30 километров в час, и друг от друга они выдерживают дис-
танцию в несколько метров. Армада воздушного рейса движется по ветру на за-
пад, насекомые куда-то путешествуют.
Переселения насекомых известны не только у саранчи. Летят стаями некоторые
бабочки. Есть среди них и такие, которые, подобно птицам, осенью регулярно
летят на юг, а весной возвращаются на родину обратно. И вот еще стрекозы по-
пали в разряд путешественников.
Не особенно приглядное и, может быть, даже смешное зрелище для пассажиров
проезжающих мимо автомобилей - видеть, как пожилой человек, подобно мальчиш-
ке, гоняется с сачком за стрекозами. Меня смущают любопытные взгляды. Кое-кто
даже притормаживает машину. Но что поделаешь!
Скоро у меня несколько пленниц. Стрекозы небольшие, все одного вида, как
оказалось впоследствии, Симпетрум флавеолюм (рис. 535). Полет их меня озада-
чил. Все они летят с Балхаша, поперек ветра, дующего с востока на запад. Озе-
ро отсюда недалеко: в одном-двух километрах. Но, достигнув асфальта, стрекозы
сворачивают и направляются вдоль него и следуют над ним по ветру на запад,
как бы демонстрируя какой-то принятый в их племени обычай. Ну, положим, ас-
фальт необходим автомобилям. По нему они мчатся с быстротой, не то, что по
проселочным дорогам. А стрекозам зачем? Может быть, над асфальтом больше на-
грет воздух и сильнее его конвекционные токи, с помощью которых легче лететь?
Но сейчас утро, по сравнению с дневной жарой прохладно, всего около 24 граду-
сов . Да и ветер настолько силен, около сорока километров в час, что вряд ли
ощущается разница в температуре над дорогой и вне ее. К тому же, стрекозы
почти все летят на высоте около пяти-восьми метров над землей. Нет, тут что-
то другое!
Стрекозы явно следуют асфальту, возможно, воспринимая его как реку, водный
поток, вдоль которого и надлежит путешествовать как можно дальше. Жизнь стре-
коз связана с водой, все их детство проходит в воде. Ну а стремление к рассе-
лению, к поискам новых мест, пригодных для жизни, к выселению оттуда, где
размножилось слишком много сородичей, существует в той или иной степени почти
у всех животных.
Предположение кажется верным. Впоследствии много раз встречал стрекоз, ле-
тящих над асфальтовыми дорогами. Бедные странницы! Куда только не уводил их
этот ложный путь!
Рис. 535 - Стрекоза Симпетрум
И еще одна встреча со стрекозами над асфальтом, но уже совсем по другой
причине.
Проснулся и удивляюсь необычной тишине. Город будто замер. Потом догадался:
выпал ранний снег. Мягкое его покрывало заглушило звуки пробуждающегося горо-
да . То, что сейчас ненастье, - хорошо. За ним обязательно будет солнце и теп-
ло, и я вывожу из гаража заранее подготовленную машину. Среди низкой и серой
пелены неба показалась едва просвечивающая синева. Обязательно будет хорошая
погода в пустыне, куда лежит наш путь.
Недалеко от села Баканас, где дорога близко подходит к реке Или, над ас-
фальтом вижу много стрекоз. Их поведение необычно, они реют очень низко, в
нескольких сантиметрах от поверхности дороги, и не желают улетать. Судя по
всему, они здесь не впервые, уже привыкли к необычной обстановке, так как
ловко увертываются от нашей машины. Зачем понадобился стрекозам асфальт, что
они нашли в нем хорошего? Потом догадываюсь: температура воздуха около восьми
градусов тепла, над асфальтом же - значительно теплее. Он, черный, быстрее
прогревается. Наверное, эту разницу учуяли и другие мелкие насекомые. За ними
и охотятся ретивые хищницы. Мелочь же мне не разглядеть из машины.
Странные
путешественники
Тугаи у реки Или стали необыкновенными. Дождливая весна, обилие влаги - и
всюду развилась пышная, невиданно богатая растительность. Цветет лох и волна-
ми аромата напоен воздух. Местами лиловые цветы чингиля закрывают собою всю
зелень.
Цветущий чингил в предгорьях Джунгарского Алатау
Как костры, горят розовые тамариски. Будто белой пеной покрылись изящные
дзужгуны, а на самых сыпучих песках красавица песчаная акация, светлая и про-
зрачная, оделась в темно-фиолетовое, почти черное убранство цветов. Рядом с
тугаями склоны холмов полыхают красными маками, светится солнечная пижма.
Безумолчно щелкают соловьи, в кустах волнуются за свое короткохвостое потом-
ство сороки. Короткая и счастливая пора пустыни! Биение жизни ощущается в ка-
ждой былинке, крошечном насекомом.
После жаркой пустыни мы с удовольствием располагаемся под деревьями, и ка-
кая благодать тут в тени рядом со зноем южного солнца! Отдохнув, иду на раз-
ведку, на поиски встреч с насекомыми.
Но поиски неудачны. Насекомых мало. Сказались три предыдущих года, голодных
и сухих. И сейчас не для кого это изобилие цветов, их аромата и ярких красок.
Кое-где лишь зажужжит пчела, застынет в воздухе муха-бомбилида (рис. 536).
Удивительно это время сочетания буйства растений и малочисленности их шести-
ногих друзей! Пройдет год, быть может, два, насекомые воспрянут и вновь ожи-
вят лик пустыни.
Надоело приглядываться. Всюду пусто, и не за что зацепиться взглядом. Вот
разве интересны зигзаги, тянущиеся узенькими полосками по песку, протянутые
таинственными незнакомцами. Кто тут путешествовал, ползал в песке под самой
поверхностью, чтобы не быть заметным врагам и самому остаться неуязвимым? Но
сколько ни раскапываю песок, ничего не нахожу и не могу понять, в какую сто-
рону направлялись хозяева следов. Обидно не раскрыть загадки и возвращаться
ни с чем к биваку. А они, эти извилистые ходы, встречаются на каждом шагу и
будто прочерчены в издевку надо мною.
Утешаю себя: по-видимому, обладатели ходов бродят ночью, а на день прячутся
глубоко в песок. Поэтому сейчас их не найти, и пора бросить всю затею. Пере-
вожу взгляд на расцвеченные кусты чингиля, дзужгуна, тамариска, слежу за пти-
цами, убеждаю себя, что неудача мелкая, не стоящая внимания, и почти забываю
таинственные зигзаги.
Но на биваке, у машины, где мы несколько часов назад истоптали весь песок,
он оказался весь испещрен зигзагами. Их проделали, когда мы все разошлись по
тугаям. Тогда снова ползаю по песку и опять без толку. Мне пытаются помочь,
песок весь изрыт, истоптан, зигзаги перекопаны, но никому нет счастья разгад-
ки.
Рис. 536 - Муха-бомбилида
Тогда, стараясь отвлечься, усиленно занимаюсь другими делами, привожу в по-
рядок коллекции, записи. На биваке наступает тишина, все снова разошлись по
делам. Долго вспоминая название одного растения, случайно гляжу под ноги и
вижу легкую струйку песка, вздымающуюся кверху. Впереди этой струйки толчка-
ми, с остановками движется небольшой песчаный бугорок. Сзади бугорка вижу то,
что искал весь день - тонкую извилистую борозду, тот самый след незнакомца.
Он быстро удаляется от меня, приближается к кустику, отходит от него в сторо-
ну, прочеркивая зигзаги.
Не переводя дыхания, я смотрю в бинокль с лупками и вижу такие знакомые,
торчащие из песка кривые челюсти-сабли личинки муравьиного льва. Она ползет
вспять, брюшком вперед, головой назад, вся спряталась в песке, а изогнутой
кверху головой взметывает струйками песок, прокладывая путь, оставляя позади
себя дорожку. Оригинальный способ передвижения! Даже не могу припомнить, есть
ли аналогия ему среди обширного мира насекомых. Пожалуй, нет. Да и звери с
птицами, кто из них способен передвигаться вспять!
Так вот кто ты, такой таинственный незнакомец! Воронки муравьиных львов
здесь всюду виднеются по пескам в тугаях. Для этих насекомых не миновала беда
прошлых лет, и вот теперь они страдают от недостатка добычи. Никто не попада-
ет в их хитроумные ловушки и, наверное, поэтому голодные личинки так часто
меняют места, путешествуют в поисках несуществующих богатых угодий.
Одноногий
скакун
Что может быть чудесней заброшенных и слабо накатанных дорог в незнакомой
местности! Все ново, неожиданно, и за каждым холмом ожидается что-нибудь ин-
тересное. Вот и сейчас после скалистых угрюмых гор пустыни, каменистых ущелий
с испуганно бегущими по осыпям кекликами, настороженно выглядывающими из-за
вершин рогатыми архарами, внезапно открывается широкая долина со змейкой жел-
тых прошлогодних тростников. Здесь проносятся стремительные чирки, неохотно
поднимаются с земли журавли, присевшие отдохнуть после долгого пути на север-
ную родину.
Дорога упирается прямо в ручей. Воде мы рады: можно пополнить иссякнувшие
запасы в бачке, очистить от грязи и пыли машину. Ручей в тростниках немалый,
и сейчас, весной, он предстал перед нами во всей своей мощи. Поэтому радость
поездки омрачается заботами: я знаю по опыту, что прежде чем выйти из ущелья,
дорога должна пересечь ручей несколько раз, и, кто знает, под силу ли его пе-
ресечь нашему маленькому «Москвичу». Приходится разуваться и лезть в холодную
воду. Дно здесь каменистое, а вода - выше колен. Трудно будет проехать это
место. А дальше, может быть, еще хуже? Обидно возвращаться обратно. Наспех
разбив палатку, мы отправляемся на разведку, обследуем один за другим броды,
тщательно осматриваем объезды, убираем с пути большие камни.
В прозрачной воде мелькают стайки рыб. На отмелях, где вода теплее, греются
водяные ужи. Ущелье то широко расходится, то сужается, и тогда черные скалы
подступают к самой воде и тростникам. Но вот ущелье становится совсем широ-
ким, ручей уходит влево, дорога идет по высокому берегу правой стороны. Раз-
ведка закончена. Итак, нам предстоит пересечь шесть бродов.
Прежде чем вернуться к биваку, мы забираемся на вершину горы и смотрим на
выход из ущелья, в ту сторону, куда бежит ручей, на обширную пустынную равни-
ну, уходящую на сотни километров к едва различимой, задернутой сизой дымкой
полоске горизонта. С горы хорошо видно, как много всюду красно-оранжевых
тюльпанов, ярких красных маков и ревеня Максимовича с громадными плоскими ли-
стьями. По небу плывут кучевые облака, по бескрайней желтой пустыне тихо пол-
зут синие тени от них. У выхода из ущелья в полукилометре от нас синяя тень
заползает на черную гору, а там, где она была раньше, появились какие-то
светло-желтые пятна.
Сайгаки! - с возбуждением восклицает Николай.
Пятна как будто слегка передвигаются с места на место, то сходятся вместе,
то расходятся в стороны. Может быть, просто светлые камни кажутся живыми. На-
до посмотреть подольше, тогда все выяснится. Но тихо подплывает еще одна си-
няя тень и закрывает пятна.
Определенно, сайгаки! - заверяет мой спутник.
Солнце стало клониться за горы. Пора торопиться обратно и еще по теплу пе-
рейти через холодную воду.
Так мы и не узнали в тот день, что это были за пятна, и, конечно, никто из
нас не подумал, что это одноногие скакуны. Впрочем, мы тогда о них ничего не
знали.
Первая половина дня ушла на переправы, и к выходу из ущелья мы добрались
только к обеду. Здесь ярко светило солнце, тюльпаны казались маленькими языч-
ками пламени, пробивающимися из земли. Кое-где большие листья ревеня захвати-
ли дорогу и скрипели под колесами машины. А там, где вчера почудились сайга-
ки , стояли в полном цвету высокие ферулы илийские.
Ферулы - замечательные растения. Толстый стебель с блестящей поверхностью,
почти не утончаясь и не ветвясь, шел от земли до вершины и заканчивался раз-
весистой, круглой, как шар, шапкой мелких веточек, усыпанных желтыми цветами.
Каждый цветок нес широкий рубчик. Стебель снаружи покрыт тонкой, но прочной
оболочкой, внутри же заполнен очень пористой и легкой белой тканью. Все рас-
тение, вырванное из земли, очень легкое. И как только оно удерживается в поч-
ве, когда в пустыне разгуляется ветер! Ферула илийская - типичное растение
пустыни, настоящий эфемер, развивающийся в короткое время - только ранней
весной, как и красные тюльпаны, маки, ревень Максимовича и многие другие рас-
тения пустыни. Семена этого растения якобы обладают ценным свойством увеличи-
вать отделение молока у коров.
Ферула
Цветы ферулы издают сильный и приятный аромат. На этот запах слетаются на-
секомые пустыни. И кого тут только нет: пчелы, осы, мухи, жуки, бабочки, на-
ездники (рис. 537). Весь этот многоликий мир насекомых жужжит над желтой шап-
кой цветов, сверкая своими разноцветными нарядными. Иногда налетал ветер,
слегка вздрагивали желтые цветы, потревоженные насекомые поднимались роем и,
собравшись с подветренной стороны, толклись в воздухе.
1 .. "• ж*
Рис. 537 - Насекомые на цветах ферулы
Вскоре мы расстались с ферулой. Но не навсегда. Пришло время второй встре-
чи. Она произошла в разгар жаркого лета. Над пустыней висело ослепительное
солнце и нещадно обжигало сухую пыльную землю. Горный ручей в ущелье, который
летом доставил столько хлопот, неузнаваемо обмелел. По сухим прошлогодним
тростникам прогулялся кем-то пущенный огонь, а на месте сожженных растений
выросли новые пышные зеленые тростники с серебристыми метелочками. Над тихими
мелкими заводями реяло множество синих и зеленых стрекоз-стрелок, беспрерывно
подлетали к воде страдающие от жажды осы, пчелы и мухи. В густых тенистых за-
рослях спрятались комары и замерли в ожидании прохладной ночи. Даже почуяв
нас, они не рисковали вылетать из своих укромных уголков, слишком жарко и су-
хо было для этих любителей прохлады и сырости.
Пустыня выгорела, и как-то не верилось, что еще совсем недавно она была по-
крыта яркими цветами тюльпанов и маков. Большие листья ревеня высохли, ветер
их поломал и разметал по пустыне, как клочки бумаги. Куда же делась красавица
ферула? Она куда-то исчезла, и только обрывки сухих листьев кое-где застряли
на редких кустиках солянки боялыша. Неужели ее кто-то заготовил как топливо
или еще для чего-нибудь? Вряд ли они могла пригодиться и на костер путнику:
от большого и очень легкого растения мало тепла.
Налетает ветер, шуршит сухими коробочками семян, поднимает в воздух сухие
обрывки листьев ревеня, взметывает их вверх и несет по пустыне к горам.
- Скачет, смотрите, кто-то скачет! - кричит Николай. То, что я увидел, было
совершенно неожиданным. Не сайгаки несутся по пустыне, и не лисица выскочила
из-за пригорка. Через кусты боялыша, перекатываясь по ветру на круглой шапке
высохших пружинящих ветвей, мчится ферула. Вот она уткнулась в кустик, заце-
пилась за него и сразу, влекомая ветром, повернулась боком, взмахнула в воз-
духе толстым стволом, уперлась им о землю, перескочила на этой своей одной
«ноге» через препятствие и вновь помчалась дальше. Опять на пути препятствие,
снова взмах ногой, упор, скачек и... стремительный бег.
Мы бросаемся на поиски одноногих скакунов, находим среди них еще не полно-
стью вырванных ветром, а в глубоких ложбинах натыкаемся на целые завалы за-
стрявших путешественниц.
Сухая ферула очень легка и, несмотря на свои крупные размеры, кажется неве-
сомой. Круглая шапка - хороший парус. Ветер раскачивает ферулу, и в том мес-
те, где ствол, переходя в корневую шейку, погружается в землю, образуется во-
ронка. Ткань корневой шейки какая-то другая, чем в пористом и легком стволе
и, странно, она слегка влажна на ощупь. По-видимому, она гигроскопична из-за
обилия в ней солей. Достаточно пройти небольшому дождю, как влага скопляется
в воронке и попадает на корневую шейку.
Для чего же нужна влага корневой шейке? Ответ на этот вопрос прост. На
влажной ткани растет какой-то зеленовато-синий грибок. Легкий запах плесени
подтверждает его существование. Грибок разъедает ткань корневой шейки. Дунет
ветер, шейка сломается, и одноногий скакун на свободе, скачет по пустыне,
рассеивая по пути свое потомство - плоские семечки. Скачет долго, до тех пор
скачет, пока не сломается парус, и от всей круглой шапки останутся коротень-
кие пеньки на верхушке сухого толстого ствола. Как все замечательно устроено
У ферулы!
Форма шара ветвей и широкая поверхность семян - это парус, чтобы катиться
по ветру; очень легкий и прочный ствол - нога, чтобы перескакивать с ее помо-
щью через кустики и промчаться как можно дальше, разнести семена в места, где
возможна жизнь; впитывающая влагу корневая шейка вместе с грибком - волшебный
замок, вовремя открывающий и отпускающий на волю отцветшее растение.
Интересно узнать, живет ли кто-нибудь в сухой феруле. Нашел овражек, сплошь
забитый сухой ферулой, прискакавшей сюда по ветру, вооружился ножом и стал
разрезать стволы растения на мелкие кусочки.
В сухой феруле оказались насекомые. В сердцевине жили слоники, крупные, се-
рые, с длинными хоботками (рис. 538) . Разве мох1 такой теплый, да еще и под-
вижный домик остаться незаселенным. Слоники проникали из земли в корень и
ствол еще личинками, выедали там широкий продольный канал и в нем окуклива-
лись . В стадии куколки они и совершали вместе с ферулой путешествие по пусты-
не. Ради этого они и поселялись в ней. Потом, став жуками, прогрызали отвер-
стие в плотной стенке и покидали убежище.
Рис. 538 - Долгоносик Ликсус
Небольшие мохнатые пчелки, кажется, только и ждали, когда слоники проделают
в стволе отверстие и покинут его. Как всегда, озабоченные и деловитые, они
заползали в ствол, выгрызали в мягкой сердцевине продольные ходы и заполняли
их ячейками. Между ячейками они устанавливали небольшие перегородки из слегка
уплотненной сердцевины стебля растения. В каждой ячейке, расположенной одна
над другой, пчелка заготавливала пыльцу, смешанную с нектаром и клала яичко.
Новое поколение пчелок выходило из старых поломанных стволов ферулы почти
через год, только когда отцветала новая ферула, разбегалась по пустыне, а из
нее выбирались наружу слоники.
В широкие продольные ходы, оставленные слониками, на зиму набивалось еще
много разного шестиногого народца, спасающегося от стужи, снега, холодных
ветров и, главное, от резких смен температур.
До чего замечательно устроена ферула - это совершенное дитя пустыни, и
сколько насекомых связало с нею свою жизнь!
Переселенцы
После темного елового леса на степном склоне горы такое раздолье, и далеко
во все стороны видны и горы, и долины, и скалистые вершины со снегами. Здесь
и мир насекомых другой, и жизнь оживленней.
Тоненькими голосами жужжат мухи-неместриниды. Вяло перелетают с цветка на
цветок ярко-красные, с черными пятнами ядовитые бабочки медведицы, летают
крылатые муравьи лазиусы (рис. 539), бабочки голубянки. А какой из травы до-
носится многоголосый хор кобылок музыкантов!
Напротив, на темном фоне горы, поросшей еловым лесом, вижу летающих насеко-
мых. Впереди каждого торчит очень ровная и довольно толстая палочка. Это, на-
верное, вытянутые в струнку усики. А крылья что-то слишком широки и будто их
четыре. Пилоты проносятся над глубокой горной долиной, все до единого в одном
направлении вниз в долины, против легкого бриза, как всегда в здешних горах
дующего с низовий к вершинам. Насекомые летят без перерыва. Становится ясным:
сейчас происходит массовое их переселение. Но к чему оно и кто такие путеше-
ственники?
Незнакомцев не просто поймать, а летят они довольно высоко над землей. Не-
сколько неудачных попыток, и, тяжело переводя дыхание, изволь после быстрых
перебежек подниматься к оставленному на горе рюкзаку.
Многие переселенцы поднимаются из травы, и в момент взлета видно, как у них
сзади торчат, как у журавлей, длинные и, как мне кажется, слегка красноватые
ноги. Но, поднявшись в воздух, они их подгибают под туловище, будто маленький
самолет убирает шасси.
Когда нет ветра, пилоты медленно набирают высоту. Если же он силен, то
взлетевшего преследует неудача, он отбрасывается током воздуха назад и тогда
садится обратно в траву. Но когда силы ветра и мышц крыльев уравновешиваются,
аэронавты поднимаются в воздух все выше и выше, сверкая на фоне темного южно-
го неба прозрачными блестящими крыльями. Подъем идет успешно, две-три сотни
метров высоты осилены, далекое путешествие начато, и удачник летит, планируя
к далеким и жарким долинам.
Если прилечь на землю и, запрокинув голову, посмотреть на небо, тогда видно
много таких переселенцев. Среди летящих насекомых иногда появляются непохожие
на всех, чуть больше размером, с желтым, а не красноватым кончиком брюшка.
Они редки, один на полсотни обычных. Полет их тяжелый, медленный. Им редко
удается высоко подняться над землей.
Я хорошо отдохнул от долгого подъема в горы, вдоволь насмотрелся на незна-
комцев, совершающих перелеты, и не прочь вновь поохотиться за ними с сачком в
руках. По крутым склонам трудно гоняться за летающими насекомыми. Но что зна-
чит одышка и тяжелое биение сердца, когда сквозь ткань сачка, наконец, виден
трепещущий комочек. К удивлению, в нем я узнаю одного из самых распространен-
ных саранчовых - кобылку Хортиппус априкариус (рис. 540).
Рис. 539 - Крылатый муравей Лазиус Рис. 540 - Кобылка Хортиппус
(самка) априкариус
Кто бы мог подумать, что маленькая кобылочка способна совершать переселения
по воздуху, да еще подниматься так высоко. Подобные вещи за ними не наблюда-
лись .
Чем-то этот год оказался благоприятным для этой кобылки, ее появилось много
высоко в горах на степных склонах и в межгорных равнинах. Местами трава
вздрагивает от них, и всюду раздается неумолчное и несложное их стрекотание.
В зеленую низинку спустилась стая галок и черных ворон. Каркая на разные ла-
ды , птицы торопливо склевывают кобылок. Их так много!
Некоторые кобылки, периодически размножаясь в массовых количествах, подни-
маются в воздух и стаями перелетают на большие расстояния. Такова знаменитая
азиатская саранча, известная еще с древнейших времен, марокская саранча,
итальянский прус (рис. 541).
Рис. 541 - Итальянский прус
Считают, что благодаря перелетам саранча избегает перенаселения, за которым
обычно следуют губительные болезни или опустошительные нападения врагов. Мас-
совое размножение хортиппусов тоже пробудило инстинкт расселения. И вот в те-
плый августовский день один за другим стали подниматься в воздух маленькие
путешественники и полетели вниз в полную неизвестность на поиски раздольных
мест.
Я порядочно устал, гоняясь за летающими кобылками, зато доволен. Улов не-
плох. Но все до единого пилоты оказались самцами. Неужели те, кто плохо и тя-
жело летел - самки? Приходится продолжать ловлю, еще более трудную, с выжида-
нием, высматриванием и выбором. Наконец, и тот, кто нужен. Да, это самка!
Тогда появляется еще одна загадка. Почему переселяются главным образом сам-
цы? Стройным подвижным самцам легче подниматься в воздух. Но это не объясняет
сущности происходящего явления. Я ищу ответа, не могу его найти и огорчаюсь:
ведь все происходящее в природе должно иметь какое-то значение. Но какое? Мо-
жет быть, самки перелетели раньше или, наоборот, они еще только собираются
лететь за самцами. К сожалению, я не удосужился заняться детальным подсчетом
соотношения полов кобылок этого вида на земле в траве.
Опускаясь вниз, думаю о том, что загадочное массовое размножение, как неко-
торые считают, является последствием подъема жизненных сил и отражает влияние
на природу явлений, действующих извне, из космоса, от активности солнца. Ре-
зультатом подъема жизненных сил и инстинктивным ощущением перенаселения сле-
дует возбуждение двигательной активности и стремление к расселению.
Ожидающие
ветра
У входа в подъезд нашего дома растет большой перистоветвистый вяз. Видимо,
из-за темной коры это дерево в Средней Азии называют карагачем, то есть чер-
ным деревом. Карагач - дитя знойного юга. Он хорошо переносит жаркое засушли-
вое лето и, когда в посадках начинают страдать от зноя тополя, акации, берез-
ки, липки и другие деревья и на них прежде времени желтеют листья, карагач
благоденствует и ему ничего не делается. За свою устойчивость к засухе кара-
гач стал одним из самых распространенных деревьев в городских и полезащитных
посадках.
Примерно с начала июня с карагача начинают свешиваться на тончайших паутин-
ных нитях крохотные гусенички. Они едва ли несколько миллиметров длины. Висят
они на своих канатиках неподвижно. Иногда легкое движение воздуха слегка рас-
качивает нити, и тогда крошечные их хозяева, будто миниатюрные маятники, ко-
леблются из стороны в сторону. Гусенички висят долго, более недели, лишь ино-
гда поднимутся кверху, очевидно, сматывая свою нить, или, наоборот, опустятся
ниже, выпустив ее.
Странное поведение гусеничек всегда привлекало мое внимание. Думалось, мо-
жет быть, гусенички больны? Но, оказавшись в руках, они энергично двигались и
старались уползти из неожиданного плена. Или таким необычным путем они избе-
гали врагов, обитающих на дереве? Но в городе мало насекомых, в том числе и
охотников на всю малую живность - муравьев. Нет, воздушная обитель гусеничек
имела какое-то другое значение. Только какое?
Через одну-две недели гусенички исчезали, но появлялись снова на своих тон-
чайших нитях через два месяца в конце июля, начале августа. И тогда история
начиналась снова.
В некоторые годы гусеничек, висящих на своих воздушных качелях, было так
много, что пройти в дом или выйти из него было трудно, чтобы не нацеплять на
себя паутинок. Они щекотали лицо, не особенно были приятны и сами гусенички,
когда, оказавшись на обнаженной коже, начинали по ней ползать. Тогда жители
нашего подъезда поминали недобрыми словами крошечных обитателей карагача, за-
одно посылая нелестные эпитеты ко всем остальным насекомым. Наиболее любозна-
тельные из них не упускали случая, чтобы не допросить меня о причинах столь
странного явления природы. Но я не находил вразумительного ответа. Насекомых
так много, и всех знать просто невозможно.
В конце концов, мне пришлось поискать ответа в книгах. Оказалось, что гусе-
ничка известна, принадлежала она так называемой кривоусой моли Буккулятрикс
улмуелла. Зимуют ее куколки на коре дерева, весной вышедшие из яиц крохотные
гусенички внедряются в листья, поселяясь между нижней и верхней пластинками,
первое время живут в этом тесном пространстве, затем, подрастая, выбираются
из листа и устраиваются на его поверхности, выедая его ткани ограниченными
участками. Потом они строят замысловатый кокон, окукливаются в нем. После
первого развивается новое второе поколение, а к концу сентября появляется и
третье. Только гусенички этого, последнего поколения якобы и висят на длинных
паутинных нитях, неизвестно зачем и ради чего.
Литературные сведения разошлись с моими наблюдениями. Но не верить им я не
имел основания. Так появилась еще загадка. В общем, как всегда, чем больше
начинаешь интересоваться жизнью какого-либо насекомого, тем чаще встречаешься
с тайнами его жизни и все оказывается, как в известной русской пословице:
«Чем дальше в лес, тем больше дров».
Недалеко от города вблизи шоссейной дороги есть одно хорошее местечко, где
мы всегда останавливаемся, возвращаясь домой из далекого путешествия. Здесь
растет несколько развесистых карагачей, в тени которых можно отдохнуть, в
речке помыть машину и вытрясти из вещей пыль пустыни, привести и себя в поря-
док. На этой остановке мне, сидящему за рулем, привилегия, и я отдыхаю, уст-
раиваясь под тенью дерева, и занимаюсь своими записями. Но в этот раз, едва я
вынул из полевой сумки тетрадь, как над ней увидел висящую на неразличимой
паутинке мою старую знакомую крохотную гусеничку кривоусой моли. Едва я при-
нялся ее разглядывать, как налетел легкий ветер, и моль мгновенно исчезла из
глаз. Ее найти я уже не мог. Зато увидел другую. Ее паутинка, влекомая вет-
ром, стала почти в горизонтальное положение и вдруг оборвалась. Несколько
мгновений я видел, как гусеничка, сверкнув на солнце яркой полоской своего
самолетика, исчезла в синеве неба. Отправилась в путешествие. Тогда я просле-
дил еще несколько таких полетов и вспомнил крошечных, только что вышедших из
кокона паучков ядовитого каракурта, образ жизни которого мне пришлось деталь-
но изучить в давние времена. Устроившись на вершинке какого-либо растения,
паучок выпускал несколько нитей и, влекомый воздухом, отправлялся в полет. От
него к отчальной мачте несколько мгновений еще тянулась ниточка, и, когда аэ-
ронавт удалялся на порядочное расстояние, эта ниточка, не выдержав натяжения,
обрывалась почти у самого места ее прикрепления. Видимо, в этом участке она
была самой тоненькой. Так, наверное, было и у крохотной гусенички. В самом
начале ниточка была утончена, а, как говорится в народной пословице «Где тон-
ко , там и рвется».
Вдоволь налетавшись, паучок сматывал свои паутинные нити и приземлялся. Так
же, наверное, поступала и крошечная гусеничка-путешественница.
Итак, сомнений не оставалось. Гусенички выпускали паутинные нити и висели
на них в ожидании ветра только ради того, чтобы расселиться подальше от места
своего рождения. Все живые организмы способны расселяться, растения большей
частью семенами, с помощью разных летучек или цепляясь за животных, животные
- на крыльях, на ногах и вот на паутинках. И чем больше становится в какой-
либо местности животных, тем сильнее их поведением овладевает инстинкт рассе-
ления. В годы массового размножения толпами бегут по тундре грызуны-лемминги,
длительные переселения затевают белки, олени переходят большими стадами... Уж
не поэтому ли моему предшественнику, изучавшему кривоусую моль, не пришлось
видеть на паутинных нитях гусеничек первого и второго поколений, что было их
мало, а мне, наоборот, удалось наблюдать их у всех поколений.
Ответить же на вопрос, почему гусенички так долго висят на своих паутинках
в Алма-Ате, просто. Наш город расположен в полукольце гор и находится в так
называемой ветровой тени. Ветер здесь очень редок. Когда же на дереве много
моли, ей необходимо расселяться. Вот и приходится гусеничкам долго висеть на
своих паутинках в ожидания ветра, раздражая своим присутствием жителей горо-
да.
Через несколько лет после знакомства с гусеничками повстречался с ними в
городском парке. Их оказалось множество свисавших с деревьев на паутинках.
Раскачиваясь на своих канатиках, они ждали ветра. Одна такая гусеничка висела
перед моим лицом и была хорошо видна на фоне темной тени. Я собрался слегка
повернуть в сторону, чтобы избежать сопрокосновения с нею, но в этот момент
налетела оса, быстро схватила гусеничку, оторвала ее от паутинки и улетела
вместе с нею. Нападение осы было совершено изящно и быстро. Чувствовалось,
охотник имел большой опыт и, наверное, в день перетаскивал немало гусеничек в
свое гнездо.
К концу лета появляется много ос. И тогда они удивительно явно смелеют, ры-
щут всюду в поисках пропитания. И вот приспособились питаться гусеничками.
(ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)