Текст
                    ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
ИЮЛЬ 2023


\л}' * ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Научно-практический и образовательный интернет-журнал Адрес редакции: homelab@gmx.us 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. 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. 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). Nft ЩжШ П-П - - ^ СОДЕРЖАНИЕ История хромосом Начала органической химии Статистика в аналитической химии Аналитическая химия металлов Некоторые методы органической химии Практикум по неорганическим синтезам Встраиваемые вольтметры Датчик освещения ВН1750 Поляризатор как датчик угла Миниатюрный шаговый двигатель Технология покрытий Изготовление печатных плат Эгоистичный ген Проект «Феникс» (окончание) Лекарственные растения в саду Июль 2023 История Ликбез 105 125 Химичка 140 157 185 Электроника 206 212 Техника 217 227 Технологии 248 285 Мышление 292 Литпортал 400 Разное 533 НА ОБЛОЖКЕ Рисунок к публикации «История хромосом».
История ИСТОРИЯ ХРОМОСОМ Мэтт Ридли Введение Геном человека — полный набор генов, определяющих наш внешний вид и внут- реннее строение, — упакован в 23 пары хромосом. Хромосомы нумеруют в порядке уменьшения их размера от самой большой (1-й), до самой маленькой (22-й) пары. Но из этого рада выпадают половые хромосомы: у женщин — две большие хромосомы X, а у мужчин — одна X, а другая, маленькая, Y. По своему размеру хромосома X находится между 7-й и 8-й хромосомами, а хромосома Y — самая маленькая в ге- номе . Само по себе число 23 не несет никакого биологического смысла. У многих ви- дов, включая наших ближайших родственников — человекообразных обезьян, хромо- сом больше, у других видов их меньше. Группирование взаимосвязанных генов, или генов, выполняющих одинаковые функции, также совсем не обязательно. Вот почему однажды несколько лет назад, склонившись над своим ноутбуком, я был поражен репликой моего коллеги, эволюционного биолога Дэвида Хэйга (David Haig) , о том, что ему больше всего нравится 19-я хромосома. «На ней собраны самые озорные гены», — сказал он. До этого я никогда не слышал о такой персо- нализации хромосом. Мне они всегда представлялись простыми наборами случайно подобранных генов. Но удачно брошенное замечание Хэйга прочно засело у меня в голове. Почему бы не написать историю генома человека, переходя от хромосомы к хромосоме и подбирая такие гены, которые воплощали бы «характер» каждой из
них? Подобным образом написал автобиографию Примо Леви (Primo Levi)1, пред- ставив свою жизнь как периодическую таблицу Менделеева. Свою жизнь он разде- лил на главы в соответствии с тем, изучением какого химического элемента он занимался в это время. Я стал представлять себе геном человека как своеобразную автобиографию. В геноме с помощью генетического кода записаны все превратности и достижения эволюции нашего вида, начиная с самых дальних глубин геологических эпох. У нас есть гены, которые практически не изменились с того времени, когда в кем- брийской грязи зашевелилось первое живое одноклеточное существо. Одни гены появились, когда наши предки были червями, а другие — когда они стали рыбами. Некоторые гены зафиксировались в настоящем виде потому, что наши предки пере- жили эпидемию страшной болезни. А есть еще гены, с помощью которых можно про- следить миграции людей по Земле за последние тысячелетия. Наш геном — это ле- топись вида, начатая четыре миллиарда лет назад и продолжающаяся до сегодняш- него дня. Я записал в столбик все 23 хромосомы и напротив каждой из них отметил опре- деленную сторону человеческого бытия. Затем, перебирая ген за геном, я оты- скивал те из них, которые соответствовали бы тематике, заданной для этой хро- мосомы. Сколько раз отчаяние охватывало меня, когда я не находил нужного гена или находил его не на той хромосоме. Я долго думал, как поступить с половыми хромосомами. Наконец решил поместить их после 7-й хромосомы по размеру хромо- сомы X. Вот почему последняя, 23-я, глава названа «Хромосома 22». Боюсь, что мой подход к написанию может ввести читателя в заблуждение. На- пример, некоторые подумают, что хромосома 1 была первой в человеческом гено- ме, что совершенно неверно. Или что 11-я хромосома отвечает исключительно за становление человеческой личности, что тоже не так. В геноме человека насчи- тывается от 60 000 до 80 000 генов. Я не мог рассказать обо всех генах, хотя бы потому, что на сегодняшний день описано только чуть больше 8 000 (но каж- дый год число известных генов возрастает примерно на сотню). Кроме того, мно- гие гены были бы не интересны читателям, поскольку они играют скромную роль стрелочников на многочисленных перекрестках биохимических путей. Цель этой публикации состоит в том, чтобы провести быструю, но увлекатель- ную экскурсию по геному человека с остановками у самых ярких достопримеча- тельностей, которые наиболее полно могут рассказать нам о нашей истории. Мы с вами — счастливое поколение, которому впервые удалось раскрыть книгу челове- ческого генома. Благодаря возможности заглянуть в геном мы получили больше сведений о наших истоках, эволюции и природе, чем позволили это сделать все предыдущие научные открытия. Генетика наших дней революционизировала антропо- логию, психологию, медицину, палеонтологию и многие другие области науки. Я не утверждаю, что все в человеке определяется исключительно генами, но будет верно сказать, что гены так или иначе влияют на все стороны нашей жизни. В этой публикации приводятся многие факты, открытые в ходе выполнения про- екта «Геном человека», хотя основную цель проекта — картирование всех генов на хромосомах — мы оставим в стороне. Проект еще не закончен, но без сомне- ний, до конца этого десятилетия мы увидим, по крайней мере, первый черновик генетической карты человека2. Удивительно, как мало времени прошло от практи- чески незнания до создания полного реестра всех генов. Я абсолютно уверен, что сейчас наступил переломный момент в истории нашей цивилизации. Не прини- 1 Примо Леви (1919-1987) — итальянский химик, известный также своей литературной и общественной (антифашистской) деятельностью. Мэтт Ридли упоминает известную автобио- графию Леви Se Questo e un Uomo (Если это человек) , переведенную на английский язык и изданную в США. 2 Проект был завершён в 2022 году.
маю никаких возражений! То, что было тайной жизни за семью печатями, в тече- ние нескольких десятилетий стало явью. И мы — первое поколение, приоткрывшее завесу тайны. Мы с вами стоим на пороге новых потрясающих открытий, а также перед новыми загадками. Это и есть тема данной публикации. Краткий словарь терминов В этом разделе я объясню в повествовательной форме смысл некоторых терми- нов, используемых в генетике. Бегло просмотрите раздел, а затем, когда вам встретится непонятный термин, вернитесь к этому словарю. Количество терминов в современной генетике может привести любого в замешательство. Я приложил максимум усилий, чтобы предельно сократить использование терминов, но без не- которых понятий обойтись невозможно. Человеческий организм состоит примерно из 100 триллионов (миллион миллио- нов) клеток. Диаметр большинства из них не превышает десятой доли миллиметра. Внутри каждой клетки есть темное уплотненное тело, называемое ядром. Полный набор генов называется геномом. В ядре содержится два генома — один от мате- ри, другой от отца. (Исключением являются половые клетки, содержащие только один геном, и красные кровяные клетки, вообще лишенные ядра.) Каждый геном содержит приблизительно 60 000-80 000 генов, собранных на разных хромосомах. (Как вы помните, у человека 23 хромосомы.) В действительности между генами материнского и отцовского геномов всегда есть некоторые отличия, в результате чего у одних людей глаза голубые, у других — карие. От родителя к ребенку пе- редается только один геном, но до этого между материнскими и отцовскими хро- мосомами происходит обмен участками — рекомбинация. Представим себе, что геном — это книга: ■ Книга состоит из 23 глав, называемых хромосомами. ■ Каждая глава содержит тысячи «рецептов» белков, называемых генами. ■ Текст каждого рецепта состоит из «абзацев», называемых экзонами, которые прерываются не относящимися к рецепту «рекламными баннерами» — интронами. ■ Текст «рецептов» написан «словами» — кодонами. ■ Каждое «слово» состоит из «букв» — нуклеотидов. В книге нашего генома миллиард «слов», т. е. в 5 000 раз больше, чем в этой публикации, или в 800 раз больше, чем в Библии. Если я буду называть каждый нуклеотид генома со скоростью одно слово в секунду по 8 часов в день, на это уйдет столетие. Если записать геном человека в одну строку буква за буквой, отведя каждой по 1 мм, длина строки будет равна протяженности реки Дунай. Это гигантский документ, невероятная по своему объему книга рецептов приготовле- ния всего, что есть в нашем организме. И при всем этом геном умещается внутри микроскопического ядра клетки, которое свободно разместится на кончике игол- ки. Представление генома в виде книги — не простая метафора. Между ними много общего. Книга — это информация, записанная строкой дискретных знаков с задан- ным направлением чтения. Информация кодируется с помощью комбинаций ограни- ченного числа символов (алфавита), в результате чего образуется огромное чис- ло слов (лексикон). В геноме все происходит точно так же. Небольшое отличие состоит в том, что в русском языке текст всегда читается слева направо, а ге- ны на хромосоме могут считываться в разных направлениях, но никогда — в обоих сразу. (В литературе геном еще часто сравнивали с копиркой. Но мне не нравит- ся это сравнение, во-первых, потому что в наше время компьютеров уже мало кто знает, что такое копировальная бумага, а во-вторых — потому что это сравнение
неправильно по своей сути. Лист бумаги с копиркой представляет собой двухмер- ную, а не линейную структуру, в которой информация не считывается, а передав- ливается .) Еще одно отличие состоит в том, что слова в книгах могут иметь разную дли- ну, а каждое «слово» генетического кода всегда имеет длину в три нуклеотида, которые обозначаются следующими буквами: А (аденин), С (цитозин), G (гуанин) и Т (тимин). Кроме того, текст генома записан не на бумагу, а инкрустирован в длинную полимерную цепь остатков сахара рибозы и фосфорной кислоты, известную как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Каждая хромосома представляет собой пару длинных (очень длинных) спирально закрученных нитей ДНК, в которых бук- вы-нуклеотиды выглядят как боковые ответвления, обращенные друг1 к другу. Геном — это очень «умная» книга. При благоприятных условиях она может само- стоятельно копироваться и читаться без чьего-либо участия. Копирование генома называется репликацией, а считывание «рецептов» для приготовления белков — трансляцией. Репликация возможна благодаря важному свойству нуклеотидов — способности образовывать пары: А и Т тяготеют друг к другу, так же ведут себя G и С. В результате одноцепочечная молекула ДНК может быть затравкой для об- разования своей комплементарной копии: к нуклеотиду А прикрепляется нуклеотид Т, к Т — А, к G — С, а к С — G. Затем парные нуклеотиды сшиваются в новую цепь ДНК. Именно в виде двойной спирали исходной и комплементарной цепей ДНК представлена в хромосомах. Копия комплементарной цепи ДНК возвращает нас к исходной последовательности нуклеотидов. Например, последовательность ACGT копируется в комплементарную последовательность TGCA, а та, в свою очередь, вновь копируется в ACGT. Бла- годаря этому ДНК может передаваться в неизменном виде из поколения в поколе- ние, сохраняя записанную в ней информацию. Трансляция — это более сложный процесс. Сначала на основе тех же принципов комплементарности нуклеотидов происходит копирование участка ДНК (транскрип- ция) в молекулу РНК. По химическому составу РНК лишь слегка отличается от ДНК. Это такая же линейная последовательность нуклеотидов, только вместо бук- вы Т (тимина) в ней используется буква U (урацил). Одноцепочечная молекула РНК, скопированная с ДНК, называется информационной РНК. Эта молекула сразу же подвергается сложным ферментативным изменениям, в результате которых из нее вырезаются интроны, а экзоны сшиваются в новую последовательность (сплай- синг информационной РНК). Затем готовая информационная РНК захватывается в клетке микроскопическими тельцами — рибосомами, которые сами частично построены из РНК. Рибосома пере- мещается вдоль информационной РНК, преодолевая за шаг один кодон, и преобра- зует генетический код в букву другого алфавита, состоящего из 20 разных ами- нокислот . Аминокислоты подносятся к месту сборки с помощью небольших молекул транспортных РНК. (Для каждой аминокислоты существует своя транспортная РНК.) По мере продвижения рибосомы вдоль информационной РНК растет цепь присоеди- ненных аминокислот, последовательность которых точно совпадает с последова- тельностью соответствующих кодонов в гене. После окончания трансляции всей информационной РНК цепь аминокислот сворачивается в трехмерную структуру, форма и свойства которой полностью определяются последовательностью аминокис- лот . Так образуется новое химическое соединение — белок, или протеин. Практически все, из чего состоит наш организм, от волос до гормонов, — это белки или продукты их химической активности. В свою очередь, каждый белок — это транслированный ген. Все биохимические реакции в организме проходят под контролем особых белков — ферментов. Даже процессы копирования и сборки моле- кул ДНК и РНК — репликация и транскрипция — тоже находятся под контролем бел- ков . Белки принимают участие в регуляции считывания генов. Чтобы запустить транскрипцию, регуляторные белки прикрепляются к особым областям ДНК в начале
гена — промоторам и энхансерам. В каждой ткани организма работают только строго определенные гены. Во время репликации генов иногда происходят ошибки. Буква (нуклеотид) может быть пропущена или заменена другой буквой. Иногда целый фрагмент ДНК может быть удвоен, пропущен или развернут на 180°. Такие события называются мута- циями. Большинство мутаций никак не проявляют себя. Например, если происходит замена одного кодона другим, кодирующим присоединение той же аминокислоты. (Четыре нуклеотида по три в каждом кодоне образуют 64 комбинации, которые ко- дируют только 20 аминокислот. Поэтому многие аминокислоты кодируются несколь- кими кодонами.) Человечество накапливает примерно 100 новых мутаций за одно поколение. Мо- жет показаться, что это не так много, ведь в геноме человека более миллиона кодонов. Но даже одна мутация в неудачном месте может оказаться фатальной. Нет правил без исключений: ■ Не все гены человека находятся на его 23 хромосомах. Часть генов содержит- ся внутри микроскопических клеточных включений, называемых митохондриями. Эти гены унаследованы еще с тех времен, когда митохондрии были самостоя- тельно живущими микроорганизмами. ■ Не все гены являются фрагментами молекулы ДНК. Гены некоторых вирусов за- писаны в молекуле РНК. ■ Не все гены кодируют белки. Конечными продуктами некоторых генов являются молекулы РНК, в частности рибосомальные и транспортные РНК. ■ Не всеми биохимическими реакциями управляют белки. В некоторых реакциях в качестве катализаторов выступают молекулы РНК. ■ Не все белки кодируются одним геном. В построении некоторых белков участ- вуют несколько генов. И наоборот, один ген может кодировать несколько бел- ков в результате альтернативного сплайсинга информационной РНК. ■ Не все 64 кодона определяют аминокислоты. Три из них, называемые стоп- код онами, означают конец трансляции. ■ И наконец, не все фрагменты ДНК являются частями генов. Напротив, большая часть ДНК в хромосомах — это случайные последовательности нуклеотидов или многочисленные повторы, которые редко транскрибируются в информационные РНК или никогда не транскрибируются. Такая ДНК называется бессмысленной или эгоистичной. Это тот минимум, который вам необходимо знать. Теперь можем приступать к экскурсии по геному человека. Хромосома 1. Жизнь Сначала было Слово. Слово обратило в свою веру доисторическое море и с его помощью стало беспрерывно копировать себя. Слово нашло способ трансформиро- вать химические соединения таким способом, чтобы зациклить и зафиксировать слабые завихрения в беспрерывном потоке энтропии, зародив жизнь. Слово преоб- разовало безжизненную и пустынную поверхность планет в цветущий рай. И, нако- нец, Слово вызрело в хитрую штуковину — мозг1 человека, который оказался спо- собным постичь само это Слово. Хитрая штуковина, которая находится в моей черепной коробке, каждый раз приходит в полное изумление, как только я начинаю думать о появлении и разви- тии жизни на Земле и о своем месте в этой жизни. Надо же было так случиться, что 4 млрд. лет эволюции привели к тому, что в один счастливый день я появил- ся на свет. Среди 5 млн. видов, населяющих Землю, мне посчастливилось родить- ся наделенным сознанием. Среди 6 млрд. людей на планете я был удостоен чести
родиться в стране, где впервые удалось постичь это Слово. Я был рожден всего пять лет спустя и всего в двух сотнях миль от того места, где два представи- теля моего вида установили структуру ДНК и тем самым раскрыли величайший и на удивление простой секрет Вселенной. Можете надсмехаться над моей восторженно- стью. Считайте меня смешным материалистом, молящимся перед трехбуквенным ак- ронимом. Но спуститесь со мной к первоистокам появления жизни из мертвой ма- терии, и мне, я уверен, удастся вселить в вас безмерное очарование этим Сло- вом. «Поскольку земля и океаны, по-видимому, были заселены растительными орга- низмами задолго до появления животных и многие семейства животных появились раньше других семейств, не можем ли мы заключить, что одна и только одна из нитей жизни была первоисточником всех остальных форм живых организмов на Зем- ле?» — спрашивал в 1794 году поэт, врач и разносторонне образованный человек Эразм Дарвин. Это прозрение, с учетом времени, в которое оно произошло, пора- зительно не только потому, что было высказано предположение о наличии единого источника всех органических форм жизни (эту идею через 65 лет разовьет в сво- ей книге Чарльз — внук Эразма Дарвина), удивляет также использование странно- го словосочетания — «нить жизни». В основе жизни действительно лежит нить. Но как нить может сделать что-то живым? Жизнь — это весьма скользкое и не- уловимое понятие для тех, кто хочет дать ему определение. Живые организмы об- ладают способностью размножаться и способностью к упорядочению материи. У кролика рождаются кролики. Одуванчик дает жизнь одуванчику. Но кролик может делать другие не менее удивительные вещи. Он ест траву и преобразует хаос ок- ружающего мира в собственные ткани, имеющие сложную организацию. Но ведь вто- рой закон термодинамики гласит, что в закрытых системах развитие происходит в направлении от порядка к беспорядку. Нарушения закона не происходит, посколь- ку кролик не является закрытой системой. Кролику удается привести в порядок материю, из которой состоит его тело, только за счет расхода огромного коли- чества энергии. Как удачно заметил Эрвин Шрёдингер (Erwin Schrodinger)3, жи- вые существа «пьют упорядоченность» из окружающей среды. Оба свойства живого реализуются только за счет наличия информации о том, как это делать. Способность к размножению становится возможной благодаря на- личию плана построения нового организма. План построения крольчонка находится в яйцеклетке кролика. В свою очередь, способность к упорядочению материи с помощью метаболизма также основана на положительной информации — плане орга- низации тканей и систем организма. Взрослый кролик с его способностями к раз- множению и метаболизму предопределен в нити ДНК яйцеклетки, точно так же, как пирог предопределен в рецепте поваренной книги. Эта идея перекликается с вы- сказыванием Аристотеля в том, что «суть» цыпленка скрыта в яйце, а желудь на- делен планом будущего дуба. Туманные представления Аристотеля об информатике, погребенные под наслоениями следующих поколений физиков-механиков, были воз- вращены к жизни в исследованиях современных генетиков. Как пошутил Макс Дельбрюк (Max Delbruck)4, греческих мудрецов следовало бы наградить Нобелев- ской премией посмертно за открытие ДНК. Нить ДНК — это письмо, записанное с помощью алфавита химических соединений, называемых нуклеотидами. Одна буква — один нуклеотид. Невероятно просто, даже 3 Эрвин Шрёдингер (1887-1961) — лауреат Нобелевской премии в области физики. Он ро- дился в Германии, долго жил в Австрии, но своими трудами прославился в Оксфорде (Англия), стоял у истоков открытия ДНК. Выше приводится цитата из его книги What is Life? (Что есть жизнь?). 4 Макс Дельбрюк (1906-1981) — родился в Берлине, но научную карьеру сделал в США. В 1969 году был удостоен Нобелевской премии за создание математической модели мутаций у микроорганизмов.
не верится, что код жизни записан символами, которые мы можем свободно прочи- тать. Точно так же, как текст на английском языке, генетический код представ- ляет собой строку символов. Так же, как в обычном тексте, символы алфавита совершенно равнозначны, а значение имеют лишь их комбинации. Более того, язык ДНК проще английского, так как генетический алфавит состоит лишь из четырех букв: А, С, G и Т. Удивительно, как людям удалось постичь алфавит жизни? В первую половину XX столетия вопрос «Что такое ген?» не давал покоя биологам. Казалось, что чело- вечество никогда не найдет ответа на этот вопрос. Давайте вернемся даже не в 1953 год, когда была открыта симметричная структура ДНК, а еще на 10 лет на- зад, в 1943 год. Те, кому суждено будет через 10 лет раскрыть тайну жизни, в это время работали совсем над другими темами. Фрэнсис Крик (Francis Crick) разрабатывал морскую мину в лаборатории недалеко от Портсмута. В это же время Джеймс Уотсон (James Watson) только поступил в свои беспокойные 15 лет в Чи- кагский университет, решив посвятить свою жизнь орнитологии. Морис Уилкинс (Maurice Wilkins) участвовал в разработке атомной бомбы в США.. Розалинда Франклин (Rosalind Franklin) изучала структуру каменного угля по программе правительства Великобритании. В том же 1943 году в Освенциме Йозеф Менгеле (Josef Mengele) как гротескную пародию на научные исследования ставит бесчеловечные эксперименты на близне- цах. Менгеле пытается разобраться в наследственности, но его теория евгеники оказалась тупиковой и бесплодной ветвью, отвергнутой будущей наукой. В Дублине в 1943 году, бежавший от Менгеле и ему подобных, великий физик Эрвин Шрёдингер (Erwin Schrodinger) выступает в колледже Тринити с серией лекций на тему «Что есть жизнь?». Он пытается обозначить проблему. Ему из- вестно , что секрет жизни хранится в хромосоме: «Именно хромосомы... содержат что-то вроде кода, полностью определяющего будущее строение и развитие инди- видуума, а также его функционирование в зрелом возрасте». Ген, по мнению Шрё- дингера, настолько мал, что не может быть ни чем иным, как большой молекулой. Это прозрение затем вдохновит целое поколение ученых, включая Крика, Уотсона, Уилкинса и Франклин, на изучение проблемы, которая оказалась вполне решаемой. Подойдя столь близко к ответу, Шрёдингер сворачивает в сторону. Он полагает, что секрет передачи наследственности с помощью молекул лежит в его любимой квантовой теории и, увлекаемый этим наваждением, заходит в тупик. Секрет жиз- ни не имеет ничего общего с квантовой теорией. Физика здесь ни при чем. В Нью-Йорке в 1943 году шестидесятишестилетний канадский ученый Освальд Эвери (Oswald Avery) завершает грандиозный эксперимент, доказывающий причаст- ность ДНК к наследственности. Проведя серию сложных экспериментов, он пока- зал, что бактерию, вызывающую пневмонию, можно трансформировать из безвредной формы в агрессивную, обработав некоторыми химическими препаратами. Эвери до- казал, что передача признака связана исключительно с очищенной ДНК. В научной статье он изложил свое открытие в столь осторожной форме, что суть открытия смогли понять лишь немногие, и то значительно позже. Лишь в своем письме бра- ту, написанном в 1943 году, Эвери позволил себе говорить более открыто: «Если мы правы, что, безусловно, пока еще не доказано, то из этого следует, что нуклеиновая кислота (ДНК) не только структурно необходима, но и является функционально активной субстанцией, определяющей биохимическую активность и специфические характеристики клеток. Другими словами, становится возможным посредством определенной химической субстанции целенаправленно изменять клет- ки и делать эти изменения наследуемыми. Это именно то, о чем генетики мечтали долгие годы». Эвери почти удалось раскрыть секрет жизни, но он все еще мыслит категориями химии. «Вся жизнь — это химия», — предположил в 1648 году Ян Баптиста ван Гельмонт (Jan Baptista van Helmont). «По крайней мере, часть жизни — это хи-
мия», — сказал Фридрих Вёлер (Friedrich Wohler) в 1828 году, когда ему уда- лось синтезировать мочевину из хлорида аммония и цианида серебра, разрушив тем самым священную стену, разделяющую миры химии и биологии. До этого счита- лось, что мочевина — это присущее только живой материи вещество, которое не- возможно синтезировать из обычных химических соединений. Представление о том, что жизнь — это химия, справедливо, но скучно, как и высказывание по поводу того, что футбол — это физика. Жизнь с некоторой натяжкой можно представить как химию всего трех элементов — водорода, углерода и кислорода, на долю ко- торых приходится 98% живой массы. Но биология изучает такие сложные проявле- ния жизни, как наследственность, — вот что их интересует, а не химический со- став . Эвери не может понять, что такого есть в химической молекуле ДНК, что могло бы объяснить явление наследственности. Ответ будет найден не в области химии. В английском городе Блетчли (Bletchley) в 1943 году засекреченный велико- лепный математик Алан Тьюринг (Alan Turing) подошел к величайшему открытию — принципу работы вычислительной техники. Разобравшись в работе немецкой воен- ной шифровальной машины Лоренца, Тьюринг создает первый компьютер, названный им Colossus. В основу универсальной вычислительной машины Тьюринга легла из- меняемая и сохраняемая программа. Никто не осознал в то время, и даже сам Тьюринг, что он, вероятно, ближе всех подошел к раскрытию секрета жизни. На- следственность — это изменяемая и сохраняемая программа, а метаболизм — уни- версальная машина. Их связывает между собой код — система абстрактных сообще- ний, которые могут быть записаны не важно в чем — в химических веществах, фи- зических явлениях или даже в нематериальной форме. Основной секрет лежит в самовоспроизведении. Все, что может использовать ресурсы окружающего мира для копирования себя, — это форма жизни. А наиболее вероятной формой жизни может быть дигитальное5 сообщение — число или слово. Компьютер Colossus. В Нью-Джерси в 1943 году тихий и застенчивый филолог Клод Шеннон (Claude Shannon) раздумывает над идеей, которая ему пришла в голову в Принстоне (Princeton) несколько лет назад. Идея Шеннона состоит в том, что информация и 5 Термин digital на русский язык переводится как числовой код или сообщение, что не совсем верно, поскольку в основе кода могут лежать не только цифры, но любые дис- кретные символы — буквы, знаки, нуклеотиды.
энтропия являются обратными сторонами одной и той же монеты, и обе имеют тес- ную связь с энергией. Чем меньше энтропии в системе, тем больше в ней скрыто информации. Паровая машина может направить энергию угля в механическое враще- ние вала только потому, что машина имеет большое информационное содержание, переданное ей конструктором. То же самое с человеческим телом. В голове Шен- нона информационная теория Аристотеля соединилась с механикой Ньютона. Так же, как Тьюринг, Шеннон имел лишь базовые представления о биологии. Но его идеи были гораздо ближе к секрету жизни, чем рассуждения химиков и физиков. Информационное содержимое системы под названием человеческое тело — это ДНК. Вначале было Слово, и это слово было не ДНК. ДНК появилась позже, когда произошло разделение труда на биохимическую активность и хранение информации: метаболизм и репликацию. Но ДНК сохранила в себе отпечаток первого Слова, бе- режно пронеся его через все геологические эры до нашего дня. Представим себе, что мы рассматриваем ядро человеческой яйцеклетки под мик- роскопом. Давайте расположим 23 хромосомы генома человека в ряд по размеру от самой большой слева до самой маленькой справа. Теперь максимально усилим уве- личение микроскопа и сосредоточим внимание на самой большой хромосоме, кото- рую мы исключительно ради удобства назовем первой. Все хромосомы имеют длин- ное и короткое плечо, разделенные перетяжкой центромером. На длинном плече хромосомы 1 рядом с центромерой мы увидим многочисленные повторы из 120 букв (А, С, G и Т) . Каждый повтор отделен участком случайно подобранных букв, за которым начинается новый повтор 120-буквенного текста. Всего таких повторов может быть около ста. Скорее всего, эти повторы как раз и являются остатками того самого первого Слова. 1 " -> -> 4 * 5 fr v и к к я -){ 6 7 8 и If )( 8 9 10 11 12 Я 16 )) 22 и 17 ). и 18 ', 13 14 15 19 20 21 Аутосома Половые хромосомы Данный повторяющийся «абзац» текста является маленьким геном и в то же вре- мя наиболее активным из всех генов человека. 120 букв текста копируются в не- большую молекулу, известную как 5S РНК. Эта молекула объединяется еще с не- сколькими белками и молекулами РНК, тщательно подогнанными друг под друга, в результате чего образуется рибосома — машина трансляции генов в белки, в том числе в те белки, которые осуществляют репликацию ДНК. Можно сказать, что белки — это средство копирования генов в новые гены, а гены — средство копи- рования белков в новые белки. Рецепты используются, чтобы приготовить пищу, а пища нужна для написания новых рецептов. Жизнь — это бесконечная череда пре- образований двух типов химических соединений — белков и ДНК. Белки воплощают в себе такие проявления жизни, как метаболизм, дыхание и поведение, а ДНК — наследственность, репликацию, размножение, пол — все, что биологи называют генотипом. Одно не может существовать без другого. Точно так
же, как в примере с яйцом и курицей. Что было первым, ДНК или белок? Вряд ли это была ДНК, поскольку ДНК совершенно беспомощна, пассивный кусок компьютер- ной программы, неспособной к катализу химических реакций. Но это и не белок, поскольку белки — чистая химия, неспособная к самовоспроизведению. Так же трудно себе представить, чтобы ДНК могла самопроизвольно породить белок, или наоборот. Этот вопрос так бы мог и остаться непостижимой загадкой, если бы Слово не оставило своего едва заметного следа на нити жизни — молекулы РНК. Как и в случае с яйцом и курицей, мы можем предположить, что яйцо все же было раньше, поскольку динозавры, предки птиц, уже откладывали яйца. Так и в споре между белком и РНК все больше свидетельств в пользу того, что РНК предшество- вала белкам. СТРОЕНИЕ ХРОМОСОМ Хромосома центромера — хроматида нуклеосома —"- Ьелки-гистоны нуклеотиды РНК — это та химическая субстанция, которая связывает между собой ДНК и белки. Сейчас РНК используется в клетке главным образом как промежуточное со- общение для трансляции кода ДНК в последовательность аминокислот в белке. Но все меньше остается сомнений, что именно РНК была предшественницей обоих — белка и ДНК. Слово было РНК. Существует пять свидетельств того, что РНК появилась раньше белков и ДНК: 1. Даже теперь химические ингредиенты молекулы ДНК получаются путем модифика- ции ингредиентов молекулы РНК. Например, буква Т (тимин), относящаяся к ДНК, синтезируется из буквы U (урацила) — принадлежащей РНК. 2. Многие ферменты для активации требуют присутствия небольших молекул РНК. 3. Кроме того, РНК в отличие от ДНК и белков способна к самокопированию без чьего-либо участия. Добавьте только в среду необходимые ингредиенты, и процесс пойдет.
4. Если внимательно рассмотреть биохимическую активность клетки, то окажется, что все основополагающие и реликтовые процессы происходят с участием РНК. Это РНК-зависимые ферменты считывают информацию с ДНК, преобразуя ее в ин- формационную РНК. Именно из РНК построены рибосомы, выполняющие трансляцию генетического кода в белок, при этом именно молекулы транспортных РНК вы- лавливают в цитоплазме аминокислоты и подносят их к месту сборки. 5. И, наконец, РНК в отличие от ДНК выступает в качестве катализатора химиче- ских процессов, разрушающих или синтезирующих другие химические соедине- ния, в том числе и саму РНК. РНК может вызывать собственное разрезание с последующим сшиванием свободных концов, а также катализировать удлинение собственной цепи. Открытие этих примечательных свойств РНК, сделанное Томасом Чеком (Thomas Cech) и Сиднеем Олтменом (Sidney Altman)6, изменило наше представление об ис- токах жизни. Теперь наиболее вероятным кажется то, что самым первым геном бы- ла молекула РНК, объединяющая в себе свойства репликации и катализа, — Слово, потребляющее вещества из окружающей среды для копирования самого себя. Воз- можно, если синтезировать случайным образом молекулы РНК прямо в пробирке, можно получить соединение, которое по своим химическим свойствам будет соот- ветствовать первоисточнику жизни. Примечательно, что молекулы РНК, отобранные в подобных экспериментах, всегда были весьма похожи по своему содержанию на текст гена 5S РНК, который находится вблизи центромеры хромосомы 1. Намного раньше первого динозавра, первой рыбы, первого червя, первого рас- тения, первого гриба и первой бактерии на Земле царил мир РНК. Это было, ве- роятно , около 4 млрд. лет тому назад. Нам неизвестно, как выглядел этот РНК- овый организм. Мы можем только предполагать, какой была химическая активность данного соединения, обеспечивающая его самовоспроизведение. Неизвестно, был ли прародитель у этого организма. Но мы можем быть уверены, что он был, по- скольку на это указывают свойства современных молекул РНК. У этого РНК-ового организма были большие проблемы. РНК — крайне нестабиль- ная молекула, разрушающаяся в течение нескольких часов. Любое эволюционное усложнение такого организма было под вопросом, так как информация быстро те- рялась в силу стремительного накопления ошибок. Единственно возможным направ- лением эволюции было направление в сторону создания более устойчивой молекулы ДНК с развитием системы считывания РНК с ДНК. Такой системой считывания могла быть проторибосома. Считывание информации должно было быть достаточно быст- рым, так как РНК быстро разрушалась, но при этом аккуратным. Одновременное считывание трех нуклеотидов за один шаг, видимо, было компромиссом для дости- жения необходимой скорости и точности. Поиск нужного триплета облегчался в случае маркирования этих нуклеотидов, а в качестве маркеров, распознаваемых проторибосомами, использовались аминокислоты. Значительно позже у проторибо- сомы появилась дополнительная ферментативная активность сшивания маркеров в новый полимер — белок. В результате триплет стал кодом, обеспечивающим транс- ляцию последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот. Обра- зовался новый, более сложный организм, в котором генетическая информация со- хранялась в ДНК, метаболическая активность обеспечивалась белками, а РНК ста- ла играть роль моста между ними. Имя нашего общего предка — Лука (Luca — Last Universal Common Ancestor, по- следний вселенский общий предок). Как он выглядел и где жил? Предположитель- но, он выглядел как бактерия и жил в теплых лужах, возможно, в горячих источ- никах или морских заливах. В последнее время Луке стали отводить более мрач- ное место жительства, когда стало известно, что глубинные подземные и подвод- 6 В 1989 году за открытие свойств РНК Томас Чек и Сидней Олтмен были награждены Но- белевской премией.
ные камни обсеменены миллиардами литотрофных (живущих за счет преобразования химических соединений) бактерий. Тогда Луку поселили глубоко под землей, по- ближе к вулканической лаве, где его пищей были сера, железо, водород и угле- род. Даже сейчас то, что мы понимаем под биосферой, — лишь вершина айсберга. По расчетам ученых девять десятых всего органического углерода сосредоточено глубоко под землей в виде термофильных бактерий, ответственных за образование природного газа. Впрочем, сейчас довольно сложно представить, как выглядели первые формы жизни на Земле. У большинства современных организмов гены передаются только от родителей к детям, но так было не всегда. Например, бактерии могут переда- вать генетический материал друг другу от клетки к клетке. Вполне возможно, что ранее горизонтальный перенос генов был еще более распространенным явлени- ем, включая целенаправленный поиск и захват нужных генов организмами. В клет- ках древних организмов должно было быть много маленьких хромосом, по несколь- ко генов в каждой, которые легко можно было потерять или передать. Исходя из этой гипотезы, Карл Везе (Carl Woese) предложил рассматривать виды организмов как временные сообщества генов, нестабильные во времени. Гены, которые нашли свое прибежище в геноме человека, могли прийти к нам от разных видов. В таком случае бессмысленно искать единственного общего предка в далеком прошлом. Возможно, был не один Лука, а целое сообщество генетически разнородных орга- низмов, свободно обменивавшихся друг с другом генами. Согласно Везе, жизнь уходит к своим истокам многочисленными корнями, а не одним генеалогическим стволом. Тот древний мир можно представить как коммуну, в которой гены принадлежали всему сообществу организмов. Но, скорее, реальному положению вещей соответст- вует теория эгоистичных генов, согласно которой гены находились в состоянии жесткой конкуренции по отношению друг к другу, и в организмах образовывали лишь временные союзы. С течением времени наиболее удачные сочетания генов за- креплялись, и индивидуальный эгоизм генов заменялся коллективным трудом. Впрочем, пока это только гипотезы. Но даже если предков было много, мы можем продолжить наши размышления о том, где они жили и как выглядели. Были ли они похожи на современные термо- фильные бактерии? Благодаря ряду работ трех исследователей из Новой Зеландии, опубликованных в 1998 году, становится понятным то, что наши представления о примитивности бактерий не совсем верны. Бактерии, с их простым строением клетки без ядра и с одной циркулярной хромосомой, скорее всего, не лежат в основе генеалогического дерева жизни. Традиционно древо жизни связывают с термофильными бактериями, которые и сейчас встречаются в термальных источни- ках7 . Возникновение многоклеточных организмов связывают с объединением древних бактерий в сложные ассоциации. Но были ли наши предки такими же экстремалами, тяготевшими к извергающимся вулканам и горячим источникам? Давайте представим обратный ход эволюции. Первые организмы не были похожи на бактерии и не жили в горячих источниках и глубоководных вулканических кратерах. Вероятно, они больше напоминали современных протозоа — простейших одноклеточных животных вроде амебы, с геномом, фрагментированным в маленькие линейные полиплоидные (несколько одинаковых копий) хромосомы. Полиплоидия была важна для первых ор- ганизмов, поскольку их системы репликации были несовершенны, и допускали ошибки при копировании ДНК. Именно из-за несовершенства и неустойчивости био- химических систем эти организмы, скорее всего, предпочитали холодный климат, 7 По-видимому, автор имеет в виду архебактерии — живые ископаемые, населяющие горя- чие источники и другие экстремальные места обитания, непригодные для иных форм жиз- ни.
а не горячие источники. Многие ученые, как, например, Патрик Фортер (Patrick Forterre), полагают, что бактерии появились на Земле намного позже и принци- пиально отличаются от тех первых организмов, которые изобрели форму жизни, основанную на взаимодействии белков и ДНК. Действительно, если первоисточни- ком жизни была РНК, то в организмах бактерий разнообразие молекул РНК сведено к минимуму, особенно у микроорганизмов, живущих в горячих источниках. Но зато именно в нашем организме можно найти многочисленные реликтовые формы РНК, унаследованные нами от Луки. Бактерии в этом плане гораздо более «продвину- ты» . Реликтовые РНК, эти молекулярные ископаемые, широко представлены у много- клеточных организмов. Многие из них являются мельчайшими молекулами, появляю- щимися в результате сплайсинга информационных РНК или существующими сами по себе, без определенных функций. Выделено много классов этих молекул: направ- ляющие РНК, сброшенные РНК, короткие РНК ядра, короткие ядрышковые РНК и са- мовырезающиеся интроны. У бактерий ничего подобного нет. Гораздо проще пред- положить , что эти элементы были утрачены бактериями, чем то, что они были приобретены в ходе эволюции высшими организмами. (В биологии принято отдавать предпочтение более простым гипотезам, если нет явных свидетельств в пользу более сложной гипотезы. Этот подход называется принципом бритвы Оккама (Occam's razor)8 . Бактерии избавились от многочисленных РНК, поскольку они крайне нестабильны и склонны к мутациям, особенно в экстремальных условиях с высокими температу- рами и низкими значениями кислотности. Дальнейшая эволюция бактерий шла в на- правлении упрощения организма, способствовавшего ускорению процессов реплика- ции и размножения, что чрезвычайно важно для успешной конкуренции в эконишах их обитания. Но в клетках нашего организма реликтовые РНК (остатки уже давно не используемых механизмов, замененных более совершенными) все еще сохрани- лись как напоминание о прежних формах жизни. В отличие от бактерий в эволюции многоклеточных организмов — грибов, растений и животных — тенденция к упроще- нию никогда не была доминирующей. Напротив, преимущество получали более слож- ные формы, обеспечивающие физико-химическую стабильность (гомеостаз) клеток, что и дало возможность сохраниться реликтовым молекулам РНК9. Трехбуквенные слова генетического кода совершенно одинаковы у всех организ- мов . Так, CGA означает аргинин, a GCG — аланин у всех организмов: летучих мы- шей, жуков, водорослей и бактерий. Такой же код используется бактериями, оши- бочно названными архебактериями, которые живут при температуре кипения воды в сернокислых вулканических источниках на дне Атлантического океана. Этот же код используют вирусы — мельчайшие бесклеточные живые организмы. Куда бы мы ни пошли в этом мире, каких бы ни взяли животных или растения, жука или одно- клеточную амебу, все живое на планете использует один и тот же генетический код. Жизнь едина и говорит на одном языке. (Все же существует некоторое не- значительное варьирование кода — диалекты, присущие бактериям, многоклеточным и митохондриям.) Принцип назван так по имени философа XIV века Уильяма Оккама (William Occam, 1285- 1349), впервые сформулировавшего его. 9 За последние годы был достигнут значительный прогресс в изучении роли коротких мо- лекул РНК, не кодирующих белки. Оказалось, что они играют чрезвычайно важную роль в регуляции биохимических процессов и экспрессии (считывания) генов. Поэтому их нельзя считать реликтами. Также оказалось неправдой то, что таких молекул РНК нет у бакте- рий . Их просто никто не искал, а когда стали искать, только в кишечной палочке нашли несколько сотен коротких регуляторных РНК (Hershberg R. , Altuvia S., Margalit H. 2003. A survey of small RNA-encoding genes in Escherichia coli. Nucleic Acids Research 31: 1813-1820).
Все это означает, что появление жизни на Земле произошло лишь однажды , что может быть использовано верующими как хороший аргумент в пользу божест- венного происхождения мира. Конечно, можно предположить, что жизнь зародилась не на Земле, а была занесена из космоса на инопланетном космическом корабле. Возможно, также, что жизнь зарождалась многократно, и было много альтернатив- ных форм жизни, но в конкурентной борьбе выжили лишь Лука и его потомки. Но до раскрытия в 1960 году генетического кода не было никаких прямых доказа- тельств того, что мы и морская водоросль — родственники, у которых был общий предок. Единство жизни на нашей планете — это теперь экспериментально дока- занный факт. Эразм Дарвин был прав, корда говорил, что «одна и только одна из нитей жизни была первоисточником всех остальных форм живых организмов на Зем- ле» . Обобщим то, что мы узнали о геноме из этой главы: ■ жизнь едина и произошла от общего предка; ■ первые формы жизни были основаны на РНК11; ■ и бактерии, и животные являются потомками древней формы жизни, которая су- щественно отличалась как от нас с вами, так и от современных бактерий. Скорее всего, это были крупные одноклеточные полиплоидные организмы с мно- жеством линейных хромосом. Не найдено никаких окаменелостей первых форм жизни на Земле, существовавших 4 млрд. лет тому назад. Сохранилась только огромная книга живой природы — ге- ном. Гены в каждой мельчайшей клетке вашего тела — это прямые потомки первых репликационных систем доисторических организмов, дошедшие до наших дней после более чем 10 млрд. копирований и сохранившие в себе цифровые сообщения о пер- вых днях жизни. Если в нашем геноме мы можем найти ответ на вопрос о том, как зарождалась жизнь, то как много нам может поведать геном о не столь отдален- ных событиях нашей истории в последние сотни миллионов лет. В наших руках ис- тория человечества, записанная в цифровом формате и удобная для чтения с по- мощью компьютера. Хромосома 2. Душа В истории науки случалось, что ошибочное положение на долгие годы станови- лось прописной истиной только потому, что никто не удосужился его проверить. До 1955 года все ученые были твердо убеждены в том, что геном человека состо- ит из 24 пар хромосом. Ошибка произошла в 1921 году, когда техасец Теофилус Пейнтер (Theophilus Painter) сделал препаративные срезы семенников двух аф- роамериканцев и одного белого, кастрированных по решению суда за «слабоумие и антиобщественное поведение», зафиксировал срезы в химических препаратах и микроскопировал. Пейнтер долго пытался подсчитать скучившиеся хромосомы в Теория о том, что архебактерии лежат в основе генеалогического дерева как совре- менных эубактерий, так и многоклеточных, по-прежнему рассматривается как основная. Хотя, безусловно, это были не те архебактерии, которые сейчас живут в вулканических гейзерах. Обособленное положение архебактерии по отношению к другим организмам также не вызывает сомнений. 11 В последние годы появились новые подтверждения того, что в основе первых форм жизни лежала РНК. Недавно была опубликована гипотеза, согласно которой первыми орга- низмами с ДНК были вирусы, и именно в результате заражения этими вирусами первых ор- ганизмов совершенно независимо друг от друга возникли три ветви жизни: бактерии, ар- хебактерии и зукариоты (Forterre P. 2006. Three RNA cells for ribosomal lineages and three DNA viruses to replicate their genomes: a hypothesis for the origin of cellular domain. PNAS 103: 3669-3674).
сперматоцитах несчастных мужчин и, наконец, решил, что их 24. «Я пришел к убеждению, что это число верно», — скажет он позже. Интересно, но другие уче- ные затем повторяли подсчеты, используя разные методы, и тоже сходились во мнении, что хромосом 24. В течение 30 лет никто не осмелился опровергнуть этот «очевидный факт». Од- на группа ученых прервала исследование клеток печени человека, поскольку им удалось насчитать только 23 пары хромосом в клетках. Другой ученый разработал метод разделения хромосом, но не стал оспаривать число 24. И только в 1955 году, когда индонезиец Джо Хин Тио (Joe Hin Tjio) переехал из Испании в Шве- цию, в лабораторию Альберта Левана (Albert Levan), ошибка была обнаружена. Тио и Леван, используя более современную технику, четко насчитали 23 пары хромосом. Не поверив самим себе, они взялись за фотографии, опубликованные в старых книгах по генетике человека, но и там насчитали только 23 пары. Воис- тину , нельзя найти более слепого человека, чем тот, который не хочет видеть! В самом деле, удивительно, что у человека не 24 пары хромосом. У шимпанзе 24 хромосомы, столько же у гориллы и орангутанга. Среди человекообразных обезьян мы — исключение. Наиболее неожиданное и очевидное отличие человека от человекообразных обезьян, которое можно увидеть под микроскопом, состоит в том, что у нас на одну хромосому меньше. Причина, и это сразу же было уста- новлено, не в том, что одна из хромосом затерялась, а в том, что две обезья- ньи хромосомы в человеческой клетке слились в одну. Хромосома 2, вторая по размеру в геноме человека, появилась в результате слияния двух средних хромо- сом обезьян. Это стало очевидным, когда сравнили чередование темных полосок на хромосоме 2 и на хромосомах обезьян. В своем послании в Академию наук Ватикана 22 октября 1996 года Папа Иоанн Павел II (John Paul II) писал, что между предковыми формами обезьян и совре- менным человеком лежит «онтологический разрыв» — момент, когда Бог вселил ду- шу в животного предка. Таким образом, католическая церковь нашла способ при- мириться с теорией эволюции. Вполне вероятно, что онтологический разрыв с жи- вотным миром произошел именно тогда, когда слились воедино две хромосомы обезьяны. Значит, гены души должны лежать где-то посредине хромосомы 2. Тем не менее, наш вид нельзя считать вершиной эволюции. У эволюции вообще нет вершин, и нет такого понятия, как эволюционный прогресс. Естественный от- бор представляет собой беспрерывный процесс изменения форм живых организмов для достижения оптимального соответствия с текущими физическими и биологиче- скими условиями среды обитания. Бактерии, населяющие горловины черных куриль- щиков — подводных кратеров, извергающих едкие газы на дне Атлантического океана, прошли такой же путь эволюции от нашего общего предка Луки, как и банковский клерк, а возможно, и более длинный путь, учитывая несоизмеримо большую скорость размножения. То, что данная публикация посвящена геному человека, не означает, что это самый лучший геном. Хотя, безусловно, человек уникален в этом мире, поскольку у него в голове находится самый сложный компьютер на планете. Но сложность сама по себе не является целью эволюции. Все другие виды также уникальны. Тем не менее, в этой главе я постараюсь объяснить, что является отличительной особенностью нашего вида от всех других. Хотя в истории эволюции жизни на Земле главе о возникновении безволосых обезьян в африканской саванне следова- ло бы отвести всего несколько строк, для нашего вида это событие имело чрез- вычайно важное значение. Что же стало отправной точкой, откуда пошло развитие человека? С точки зрения эволюции человек, безусловно, стал удачным решением. До это- го не было ни одного крупного животного, столь плотно населившего Землю. Нас больше 6 млрд., что в сумме дает около 300 млн. тонн живого веса. Конкуриро- вать с нами по численности могут только одомашненные животные — коровы, куры
и овцы, а также комменсалы: воробьи и крысы. Как с этим контрастирует число горных горилл, которых осталось не больше тысячи! Даже в те времена, когда человеческая цивилизация не разрушала среду их обитания, горных горилл было едва ли в десять раз больше. Горная горилла. Более того, наш вид проявил удивительные способности к заселению самых раз- личных мест обитания. В условиях холода и жары, сухости и влажности, высоко- горья и низин, вблизи моря и в глубине пустыни — всюду человек находил способ выжить. Из животных, расселившихся по всем континентам, кроме Антарктиды, можно назвать только скопу (Pandion haliaetus), сипуху (Tyto alba) и розовую крачку (Sterna dougallii), да и то эти птицы привязаны лишь к строго опреде- ленным местам обитания. Конечно, такой ошеломительный успех таит в себе опас- ность экологической катастрофы, которая может произойти довольно скоро. Со- гласитесь , для самого успешного вида мы довольно пессимистичны. Следует заметить, что нашему успеху предшествовала череда неудач и пораже- ний. Большинство человекообразных обезьян исчезли с лица Земли 15 млн. лет тому назад, уступив место другим, более приспособленным обезьянам. Еще до этого, 45 млн. лет назад, наш отряд приматов почти полностью был вытеснен со всех мест обитания более успешными грызунами. Предки всех млекопитающих, пер- вые синапсидные тетраподы, 200 млн. лет назад проиграли в состязании с дино- заврами. 360 млн. лет назад кистеперые рыбы проиграли в сражении с лучистыми рыбами, а еще раньше, 500 млн. лет назад, в кембрийский период, первые хордо- вые не выдержали конкуренции с членистоногими, сохранив лишь тупиковую ветвь иглокожих. Мы добились успеха не по воле судьбы, а вопреки ей. Спустя 4 млрд. лет после возникновения Луки появилась новая форма жизни, которую Ричард Докинз (Richard Dawkins) назвал машиной выживания, — крупные организмы, наделенные телами, состоящими из большого числа клеток. Они намно- го успешнее справлялись с разворотом физико-химических процессов в сторону меньшей энтропии и с репликацией собственных генов. Возникновению этих су- ществ предшествовал длительный период проб и ошибок, процесс, называемый ес- тественным отбором. Триллионы новых тел были построены, опробованы и допущены
к продолжению потомства, если они соответствовали все ужесточающимся критери- ям выживания. На первых этапах конкуренты старались выработать наиболее эф- фективные биохимические пути метаболизма: лучшим организмом был тот, который наиболее быстро и с наименьшими затратами энергии преобразовывал химические соединения окружающей среды в ДНК и белки. Эта фаза продолжалась примерно 3 млрд. лет, в течение которых жизнь на Земле представляла собой бесконечную борьбу за выживание между разнообразными амебоподобными существами. Три мил- лиарда лет одноклеточные существа жили, рождаясь и умирая день за днем. Каза- лось бы, достаточно, чтобы реализовать все варианты развития. Но эволюция на этом не завершилась. Примерно миллиард лет назад довольно неожиданно возник мир принципиально новых многоклеточных организмов. По мер- кам геологических эпох этот всплеск разнообразия, называемый кембрийским взрывом, произошел стремительно, в течение всего 10-20 млн. лет. Возникло ог- ромное количество организмов разных форм и размеров: снующие трилобиты длиной до полуметра, слизкие черви еще большей длины, огромные фестончатые водорос- ли. Одноклеточные организмы все еще преобладали, но крупные и бесконечно раз- нообразные многоклеточные «машины выживания» осваивали все новые и новые ни- ши. В эволюции многоклеточных наметилась стабильная тенденция к усложнению. Хотя в истории Земли было много примеров регресса, в частности, связанного с бомбардированием планеты крупными метеоритами, искореняющими на какое-то вре- мя наиболее развитые организмы, в целом животный мир более поздних эпох отли- чался тем, что предковые формы имели более сложное строение тела. Особенно явно тенденция к усложнению просматривается в эволюции мозга. Мозг становился сложнее и больше на протяжении всех геологических эпох. У животных кайнозоя, с наименьшим мозгом, показатели все же превосходили рекордные показатели ме- зозоя, но средний размер мозга в мезозое был значительно больше, чем у палео- зойских образцов. Эгоистичные гены для удовлетворения своих амбиций нашли способ построения такого тела, которое не только могло выдерживать неблаго- приятное воздействие окружающей среды, но и целесообразно действовать. Теперь если над генами нависнет угроза замерзания в зимнюю пургу, они смогут рассчи- тывать на то, что созданное ими тело совершит какой-то разумный поступок, на- пример , мигрирует на юг или построит укрытие. От нашего бездыханного прошлого миллиарды лет назад перенесемся в не столь отдаленные дни — на 10 млн. лет назад. Уже намного позже того, как своего расцвета достигли насекомые, рыбы, динозавры и птицы, на Земле появились су- щества с самым большим мозгом (относительно массы тела) — человекообразные обезьяны. Доподлинно известно, что в это время, по крайней мере, два вида че- ловекообразных обезьян обитали в Африке. Хотя не исключено, что их было боль- ше . Одним из этих видов была предковая форма гориллы, а другой вид являлся общим предком шимпанзе и нас с вами. Предок гориллы поселился на высокогорных склонах центральноафриканских вулканов, изолировав себя от остальных челове- кообразных обезьян. В течение последующих 5 млн. лет произошло разделение другого вида обезьян на шимпанзе и людей. Это стало известно, потому что дан- ные события запечатлены в нашем геноме. Еще в 1950 году великий анатом Дж. 3. Янг (J. Z. Young) мог сомневаться в том, произошли люди от человекообразных обезьян или это была совершенно иная ветвь эволюции приматов, отделившаяся от общего ствола уже 60 млн. лет назад. Он не соглашался с другими учеными, которые полагали, что орангутанг ближе всего стоит к людям. Зато теперь мы абсолютно убеждены не только в том, что результатом последнего пересечения с обезьянами был наш общий предок именно с шимпанзе, но мы также знаем, что это разветвление произошло 5-10 млн. лет на- зад. Поскольку мутации в генах происходят с определенной постоянной частотой, сравнивая гены, мы можем точно определить, как давно разделились два вида. Во всех исследованных генах, белках и интронах наблюдаются большие отличия между
гориллой и шимпанзе, чем между шимпанзе и человеком. Эти исследования прово- дили методом гибридизации, суть которого состоит в том, что чем больше общего между образцами ДНК, тем при большей температуре происходит диссоциация ДНК в растворе. Впрочем, откалибровать молекулярные часы таким образом, чтобы они показыва- ли точную дату эволюционного события, весьма сложно. Поскольку человекообраз- ные обезьяны живут долго и к размножению приступают уже в зрелом возрасте, их молекулярные часы тикают довольно медленно. (Мутации, передаваемые поколени- ям, накапливаются только во время размножения при образовании яйцеклеток и сперматозоидов.) Нет четкой формулы, по которой можно было проводить калиб- ровку частоты мутаций исходя из продолжительности жизни. Более того, следует признать, что в разных генах ход часов отличается. Одни гены спешат и указы- вают на то, что пути развития человека и шимпанзе разошлись уже давно, дру- гие , например гены митохондрий, свидетельствуют о тесном родстве наших видов. Поэтому время появления людей указывается в пределах от 5 до 10 млн. лет12. Если не считать слияния двух хромосом в хромосому 2, остальные различия в геномах шимпанзе и человека весьма незначительны. А в хромосоме 13 вообще не было найдено никаких отличий. Если навскидку взять любой «абзац» в геноме шимпанзе и сравнить его с соответствующим «абзацем» в геноме человека, мы найдем лишь несколько отличных «букв», в среднем одну на 100 знаков, т. е. на 99% мы неотличимы от шимпанзе. При этом сходство с гориллой, как человека, так и шимпанзе составляет только 97%. Другими словами, мы вместе ушли от го- риллы, но шли разными путями. Но как это возможно? Ведь отличие человека от шимпанзе огромно. Шимпанзе покрыт волосами, имеет другое строение черепа и всего тела, другие конечно- сти, не обладает речью. Трудно найти хоть что-то в шимпанзе, что было бы на 99% таким же, как у нас. Но так ли это? По сравнению с чем? Если взять пла- стилиновые модели мышей и вылепить из одной шимпанзе, а из другой человека, то придется вносить одни и те же изменения. Шимпанзе и человек будут еще бо- лее подобными, если отправной точкой считать амебу. В обоих случаях мы имеем тридцать два зуба, пять пальцев на каждой из четырех конечностей, два глаза и одну печень. В обоих случаях есть волосяной покров, сухая кожа, позвоночник и три маленькие косточки в среднем ухе. По отношению к амебе или, лучше, опло- дотворенной яйцеклетке, человек и шимпанзе действительно подобны на 99%. Нет ни одной косточки в теле шимпанзе, которой не было бы у человека. Нет ни од- ного химического соединения в мозге шимпанзе, которого не было бы в мозге че- ловека. Иммунная, пищеварительная, кровеносная, лимфатическая и нервная сис- темы построены у нас однотипно. Даже ядра мозга у нас совершенно одинаковы. Что касается строения мозга, то это был последний рубеж обороны противников теории происхождения человека от обезьяны. Викторианский анатом сэр Ричард Оуэн (Richard Owen) утверждал, что уникальным образованием в основании мозга человека является гиппокамп, который отсутствует у обезьян, и именно он явля- ется вместилищем души и свидетельством божественного происхождения. Он не на- шел гиппокамп в свежепрепарированных мозгах горилл, привезенных из Конго пу- тешественником Полем дю Шайю (Paul du Chaillu). Незамедлительно последовало опровержение Томаса Хаксли (Thomas Huxley). «Нет, у обезьян его нет», — упи- рался Оуэн. «Да нет же, есть», — настаивал Хаксли. Короче говоря, «дело о гиппокампе» дошло в 1861 году до бранной перепалки в викторианской Англии и нашло отражение в сатирическом издании Punch и в новелле Чарльза Кингсли (Charles Kingsley) «Дети вод» (The Water-Babies). Спор давно вышел за пределы Уже после написания этой публикации в Кении были обнаружены наиболее древние ос- танки предков человека, датируемые 7 млн. лет, что подтверждает расчетные данные, полученные в результате сравнения геномов человека и шимпанзе.
анатомии. Хаксли говорил: «Я не ставлю своей целью загнать человеческое дос- тоинство ниже собственной подошвы и не думаю, что это произойдет, если при- знать , что у человекообразных обезьян тоже есть гиппокамп. Но мне хочется вы- мести поганой метлой человеческое тщеславие». В отношении гиппокампа Хаксли был прав. Таким образом, между нами и нашим общим предком с шимпанзе, проживавшим ко- гда-то в Африке, не более 300 000 поколений. Если вы возьмете за руку свою маму, а она возьмет свою, и так далее в глубь поколений, то получится живая цепь людей протяженностью от Нью-Йорка до Вашингтона, в конце которой будет стоять «недостающее звено» — наш общий предок с шимпанзе. Пять миллионов лет — это большой промежуток времени, но эволюция измеряет время не в годах, а в поколениях. Бактерии потребуется всего 25 лет, чтобы получить столько же по- колений . Как выглядело это «недостающее звено»? Выстроив в ряд найденные окаменело- сти предков современного человека, ученые вплотную подошли к ответу на этот вопрос. Наиболее близко к развилке дорог находится, видимо, маленький получе- ловек-полуобезьяна ардипитек (Ardipithecus), скелет которого датируется 4 млн. лет. Хотя некоторые ученые считают ардипитека «недостающим звеном», ско- рее всего, это не так. Уж слишком его тазовые кости приспособлены к прямохож- дению . Довольно трудно предположить, что, происходя от гориллы, в процессе эволюции ардипитек достиг такого совершенства, которое затем вновь было утра- чено у шимпанзе. Окаменелости «недостающего звена» должны быть на пару мил- лионов лет моложе. Но исходя из того, как выглядит ардипитек, можно предста- вить внешний вид «недостающего звена». Мозг у него был меньше, чем у совре- менного шимпанзе. Он проворно мог передвигаться как на двух, так и на четырех ногах. Его рацион напоминал рацион шимпанзе: в основном фрукты и стебли рас- тений. Самцы должны были быть крупнее самок. Нам, людям, очень трудно не по- лагать, что наш общий предок с обезьяной больше походил на шимпанзе, чем на нас. Возможно, шимпанзе опротестовали бы такой подход, тем не менее, факты свидетельствуют о том, что действительно наш вид претерпел значительно более существенные изменения. Ardipithecus ramidus. Обыкновенный шимпанзе.
Как и все другие человекообразные обезьяны, «недостающее звено» было лесным животным, имеющим дом где-то в ветвях плиоценового леса. Но в какой-то момент времени популяция была разделена пополам. Мы можем это предположить, посколь- ку именно разделение популяций служит отправной точкой видообразования. Каж- дая дочерняя субпопуляция постепенно приобретает все новые и новые морфологи- ческие и генетические черты. Линией раздела могли стать горы, или широкая ре- ка (так, река Конго отделяет шимпанзе от их разновидности — бонобо), или как раз в это время образовавшийся рифтовый разлом земной коры, в результате ко- торого отделилась восточно-африканская популяция обезьян, оказавшаяся отре- занной от тропических лесов в засушливой саванне. Французский палеонтолог Ив Коппен (Yves Coppens) в шутку назвал это событие «историей восточного побере- жья». По другой версии популяция разделилась на южную — шимпанзе, и североаф- риканскую, а линией раздела стала пустыня Сахара. Можно также предположить, что наводнение или прорыв Гибралтара отделили популяцию обезьян на средизем- номорском острове, где им пришлось научиться бродить вдоль берега в поисках рыбы и моллюсков. Теорий много, но пока нет четкого доказательства достовер- ности ни одной из них. Каким бы ни был механизм изоляции, мы можем предположить, что наши предки составляли небольшую изолированную группу, тогда как предки шимпанзе были превалирующей расой. Мы можем это предположить, поскольку, судя по данным по- пуляционной генетики, известно, что наш вид «прошел сквозь горлышко бутылки», т. е. в недавней истории наших предков был момент, когда популяция находилась на грани вымирания из-за малочисленности особей. В истории шимпанзе такого момента не было. Поэтому случайное варьирование генома в популяции шимпанзе намного больше, чем варьирование у разных рас людей. Давайте предположим, что эта маленькая группа особей сохранилась на остро- ве . Изоляция балансирующей на грани исчезновения группы привела к близкород- ственному скрещиванию, что в свою очередь вызвало эффект генетического дрей- фа. (Этот эффект проявляется в том, что в малых популяциях частота возникно- вения и накопления мутаций существенно возрастает.) Именно в такой ограничен- ной популяции могла закрепиться мутация слияния двух хромосом. Эта мутация привела теперь уже к генетической изоляции вида, поскольку здоровое потомство не могло родиться от двух родителей с разным числом хромосом. Эта граница уже никогда не могла быть преодолена, даже после слияния островной популяции с материковой. Межпопуляционные гибриды должны были быть бесплодными. (По эти- ческим соображениям эксперименты по скрещиванию шимпанзе и человека никогда не проводились, но появление потомства действительно маловероятно.) Параллельно происходили другие существенные изменения в анатомии предков человека. Скелет изменился таким образом, что стало возможным прямохождение на двух ногах, которое в большей степени подходило для перемещения на значи- тельное расстояние по открытой равнинной местности. Напротив, способ передви- жения обезьян больше подходит для оседлого образа жизни в лесу или на холми- стой местности. Стала также изменяться кожа. Волосяной покров сокращался, и появилось обильное потоотделение в жаркую погоду, что совершенно не свойст- венно другим человекообразным обезьянам. Эти изменения вместе с сохранившейся шапкой волос на макушке и системой возвратно-теплообменных вен на голове го- ворят о том, что наши предки больше уже не жили в тени и туманах экваториаль- ного леса, а ходили прямо под палящим экваториальным солнцем. Можно дальше обсуждать изменения в экологии, которые привели к таким рази- тельным отличиям в строении скелета, но основной вывод мы можем сделать уже сейчас: наши предки были изолированы в довольно сухой, равнинной местности, покрытой травой. Эта среда обитания нашла наших предков, а не они ее. Пример- но в то время, когда произошло разделение предков человека и шимпанзе, дейст- вительно, во многих областях Африки джунгли сменила саванна. Чуть позже, при-
мерно 3,6 млн. лет назад, произошло извержение вулкана Садиман, который нахо- дится на территории современной Танзании. На свежевыпавшем пепле четко отпе- чатались следы трех гоминидов лаетоли, которые куда-то шли с юга на север по своим делам. Впереди шла наиболее крупная особь, средняя особь отставала все- го на шаг, а чуть левее семенила маленькая особь. На полпути они остановились и посмотрели на запад, а затем продолжили свой путь. Окаменевшие следы рас- сказали небольшую историю о наших вероятных предках, людях лаетоли, которые уже в те времена уверенно передвигались прямо на двух ногах. Следы трех гоминидов лаетоли. Но до сих пор нам известно очень мало. Были люди лаетоли мужчиной, женщиной и ребенком или мужчиной и двумя женщинами? Чем они питались? Где жили? Вос- точная Африка становилась все более сухой по мере того, как в рифтовые долины переставал поступать влажный воздух с запада. Вряд ли люди пришли сюда в по- исках менее дождливого климата. Напротив, нам необходима вода. Наше свойство обильно потеть на жаре, адаптация пищеварительного тракта к перевариванию разнообразной пищи, в том числе и рыбы, и даже наше стремление к отдыху на морском или речном берегу и умение плавать говорят о том, что для наших пред- ков всегда предпочтительнее был влажный климат. Окаменевшие останки наших предков следует искать у берегов древних рек и озер. В какой-то момент древние люди превратились в хищников. Несколько новых ви- дов людей появились уже после того, как лаетоли оставили свои следы на пепле. Одним из широко известных видов являлись австралопитеки. Возможно, они были потомками лаетоли, но точно не нашими предками. Это была травоядная ветвь го- минидов. Генетика мало может рассказать о них, поскольку они вымерли, не ос- тавив потомков. Сведения об австралопитеках были получены в результате изуче- ния их окаменелых останков. Этим занимались семья Лики (Leakey), Дональд Джо- хансон (Donald Johanson) и другие антропологи. Если не считать огромных челю- стей, австралопитеки были мелкими созданиями. Они были меньше и глупее, чем шимпанзе, но ходили прямо на двух ногах. Их огромные челюсти имели мощную мускулатуру. Они постоянно что-то жевали, вероятно, траву и другую грубую растительность и поэтому утратили клыки, которые мешали жевать жесткую пищу из стороны в сторону. В какой-то момент они исчезли, примерно около миллиона лет назад. Вполне возможно, что их съели предки современного человека.
Австралопитек анамский. Австралопитек афарский. Наши непосредственные предки были более крупными существами — примерно та- кого же роста, как современные люди, или даже чуть выше. Об этом свидетельст- вует известная находка мальчика из Нариокотоме, обнаруженная Аланом Уокером (Alan Walker) и Ричардом Лики (Richard Leakey) и датируемая 1,6 млн. лет. В это время предки людей уже используют каменные орудия в качестве замены утра- ченным клыкам. Они удивительно приспособлены для того, чтобы убивать и по- едать беззащитных австралопитеков. В мире животных следует опасаться двоюрод- ных братьев. Львы убивают леопардов, волки убивают койотов. Наши головастые разбойники были вооружены каменным оружием и ходили на охоту группами. Не- большое преимущество в борьбе за существование наставило наших предков на путь, который привел их к ошеломительному эволюционному успеху. С этих пор мозг становится все больше и больше. Один любознательный математик подсчитал, что каждые 100 000 лет мозг увеличивался на 150 млн. нервных клеток — один из примеров бесполезной статистики, которыми изобилуют проспекты для туристов. Большой мозг, мясной рацион, медленное развитие с длинным детством. (Даже во взрослом возрасте у людей стали сохраняться черты, присущие детям: голая кожа без волосяного покрова, уменьшенные челюсти и высокий лоб.) Все эти признаки развивались параллельно. Без мяса требующий протеинов большой мозг становился слишком дорогой роскошью. Мальчик из Нариокотоме (Турканы).
Если бы не произошло уменьшения челюстей, мозгу бы не хватило места в голо- ве . Без увеличения продолжительности детства недоставало бы времени для уче- ния, в процессе которого нужно было заполнить большой мозг необходимыми зна- ниями. Локомотивом процесса эволюции являлись половые предпочтения. Помимо измене- ния размеров мозга происходили существенные изменения во внешнем виде наших предков. Так, заметно сокращалось отличие в росте между мужчинами и женщина- ми . Если у шимпанзе и австралопитеков самцы были в 1,5 раза больше самок, у современных людей эта разница в росте значительно меньше. Факт постепенного увеличения размеров самок у предков людей мало обсуждался исследователями. А ведь это свидетельствует о смене половых отношений в популяции. Вместо беспо- рядочных половых связей без образования прочных семейных уз у шимпанзе и по- лигамных гаремов у горилл появились более длительные семейные объединения с тенденцией к моногамии. Выравнивание половой диспропорции в росте определенно свидетельствует об этом. В популяциях, где половые связи устанавливаются на длительное время, особое влияние на отбор индивидуумов для продолжения рода оказывают взаимные предпочтения самцов и самок. Если в полигамных семьях оп- ределяющим было количество половых связей, то в моногамной семье на первое место выходит качество партнера. Половые предпочтения, способствующие плодо- витости семьи, закреплялись в наследственности. Так, предпочтение самцами мо- лодых самок было целесообразным, поскольку у молодой самки впереди более длинный репродуктивный период и самец сможет оставить более многочисленное потомство. Собственно, выбор определялся не возрастом самки, а тем, как она выглядит. Поэтому самки с сохранившимися ювенильными (детскими) чертами имели больше шансов на успех у самцов. К таким чертам относится высокий выпуклый лоб, как у новорожденного. Но увеличение размеров лба также связано с увели- чением объема мозга. Поэтому половые предпочтения и развитие способности мыш- ления вполне могли идти рука об руку. Развитие моногамных отношений в семье вело к разделению труда между мужчи- ной и женщиной. У людей сложились уникальные партнерские отношения между по- лами , которых нет ни у каких других видов. У мужчин, оставивших женщин для сбора кореньев и плодов, появилось время разогнать адреналин по жилам в не- безопасном предприятии — охоте на крупных животных. Мясом затем они делились с женщинами, благодаря чему те получали богатую протеинами еду, не прерывая заботы о детях. Именно в результате такого разделения труда древние предки людей смогли выжить в засушливых районах Африки, одинаково успешно потребляя как растительную, так и животную пищу. Поскольку охотиться начала только муж- ская часть популяции, переход на мясную пищу не привел к повороту эволюции наших предков на путь узкого приспособления к хищничеству, как это случилось, например, с большими кошками. Половое разделение труда способствовало дальнейшему усложнению и развитию общественных отношений. Благодаря тому, что пища справедливо делилась между всеми членами группы, появилась возможность трудовой специализации уже на уровне отдельных особей. Именно появление специалистов, в совершенстве вла- деющих определенным видом занятий, стало причиной эволюционного успеха нашего вида, поскольку дало возможность развиваться технологиям. На протяжении всей последующей истории человека специализация возрастала и продолжает усиливать- ся в наши дни. И вновь разные эволюционные изменения в человеке оказывали взаимное влияние друг на друга. Большой мозг требует богатой белками пищи (это не значит, что вегетарианцы деградируют, поскольку в наши дни достаточно белков можно полу- чить , потребляя бобовые, но наши предки были весьма ограничены в выборе ра- циона) . Потребление богатой белком пищи способствует развитию общества, но развитие
общества требует дальнейшего развития мозга (нужно было научиться считать, иначе общество погубили бы бездельники). Разделение труда между полами ведет к моногамии, поскольку семья теперь становится также экономической единицей общества. Переход к моногамии усиливает выбраковку индивидуумов по половым предпочтениям, что ускоряет и направляет эволюцию вида. И так вверх по спира- ли от стимула к стимулу, от обезьяноподобных животных к человеку. Этот кар- точный домик теории эволюции человека был построен на весьма ограниченных на- учных фактах. И все же у нас есть повод надеяться, что дальнейшие открытия подтвердят нашу теорию. Окаменелые остатки очень мало могут рассказать нам о социальном поведении наших далеких предков. Они для этого слишком сухи и не- многословны . Гораздо больше можно почерпнуть из записей в нашем геноме. На уровне генов естественный отбор выражается в изменении последовательности нуклеотидов в ДНК или аминокислот в соответствующих белках. Изменения генов происходят постоянно, неся на себе отпечаток событий, управляющих эволюцией на протяжении 4 млрд. лет. Если мы только научимся извлекать информацию из генома, он расскажет нам больше и объективнее о нашей истории, чем папирусные свитки и берестяные грамоты. Около двух процентов генома человека таят в себе сведения о том, как шла эволюция людей после отделения их от общего предка с шимпанзе. Осталось не- много : оцифровать всю последовательность нуклеотидов генома человека на ком- пьютере, сделать то же самое с усредненным геномом шимпанзе, отделить актив- ные гены от бессмысленных последовательностей нуклеотидов, провести сравни- тельный анализ двух геномов ген за геном и связать найденные отличия с факто- рами , воздействовавшими на эволюцию наших предков в раннем плейстоцене. Те гены, которые не изменились, отвечают за основные биохимические реакции и об- щее развитие организма. Вероятно, что отличия будут обнаружены в генах инди- видуального развития под управлением гормонов. Произошли некоторые изменения в последовательности нуклеотидов, что заставило увеличиться и изогнуться сто- пу, а пальцы на руках сделаться более ловкими. Сейчас даже трудно представить, каким образом можно будет перейти от рас- шифровки отдельных генов к пониманию того, как они управляют всем организмом. Генетика развития организма до сих пор находится в зачаточном состоянии, хотя то, что именно гены управляют этим процессом, не вызывает сомнения. Различие между человеком и шимпанзе — это генетическое различие и ничего больше. Даже если учесть, что в развитии человека немаловажным фактором является воспита- ние и культурно-социальные отношения, следует признать, что в основе отличия нашего вида от всех других лежит генетика. Предположим, что ядро яйцеклетки шимпанзе будет внедрено в лишенную ядра яйцеклетку человека и помещено в ут- робу, а рожденный ребенок будет воспитываться в обычной семье, станет ли он человеком? Думаю, даже не нужно проводить такой крайне неэтичный эксперимент, чтобы прийти к выводу о том, что ребенок все равно останется обезьяной. Пусть он унаследует цитоплазму и митохондрии человека, будет взращен человеческой плацентой и станет развиваться в человеческом обществе — ничто из этого не сможет изменить программы развития обезьяны. Хорошей аналогией может послужить проявление фотографии. Предположим, что мы сфотографировали шимпанзе. Положили пленку в проявитель на требуемое вре- мя . Неважно, какая фирма выпускала проявитель, и каков его химический состав. Если он работает, то на фотографии появится шимпанзе, но никак не человек. Снимок — это гены яйцеклетки, а все остальное — лишь проявитель. Чтобы из яй- цеклетки развился организм, нужны соответствующие условия и питание. Но то, каким будет организм, зависит только от информации, записанной в его генах. Что касается поведения, то тут, безусловно, немаловажное значение оказывает воспитание. Детеныш шимпанзе в обществе представителей другого вида будет так же социально ущербен, как и Тарзан, выросший в обезьяньей стае. Как Тарзан не
научился говорить , так и обезьяна, выросшая среди людей, никогда не научит- ся субординации в обезьяньей стае, технике общения с представителями своего вида, строительству гнезд в ветвях деревьев или ловле термитов с помощью па- лочки. Для выработки правильного поведения одних генов недостаточно, по край- ней мере, у таких высокоразвитых животных, как обезьяны. Тем не менее, в формировании поведения особи также участвуют гены. Если трудно представить, как изменения в двух процентах генома могли привести к столь значительным отличиям внешнего вида человека и обезьян, то еще более трудно понять, как изменения в последовательности нуклеотидов смогли настоль- ко существенно изменить быт и поведение нашего обезьяноподобного предка. Выше я подробно рассказал, как изменялась система половых отношений — от беспоря- дочных половых связей у шимпанзе и полигамии горилл до моногамных семейных отношений у предков людей. Из этого можно сделать вывод о том, что для каждо- го вида характерно свое строго определенное поведение, которое нельзя объяс- нить только воспитанием. Но как группа генов со своим генетическим кодом мо- жет изменить образ жизни с полигамного на моногамный? У меня по этому поводу нет ни малейшей идеи, и все же я не сомневаюсь в том, что гены ответственны как за анатомию, так и, хотя бы частично, за поведение организмов. Хромосома 3. История открытий В 1902 году в свои 45 лет Арчибальд Гаррод (Archibald Gar rod) уже считался столпом английской медицины. Он был сыном выдающегося посвященного в рыцари ученого сэра Альфреда Баринга Гаррода (Alfred Baring Garrod), чей труд о по- дагре, болезни, поражавшей высшие слои общества, считался триумфом медицины. Яркая и стремительная карьера самого Арчибальда неотвратимо вела его к рыцар- ству после получения им в Оксфорде высочайшего звания королевского профессора медицины (за медицинскую работу на Мальте во время Первой мировой войны) вслед за великим Уильямом Ослером (William Osier)14. Мы можем легко представить себе этого человека, не так ли? Баловень судьбы, надменный и чопорный аристократ эпохи короля Эдуарда, занимающийся наукой, жесткий накрахмаленный воротник которого и сжатые в ниточку губы дополняют облик человека с консервативными взглядами и убеждениями. Каким неверным мо- жет быть первое мнение о человеке! В 1902 году Арчибальда Гаррода осенила не- ожиданная догадка, которая могла прийти лишь человеку, намного опередившему свое время. Что двигало Гарродом, случайность или гений, когда почти неосоз- нанно он прикоснулся к ответу на величайшую загадку: что представляет собой ген. Действительно, столь неожиданно четким оказалось его понимание гена, что должны были пройти годы даже после его смерти, чтобы появился кто-либо спо- собный понять смысл сказанного Гарродом: «ген — это пропись приготовления од- ного химического соединения». Более того, Гаррод даже обнаружил один из ге- нов . Работая в госпитале Святого Варфоломея на Грейт-Ормонд-стрит в Лондоне, Гаррод столкнулся с несколькими пациентами, страдающими редким, но неопасным Тарзан (англ. Tarzan) — персонаж, созданный писателем Эдгаром Райсом Берроузом и впервые появившийся в книге «Тарзан. Приёмыш обезьяны». Журнальная публикация романа состоялась в 1912 году, в 1914 г. он вышел отдельной книгой, за которой последовали 23 сиквела. Кроме огромного количества книг, написанных самим Берроузом и другими авторами, персонаж также появлялся во многих фильмах, телевизионных передачах, на радио, в комиксах и пародиях. 14 Уильям Ослер (1849-1919) — канадский врач, которого еще при жизни называли иконой современной медицины. С 1905 рода работал в Оксфорде.
заболеванием — алкаптонурией. Помимо ряда других неприятных симптомов, таких как артрит, для больных был характерен красноватый или чернильно-черный цвет мочи и ушной серы, который они приобретали через определенное время пребыва- ния на воздухе в зависимости от принимаемой пищи. В 1901 году Гаррод обратил внимание на одну семью, в которой двое из пяти детей страдали алкаптонурией. Это наводило на мысль, что проблема связана именно с семьей. Он обнаружил, что родители детей были двоюродными братом и сестрой. Тогда Гаррод изучил се- мейные истории других пациентов. Оказалось, что в восьми из семнадцати случа- ев алкаптонурии родители пациентов состояли друг с другом в том или ином род- стве . Но болезнь не просто передавалась от родителей к детям. У людей, стра- дающих алкаптонурией, рождались нормальные дети, но болезнь могла проявиться в следующем поколении. К счастью, Гаррод следил за последними достижениями в биологии. Его друг Уильям Бэтсон (William Bateson) был одним из тех, кого пленили лишь два года назад обнаруженные в архивах и переизданные труды Гре- гора Менделя (Gregor Mendel). Бэтсон как раз писал научную работу, с тем что- бы популяризировать вновь обретенную теорию менделизма о рецессивах — призна- ках, проявляющихся в одном поколении, скрытых в следующем и вновь возникающих в третьем поколении при близкородственном скрещивании. Он даже сохранил бота- ническую терминологию Менделя, назвав эти признаки химическими мутациями15. Идеи Менделя заинтересовали Гаррода. Вполне вероятно, думал он, что болезнь наследуется от обоих родителей и проявляется из-за того, что в организме не хватает какого-то вещества. Будучи хорошим специалистом не только в генетике, но и в химии, он знал, что потемнение мочи и ушной серы связано с присутстви- ем в них гомогентизиновой кислоты. Эта кислота синтезируется в организме лю- бого человека, но быстро разрушается и выводится. Гаррод предположил, что причиной накопления гомогентизиновой кислоты может быть то, что перестает ра- ботать катализатор, участвующий в ее разрушении. Гаррод знал, что катализато- рами биохимических реакций выступают ферменты, представляющие собой белки. Следовательно, наследуемый признак (ген) связан с отсутствием всего одного соединения. У больных людей этот ген производит дефектный белок. Но если из двух генов дефективным является только один, болезнь не проявляется, так как одного полноценного гена оказывается вполне достаточно, чтобы компенсировать дисфункцию другого. Так появилась теория Гаррода о «врожденных ошибках метаболизма», из которой следует гораздо более фундаментальное предположение о том, что гены кодируют катализаторы химических реакций по принципу «один ген — один белок». Гаррод писал: «Врожденные ошибки метаболизма происходят в результате сбоя на одном из этапов в цепи химических реакций, вызванного отсутствием или дисфункцией определенного фермента». Поскольку ферменты — это белки, можно сказать, что именно в белках заложена «химическая индивидуальность особи». Книга Гаррода, изданная в 1909 году, тщательно рецензировалась и была положительно восприня- та , но все рецензенты упустили самое важное в этой работе. Они хвалили автора за выяснение причины редкого заболевания, но никто из них не обратил внимания на фундаментальное значение открытия. Теория Гаррода оставалась незамеченной в течение последующих 35 лет, пока не была вновь открыта. К тому времени поя- вилось много новых подтверждающих ее фактов и теорий наследственности, а Гар- род уже десять лет как был мертв. Теперь нам известно, что основное назначение генов состоит в сохранении ре- цептов синтеза белков. Именно белки выполняют почти все химические, структур- ные и регуляторные функции организма. Они продуцируют энергию, борются с ин- фекцией, переваривают пищу, образуют волосы, переносят кислород и пр. Абсо- лютно все белки появились потому, что в организме есть гены, в каждом из ко- До этих пор под мутациями понимали только изменения во внешнем виде растений.
торых закодирована структура определенного белка. Но обратное утверждение бу- дет неверным. Есть гены, которые не кодируют белки, например гены рибосомаль- ных РНК, лежащие на хромосоме 1. Но даже эти гены нужны для того, чтобы соз- давать другие белки. Предположение Гаррода совершенно верно: от своих родите- лей мы наследуем огромный список рецептов по приготовлению разных белков или по созданию устройств, необходимых для синтеза белков, и ничего больше. Современники Гаррода упустили основную мысль его учения, но, по крайней ме- ре, воздали должное его таланту. К сожалению, этого нельзя сказать о челове- ке , чьи идеи он наследовал, — Грегоре Менделе. Даже трудно представить себе, насколько разными были миры Гаррода и Менделя. Мендель родился в 1822 году в маленькой деревушке Хейнцендорф (Heinzendorf), теперь Хинчица (Hyncice), в Северной Моравии и крещен по рож- дению Иоанном. Его отец Антон арендовал небольшой участок земли у помещика, на которой трудился от зари до зари. Когда Иоанну было 16 лет, и он с отличи- ем учился в средней школе г. Троппау (Troppau), произошло несчастье. Здоровье его отца было окончательно подорвано, когда его придавило упавшее дерево. Ан- тону пришлось продать ферму своему зятю, чтобы дать возможность сыну окончить школу и поступить в университет Оломоуц (Olmutz). Но денег катастрофически не хватало. Чтобы получить образование, Иоанну пришлось стать монахом ордена Ав- густинцев , взяв себе имя брат Грегор. Он без труда окончил теологический кол- ледж в Брюнне (Brtinn) , теперь Брно, и стал приходским священником. Этот уро- вень был не для пытливого ума юноши. Мендель пытался поступить в Венский уни- верситет, но провалился на экзаменах. Менделю пришлось вернуться в Брюнн тридцатиоднолетним неудачником, годящим- ся только для монастырской жизни. Но ему легко давалась математика, он пре- красно играл в шахматы, не был чужд увлечению искусством и обладал добрым и веселым нравом. Кроме того, он, как и его отец, был очень хорошим садовником, умел прививать и разводить фруктовые деревья. Корни его таланта исходили из крестьянского опыта и многовековой практики. Законы наследственности были впервые постигнуты и использованы на практике не учеными, а древними негра- мотными людьми, научившимися выводить сорта растений и породы животных. Но эти знания никогда не были систематизированы. Отдавая должное народным знани- ям, Мендель писал: «Никогда ранее селекционерам не доводилось развить свое мастерство до такой степени, чтобы уметь просчитать все доступное разнообра- зие форм или вычислять вероятность появления той или иной формы». После этих слов, с которыми Мендель обращался к аудитории, слушатели обычно засыпали. Итак, отец Мендель, достигнув тридцатичетырехлетнего возраста, начинает се- рию экспериментов с горохом в монастырском саду, которые продолжались на про- тяжении восьми лет, в течение которых было высажено 30 000 саженцев разных растений (только в 1860 году — 6 000 опытных растений). Результаты экспери- мента с большим опозданием изменили научный мир. Но сам Мендель понимал, что он получил. Результаты были публикованы им в Verhandlungen des naturforsche- nden Vereins Brtinn (Труды Общества естествоиспытателей города Брюнна) — жур- нала , который со временем занял место на полках всех ведущих библиотек. При- знание к Менделю не приходило, и он постепенно утратил интерес к работе в са- ду, став аббатом Брюнна — добрым, заботливым, но, может, не очень набожным священником. (Во всяком случае, в его трудах доброкачественной пище отведено больше места, чем Богу.) Его последние годы были посвящены затяжной позицион- ной войне за отмену нового налога, взимаемого правительством с монастырей. Мендель был последним аббатом, платившим этот налог. Если бы спросили умираю- щего Менделя, чем он прославился в жизни, пожалуй, он упомянул бы только Лео- ша Яначека (Leos Janacek) — талантливого девятнадцатилетнего юношу из церков- ного хора, которого он вывел в главные хормейстеры Брюнна. В своих экспериментах в церковном саду Мендель скрещивал разновидности го-
роха. Но его занятие нельзя назвать любительской игрой в науку. Это был мас- штабный , системный и хорошо продуманный эксперимент. Мендель отобрал для скрещивания растения с семью парами изменчивых признаков (фенотипом). Он скрещивал растения с гладкими и морщинистыми, а также с зелеными и желтыми горошинами. Другие пары отличались стручками: гладкие и морщинистые, зеленые и желтые, с серыми и белыми покровными волосками. Учитывалась также морфоло- гия растений: с боковыми и концевыми цветками, с длинным и укороченным стеб- лем. Впрочем, какое количество разных признаков он опробовал, мы не знаем. Это лишь те из них, данные по которым были опубликованы. Все перечисленные признаки не только поддаются селекции, но каждый из них кодируется единствен- ным геном. Наверное, это не случайно. Мендель отобрал именно те признаки из многих, которые соответствовали ожидаемым результатам. Во всех случаях гиб- ридные растения выглядели как одна из родительских форм. Казалось, что аль- тернативный признак исчез. Но это было не так. Мендель позволил гибридным растениям самоопылиться, и, как предполагалось, утраченный признак растения- дедушки вновь проявился в первозданной форме у четверти внуков. Он считает и пересчитывает: 19 959 растений второго поколения, в которых доминантный при- знак соотносится с рецессивным в пропорции 14 949 растений к 5 010, или 2,98:1. Только в следующем столетии сэр Рональд Фишер (Ronald Fisher) с удив- лением заметит, насколько это соотношение близко к 3:1. Следует помнить, что Мендель был талантливым математиком, поэтому еще до начала экспериментов он предполагал получить именно такое соотношение. Моногибридное скрещивание. Мендель как одержимый хватается за разные растения — фуксия, кукуруза и др. И всюду он находит одну и ту же пропорцию. Он понимает, что обнаружил фунда- ментальный закон наследственности: признаки не смешиваются друг с другом. За признаками лежат какие-то жесткие неделимые субъединицы, которые и определяют наследственность. Тут ничто не напоминает смешивание жидкостей, никакого кро- восмешения. Напротив, это больше напоминает калейдоскоп, в котором случайным образом перемещаются твердые неделимые частицы. Рассуждая ретроспективно, до этой идеи можно было додуматься давно. Как иначе можно было объяснить факт, что в одной семье дети могут быть как с карими, так и с голубыми глазами? Дарвин, который сформулировал свою теорию, основываясь на идее наследствен- ности путем кровосмешения, тем не менее, пару раз приходит к мысли о незави-
симости признаков. «Недавно я поразмыслил, — пишет он Хаксли в 1857 году, — и мне пришла мысль, что размножение путем оплодотворения скорее можно предста- вить как соединение, а не как слияние признаков двух индивидуумов... Иначе не- возможно понять, как из скрещенных форм вновь образуется такое же разнообра- зие признаков, какое было у их предков». Этот вопрос заметно волновал Дарви- на. Только недавно его теория подверглась серьезной критике со стороны шот- ландского профессора Флиминга Дженкина (Fleeming Jenkin). Дженкин на неопро- вержимых фактах показал, что естественный отбор и наследственность на основе кровосмешения несовместимы. Если в основе наследственности лежат смешиваемые жидкости, то теория Дарвина не будет работать, поскольку любые новые прогрес- сивные изменения в организме просто растворятся в следующих поколениях. Для подтверждения своих доводов Дженкин привел пример белого человека, который поселился на тропическом острове и пытается превратить аборигенов в европей- цев, обзаведясь множеством жен16. Кровь белого человека очень скоро сойдет на нет, и это произойдет в ближайших поколениях. В глубине души Дарвин понимал, что Дженкин прав, и даже вспыльчивый Томас Генри Хаксли (Thomas Henry Huxley) пасовал перед аргументацией Дженкина. Но Дарвин так же был убежден в том, что его теория верна. Ему бы почитать Менделя, и дважды два сложились бы вместе. Многие вещи кажутся элементарными в ретроспективе, но необходимо вмешатель- ство гения, чтобы простое стало очевидным. Менделю удалось понять, что кажу- щееся растворение признака в следующем поколении связано с тем, что каждый признак определяется не одной, а двумя субъединицами наследственности. В на- чале XIX века Джон Дальтон (John Dalton) доказал, что вода представляет собой миллиарды неделимых частиц — атомов, и выиграл спор с приверженцами теории непрерывности. И вот теперь Мендель доказал атомную природу биологии: в осно- ве наследственности лежит сочетание неделимых субъединиц. У этих субъединиц на заре генетики было много названий: факторы, геммулы, пластидулы, пангены, биофоры, иды, иданты. Но со временем закрепилось название ген. В течение четырех лет, начиная с 1866 года, Мендель слал свои работы с но- выми результатами в Мюнхен профессору ботаники Карлу-Вильгельму Негели (Karl- Wilhelm Nageli). Со все нарастающей дерзостью он пытался привлечь его внима- ние к важности своих открытий. Но все четыре года Негели не мог понять сути. Он отвечал вежливо, но несколько свысока, потом посоветовал проверить полу- ченные соотношения на других растениях, например ястребинке (Hieracium). Он не мог дать более вредного совета, если бы даже очень захотел. Ястребинка — это апомиктическое растение, т. е. для образования плода требуется опыление, но в действительности пыльца не прорастает, и скрещивания не происходит. Ес- тественно, у Менделя получились странные результаты. Поупражнявшись впустую с ястребинкой, Мендель забросил эти опыты и принялся за пчел. Было бы интерес- но, если бы ему в те годы удалось постичь их сложно переплетенную гаплоидно- диплоидную генетику. Тем временем Негели публикует свой огромный трактат о наследственности. Безусловно, о работах Менделя в нем не было ни слова. Но что примечательно, Негели приводит свой удивительный пример наследственности, но вновь не может понять сути даже собственного примера. Негели знает, что если скрестить ан- горскую кошку с кошкой любой другой породы, то у котят и в помине не будет ангорской шерстинки, но этот признак вновь проявит себя у некоторых котят следующего поколения. Трудно найти еще лучшее подтверждение теории Менделя о рецессивах. 16 Описанный пример растворения признака в результате многочисленных скрещиваний но- сителя признака с теми, у кого его нет, называется «парадоксом Дженкина». В полной мере разрешить парадокс Дженкина не удалось не только Дарвину, но и современным ге- нетикам .
В жизни Менделя был еще момент, когда он находился в шаге от признания. Чарльз Дарвин, который всегда столь пристально всматривался в новые идеи, вы- сказанные в трудах других ученых, имел у себя и даже рекомендовал друзьям книгу В. О. Фоке (W. О. Focke) , в которой ссылки на работы Менделя приводи- лись 14 раз, но сам не удосужился заглянуть в эти труды. Видимо, Менделю так было определено судьбой, чтобы мир вновь открыл его только в 1900 году, много лет спустя после его смерти и смерти Дарвина. Это произошло почти одновремен- но в разных местах. Сразу три ученых-ботаника — Хуго де Фриз (Hugo de Vries), Карл Коррен (Carl Corren) и Эрих фон Чермак (Erich von Tschermak) — повторили в своих лабораториях эксперименты Менделя на разных растениях, а затем обна- ружили архивные публикации. Грегор Иоганн Мендель (1822-1884). Менделизм ворвался в биологию неожиданно. Научный мир к тому времени сжился с теорией плавной и непрерывной эволюции. Жесткие и неделимые субъединицы на- следственности с ног на голову переворачивали эти представления. По Дарвину эволюция была не чем иным, как постепенным накоплением в результате естест- венного отбора незначительных случайных изменений. Если гены — это жесткие неделимые атомы, перепрыгивающие незамеченными через поколения, как же они могут постепенно изменяться и отсеиваться? Но с появлением новых данных в на- чале XX века триумф менделизма над дарвинизмом становился все более очевид- ным. Уильям Бэтсон выразил мнение многих о том, что только корпускулярная природа наследственности может разрешить многие противоречия теории естест- венного отбора. Вообще Бэтсон был скандально известной личностью, славившейся своей удивительной непоследовательностью и эгоцентризмом. Он свято верил в то, что эволюция происходит большими скачками от одной формы к другой без ка- ких-либо переходных форм. Эксцентричной теории дискретности эволюции он по- святил свою книгу, вышедшую в 1894 году, после чего стал постоянным объектом нападок ортодоксальных дарвинистов. Слегка удивленный неожиданной находкой, он с распростертыми руками принял работы Менделя и первым перевел их на анг-
лийский язык. «В теории Менделя нет ничего, что противоречило бы кардинальной доктрине возникновения видов, — писал Бэтсон, претендуя на роль апостола Но- вого Завета. — В то же время, результаты последних исследований со всей оче- видностью показывают необходимость избавить теорию естественного отбора от некоторых ее неестественных атрибутов... Нельзя не признать, что возведение ес- тественного отбора в абсолют зиждется на ряде постулатов, сформулированных в работах самого Дарвина, но я абсолютно уверен, что если бы работы Менделя по- пали в его руки, он бы сам немедленно переписал эти постулаты». Но именно потому, что наиболее ярким проповедником идей Менделя стал Бэт- сон, европейские научные круги встретили теорию с большой настороженностью. В Великобритании непримиримая борьба между менделистами и приверженцами биомет- рии продолжалась еще 20 лет. Вскоре спор, как обычно, перекинулся в США, впрочем, там противоположные взгляды никогда не достигали такой диаметрально- сти. В 1903 году американский генетик Уолтер Саттон (Walter Sutton) сообщил, что хромосомы ведут себя в точности, как наследственные факторы Менделя: в паре хромосом всегда одна наследуется от отца, а другая — от матери. Томас Хант Морган (Thomas Hunt Morgan) , отец американской генетики, сразу же стал новоявленным менделистом. В результате Бэтсон, который терпеть не мог Морга- на, быстро переметнулся в другой лагерь и возглавил борьбу с теорией хромо- сом. Как много в истории науки решают личные отношения между людьми. Бэтсон вскоре подвергся обструкции, а Морган стал основоположником великолепной шко- лы генетиков и увековечил свое имя в единице измерения расстояния между гена- ми на хромомосе — сантиморгане. В Великобритании война продолжалась до тех пор, пока в 1918 году свету не явился великий математический ум Рональда Фи- шера (Ronald Fisher), которому удалось примирить дарвинизм с менделизмом, ведь в действительности Мендель не опровергал, а убедительно доказывал теорию Дарвина. Впрочем, все еще имелись разногласия по поводу мутаций. Дарвин основой эво- люции считает изменчивость, а Мендель — стабильные и неделимые атомы наслед- ственности. Если гены — это атомы биологии, то представление о том, что они могут меняться, выглядело таким же еретическим, как алхимия. Перелом произо- шел, когда первую индуцируемую мутацию удалось получить человеку настолько противоположному Гарроду и Менделю, что это даже трудно себе представить. Ря- дом с почтенным доктором времен короля Эдуарда и монахом Святого Августина нам приходится поставить скандального и непоседливого Германа Джо Мюллера (Hermann Joe Muller). Как и многие блестящие, талантливые еврейские ученые, бежавшие из Германии в Америку в 1930-х годах, Мюллер пересекал в это же вре- мя Атлантический океан, только в другом направлении. Рожденный в Нью-Йорке сын хозяина мелкого магазина, торгующего металлическими деталями, он поступил на факультет генетики Колумбийского университета, но разошелся во взглядах со своим наставником, Морганом, и в 1920 году перевелся в Техасский университет. Ходили слухи о том, что причиной ссоры с блистательным Мюллером был антисеми- тизм Моргана. Но, скорее, всему виной стал несдержанный характер самого Мюл- лера. Всю свою жизнь он с кем-то дрался. В 1932 году, после того как от него ушла жена, а сотрудники стырили (по его словам) его открытие, Мюллер пытается покончить с собой, а потом плюет на все и уезжает из Техаса в Европу. Величайшая заслуга Мюллера, получившего Нобелевскую премию, состоит в от- крытии мутагенеза. Здесь уместно упомянуть об Эрнесте Резерфорде (Ernest Rutherford), который несколькими годами ранее открыл превращения атомов и до- казал, что термин «атом», что по-гречески означает неделимый, по сути своей неправильный. В 1926 году Мюллер спросил себя: «А действительно ли мутации настолько уникальные биологические процессы, что являются совершенно не управляемыми и не контролируемыми, как еще совсем недавно думали о превраще- ниях химических атомов?».
В следующем году он нашел ответ на свой вопрос. Облучая фруктовых мушек рентгеновскими лучами, Мюллер вызвал у них серию мутаций, проявившихся в сле- дующем поколении в виде всевозможных деформаций. «Мутации, — писал он, — ока- зались совсем не такими уж недоступными богами, творящими свои проказы из не- доступной цитадели в глубине цитоплазмы». Так же, как и атомы, частицы Менде- ля должны иметь свою внутреннюю структуру, которую можно изменить с помощью рентгеновских лучей. Они все равно оставались генами после мутации, но уже другими генами. Искусственно вызванные мутации подстегнули современную генетику. Используя методику Мюллера с рентгеновским облучением, в 1940 году Джордж Бидл (George Beadle) и Эдвард Татум (Edward Tatum) создали мутантный вариант хлебной пле- сени Neurospora. Затем они доказали, что мутант утратил способность синтези- ровать некоторые соединения потому, что у него недоставало функциональных версий некоторых ферментов. Они сформулировали закон, который сразу же полу- чил известность и используется с некоторыми поправками до сих пор: один ген — один белок. Это стало речитативом генетиков всего мира: один ген, один белок. В данном законе воплотилась старая догадка Гаррода с уточнениями современной биохимии. Тремя годами позже настало время замечательного открытия Лайнуса Полинга (Linus Pauling). Он установил причину ужасной формы анемии, от кото- рой страдали главным образом африканцы. При этой анемии эритроциты крови из- гибались в виде серпа. Происходило это из-за мутации в гене, кодирующем гемо- глобин. Болезнь вела себя в точном соответствии с законом Менделя. Это было убедительное доказательство того, что гены представляют собой рецепты белков. Мутация вызывает изменение рецепта, из-за чего меняется сам белок. А что же в это время делает Мюллер? Ему не до науки. В 1932 году его захва- тывают идеи социализма и евгеники — селекции человека. Он верит, что, плано- мерно скрещивая людей, можно добиться того, чтобы рождались только гении, та- кие как Маркс и Ленин (в последующих своих книгах Мюллер благоразумно заменил прообразы гениев на Линкольна и Декарта). Идеи социализма и евгеники влекут его через Атлантический океан в Европу. Он приезжает в Берлин за несколько месяцев до прихода к власти Гитлера. Скоро он станет свидетелем ужасной сцены разгрома нацистами лаборатории его шефа Оскара Фогта (Oscar Vogt), осмеливше- гося приютить у себя еврея. Герман Джозеф Мёллер.
Мюллер едет дальше на восток, в Ленинград, в лабораторию Николая Вавилова, как раз перед тем как великий антименделист Трофим Лысенко, обласканный Ста- линым, начинает гонения генетиков-менделистов, отказывающихся принять его собственную сумасбродную теорию о том, что пшеницу, как русскую душу, нужно не выводить селекцией, а воспитанием подгонять к соответствию с требованиями нового режима. Тех, кто не соглашался поддерживать этот бред, не просто пре- следовали , а расстреливали. В тюрьме умирает Вавилов. Все еще не теряющий на- дежду Мюллер шлет Сталину копию своей книги о евгенике, но, узнав, что к его теории вождь народов не благосклонен, вовремя успевает уехать из СССР. Он от- правляется в Испанию, чтобы принять участие в гражданской войне в составе ин- тернациональной бригаде, где заведует банком донорской крови. Оттуда Мюллер перебирается в Эдинбург. Злой рок преследует его. В столицу Шотландии Мюллер приезжает как раз перед началом Второй мировой войны. Он понимает, что темный зимний Эдинбург, где в лаборатории приходится ходить в перчатках, — не лучшее место для научной деятельности. В отчаянии он хочет вернуться в США, но в Америке не очень-то хотят видеть скандального и неуживчивого социалиста с по- дозрительными взглядами, к тому же жившего в Советском Союзе. Наконец, уни- верситет Индианы предоставляет ему должность, а всего через год он получает Нобелевскую премию за открытие мутагенеза. Но сами гены продолжали оставаться непостижимой загадочной тайной. Ученые ломали голову над тем, каким образом в гене может быть записана структура белка. Многие полагали, что генами могут быть только другие белки. Казалось, в клетке больше нет ничего, достаточно сложного для выполнения такой функции. Ах да, в хромосомах есть еще одно довольно незатейливое вещество — нуклеино- вая кислота, называемая ДНК. Впервые ДНК выделил из пропитанной гноем повязки раненного солдата в немецком городе Тюбингене (Tubingen) в 1869 году шведский доктор Фридрих Мишер (Friedrich Miescher). Уже тогда Мишер предположил, что ДНК может быть ключом к разгадке наследственности. В 1892 году в своем письме дяде он высказывает удивительно пророческие мысли о том, что именно ДНК может передавать наследуемую информацию «так же, как слова в языках всего мира соз- даются из 24-30 букв алфавита». Но ДНК состоит всего из четырех нуклеотидов. Как такое монотонное соединение может хранить в себе информацию о сложном белке? Но на сцену уже вышли люди, которым предстояло отгадать великую загадку природы. В бытность Мюллера в университете Индианы в Блумингтоне (Blooming- ton) в его лаборатории появляется одаренный девятнадцатилетний бакалавр Джеймс Уотсон (James Watson). Вскоре он становится учеником иммигранта из Италии Сальвадора Лурия (Salvador Luria). (He удивительно, что Уотсон не ужился с Мюллером.) Уотсон все больше склоняется к мысли о том, что гены со- стоят из ДНК, а не из белков. В поиске доказательств он едет в Данию, затем, разочаровавшись в коллегах, переезжает в 1951 году в Кембридж. Судьба столк- нула его в Кавендишской лаборатории17 с такой же яркой личностью, как он сам, — Фрэнсисом Криком (Francis Crick), который также был увлечен идеей наследст- венности посредством ДНК. Карьеру Крика нельзя назвать быстрой и яркой. В свои тридцать пять он еще не получил статус PhD18. Немецкие бомбы разрушили лабораторию в Лондоне, где он должен был заниматься измерением вязкости теплой воды под давлением. Крик не очень расстроился из-за того, что его карьера в физике зашла в тупик. Его Кавендишская лаборатория — известная физическая лаборатория Кембриджа, названная в честь основавшего ее физика Генри Кавендиша (Henry Cavendish, 1731-1810). Кроме Уотсона и Крика в этой лаборатории работали в разные годы выдающиеся физики Э. Ре- зерфорд и академик П. П. Капица. 18 PhD соответствует кандидату наук — примеч. ред.
и раньше манила к себе биология, поэтому он быстро нашел себе работу в Кем- бридже, где его темой стало измерение вязкости цитоплазмы клеток. Кроме того, он занимался кристаллографией в Кавендише. Но у Крика не хватало ни терпения для того, чтобы успешно развивать свои научные идеи, ни должной исполнитель- ности для того, чтобы развивать чужие. Его постоянные насмешки над окружающи- ми, пренебрежение к собственной карьере в сочетании с самоуверенностью и при- вычкой давать советы другим раздражали коллег по Кавендишу. Но Крик и сам был не в восторге от научной направленности лаборатории, сконцентрировавшейся ис- ключительно на белках. Он был уверен, что поиск идет не в том направлении. Тайна генов скрывается не в белках, а в ДНК. Соблазненный идеями Уотсона, он забросил собственные исследования и сосредоточился на изучении молекулы ДНК. Так появился великий дуэт двух по-дружески соперничающих талантов: молодого амбициозного американца, знающего немного биологию, и ярко мыслящего, но не- собранного тридцатипятилетнего британца, разбирающегося в физике. Соединение двух противоположностей вызвало экзотермическую реакцию. Уже через несколько месяцев, собрав воедино свои и ранее полученные други- ми, но не обработанные данные, два ученых подошли вплотную к величайшему от- крытию во всей истории человечества — расшифровке структуры ДНК. Даже у Архи- меда, выскочившего из ванны, не было большего повода хвалиться своим открыти- ем, чем у Уотсона и Крика, праздновавших 28 февраля 1953 года свою победу в небольшом пабе «Орел» (Eagle). «Мы открыли секрет жизни», — все не мог прийти в себя Уотсон, опасаясь, что где-то была допущена ошибка. Но ошибки не было. Все оказалось чрезвычайно просто: ДНК содержит в себе код, записанный вдоль всей ее молекулы — элегантно вытянутой двойной спирали, которая может быть сколь угодно длинной. Код копируется благодаря химическому сродству между составляющими химическими соединениями — буквами кода. Комби- нации букв представляют собой текст прописи молекулы белка, записанный пока неизвестным кодом. Ошеломляющей была простота и изящность структуры ДНК. Поз- же Ричард Докинз (Richard Dawkins) писал: «Что действительно было революцион- ным в эре молекулярной биологии, наступившей после открытия Уотсона и Крика, — это то, что код жизни был записан в цифровой форме, до невероятного похожей на код компьютерной программы». Через месяц после того как была опубликована структура ДНК Уотсона и Крика, в один день британская экспедиция покорила Эверест и на трон взошла новая ко- ролева Англии. Если не считать небольшой заметки в News Chronicle, журналисты оставили незамеченным открытие двойной спирали ДНК. Но сегодня ученые рас- сматривают это событие как величайшее открытие столетия, если не тысячелетия. Открытию ДНК предшествовали долгие годы разочарований и поражений. Код ге- нов, с помощью которого записывается информация о наследственности, упрямо не сдавался. Но теперь Уотсон и Крик утверждали, что открытие сделано порази- тельно легко, — немного рабочих версий, хорошее знание физики и научное вдох- новение. Взлом кода прошел блестяще. Стало очевидным, что код генов — это комбинация четырех букв А, С, G и Т. Комбинации этих букв переводятся в текст другого алфавита, состоящего из 20 букв — аминокислот, являющихся составными субъединицами белков. Но как, где и каким способом? Лучшие идеи рождались в голове Крика, включая идею об «адаптивной молекуле» — то, что сейчас мы называем РНК. Хотя не было никаких экспериментальных предпосылок, Крик пришел к выводу о том, что такая молекула должна быть. Так и произошло. Но у Крика была еще одна идея, которую называют «лучшей из всех ложных идей». Крик придумал код для шифрования структуры белка, который был значительно более элегантный, чем код матушки Природы. Идея была в следующем. Предположим, что единицей кода является слово из трех символов — кодон. (Мысль о том, что в слове должно быть не меньше трех букв, была очевидной. Сочетание четырех букв по две буквы в слове дают только 16 возможных комбина-
ций, чего недостаточно для кодирования 20 аминокислот.) Теперь допустим, что между словами нет ни пробелов, ни знаков препинания. Исключим из кода все слова, которые могут быть неверно интерпретированы, если чтение кода начать не с той позиции. Хорошую аналогию придумал Брайан Хейс (Brian Hayes) — возь- мем все трехбуквенные слова, которые можно записать по-английски буквами А, S, Е и Т: ass, ate, eat, sat, see, set, tat, tea и tee. Теперь удалим слова, которые могут быть ошибочно прочитаны, если чтение начать не с той буквы. На- пример, представим себе текст, записанный с помощью этих слов без пробелов и знаков препинания. Возьмем случайные восемь символов в середине текста: «ateateat». Поскольку нам неизвестно, с какой буквы начинается текст, мы его можем прочитать по-разному: «a tea tea t», «at eat eat» или «ate ate at». Та- ким образом, из трех слов «tea», «eat» и «ate» в нашем словаре должно остать- ся только одно, чтобы избежать ложного прочтения. Крик проделал те же манипуляции с буквами А, С, G и Т. Он сразу же удалил из словаря AAA, CCC, GGG и ТТТ. Затем он сгруппировал оставшиеся 60 слов та- ким образом, чтобы каждая группа содержала слова из тех же трех букв, следую- щих друг за другом в том же порядке. Например, слова ACT, СТА и ТАС объедине- ны в группу, поскольку в них С всегда стоит после А, А — после Т, а Т — после С. В другой группе мы имеем слова АТС, ТСА и CAT. Если вы проделаете то же самое, то получите ровно 20 групп — столько же, сколько разных аминокислот используется в белках! Казалось, это не могло быть простым совпадением. По Крику только одно слово из группы кодировало аминокислоту, а остальные слова должны были быть под запретом в генетическом коде. Напрасно Крик призывал не относиться слишком серьезно к его версии генети- ческого кода: «Наши предположения и догадки относительно генетического кода, который нам предстоит разгадать, настолько шатки и умозрительны, что мы не можем на них полагаться. Мы взяли их за основу просто потому, что, базируясь на простых и допустимых с точки зрения физики постулатах, нам удалось полу- чить магическое число 20». Ведь открытая на тот момент структура двойной спи- рали ДНК сама по себе не предоставляла никаких свидетельств относительно ге- нетического кода. Но ликование ученых не прекращалось. Через пять лет уже ни- кто не сомневался в верности кода Крика. Однако время теорий стремительно уходило. На смену им шел эксперимент. В 1961 году Маршалл Ниренберг (Marshall Nirenberg) и Дж. Генрих Маттеи (J. Heinrich Matthaei) расшифровали одно «слово» генетического кода. Для этого они просто синтезировали молекулу РНК, состоящую только из буквы U (урацил — эквивалент тимина (буквы Т) в молекуле ДНК) . Затем синтезированные молекулы были помещены в суспензию рибосом и активированных аминокислот. Система зара- ботала, выдав на-гора белковый полимер, состоящий из одной аминокислоты — фе- нилаланина. Первое слово кода было взломано: UUU означает фенилаланин. Это открытие похоронило лишенный знаков препинания код Крика. Если бы Крик был прав, генетикам никогда не пришлось бы столкнуться с мутацией «сдвига рамки считывания», когда потеря одного нуклеотида в середине гена превращает в му- сор весь последующий код. Впрочем, версия кода, которую предпочла Природа, хотя и не столь элегантна, но более устойчива к мутациям замены одного нук- леотида на другой, поскольку одна и та же аминокислота может кодироваться не- сколькими кодонами. К 1965 году уже весь код был известен, и началась эра современной генетики. Вершины, которые с таким трудом покоряли генетики 1960-х, в 1990-х годах ста- ли рутиной. И вот, в 1995 году наука вернулась к давно уже умершим пациентам Арчибальда Гаррода с их чернеющей мочой. Теперь наука уже точно могла ска- зать , в каком месте и в какой хромосоме происходит грамматическая ошибка ко- да, ведущая к алкаптонурии. История этой болезни оказалась в сжатом виде ис- торией генетики XX столетия. Напомним, алкаптонурия — это очень редкое и не-
опасное заболевание, легко устранимое, если придерживаться определенной дие- ты. Именно поэтому болезнь оставалась неинтересной для врачей и науки. В 1995 году два испанских ученых, подталкиваемые главным образом значимостью болезни в плане истории генетики, взялись за раскрытие тайны. В экспериментах с плес- невым грибком Aspergillus им удалось получить мутант, который накапливал пур- пурный пигмент при наличии в среде фенилаланина — гомогентизиновую кислоту. Как и предполагал Гаррод, у мутанта была нефункциональная версия фермента го- могентизатдегидрогеназы. Разрезав геном грибка на кусочки с помощью специаль- ных ферментов, ученые установили фрагменты ДНК, которые делали мутант отлич- ным от исходной культуры. В конце концов им удалось отыскать интересуемый ген в геноме грибка. Воспользовавшись последовательностью нуклеотидов гена, уче- ные провели поиск среди известных последовательностей нуклеотидов генома че- ловека в надежде найти что-то похожее. Удача им улыбнулась. На длинном плече хромосомы 3 находился «абзац» ДНК, последовательность букв в котором на 52% совпадала с последовательностью букв в гене грибка. Выделив этот ген у боль- ных алкаптонурией и сравнив его с соответствующим геном здоровых людей, уче- ные обнаружили отличие в одну «букву» либо в 60-й, либо в 90-й позиции от на- чала гена. С потерей одной «буквы» из-за сдвига рамки считывания теряется смысл всего последующего текста гена. Синтезируемый белок становится нефунк- циональным и не может выполнять свою работу. Это пример «скучного» гена, выполняющего «скучную» биохимическую работу в организме человека, поломка которого ведет к «скучной» болезни. В нем нет ни- чего удивительного или уникального, например тайных связей с интеллектом че- ловека или гомосексуальными наклонностями. Он ничего не расскажет нам о про- исхождении человека. Он не проявляет своего эгоистичного характера, как неко- торые другие гены. Он не нарушает законов Менделя и не может убивать или ка- лечить . У всех живых существ на планете этот ген делает одну и ту же работу. Он есть даже у пекарских дрожжей и выполняет те же функции, что и у человека. Тем не менее, ген гомогентизатдегидрогеназы заслужил упоминания в истории ге- нетики за ту роль, которую он сыграл в понимании законов наследственности. Даже этот унылый маленький ген символизирует красоту и совершенство законов природы, сформулированных когда-то Грегором Менделем, являясь их материальным воплощением в микроскопической спирально завитой двуцепочечной молекуле из четырех букв, лежащей в основе всего живого на Земле. Хромосома 4. Злой рок Откройте любой каталог генома человека, и вместо списка потенциалов и воз- можностей человека вы увидите длинный перечень заболеваний со сложными трудно запоминающимися названиями, которые состоят из двух-трех имен центрально- европейских врачей. Один ген вызывает болезнь Ниманна-Пика, а другой — син- дром Вольфа-Хиршхорна, еще множество генов являются причинами заболеваний, имеющих причудливые названия. Создается впечатление, что гены — это возбуди- тели болезней. «Открыт ген психического заболевания», «Ген ранней дистонии», «Выделен ген рака почек», «Установлена связь аутизма с геном переноса серото- нина», «Новый ген болезни Альцгеймера», «Генетика маниакального поведения» — обычные заголовки печатных и Интернет-изданий. Давать генам названия болезней — это такая же нелепая идея, как называть органы человека присущими им заболеваниями: печень у человека для цирроза, сердце — для инфаркта, мозг — для безумия. Каталожные названия генов указыва- ют не на глубину наших знаний, а на меру нашего незнания того, как работает геном. Действительно, все, что нам известно о работе большинства генов, — это то, какая болезнь у человека разовьется, если данный ген перестанет работать.
Это ведет к появлению убийственно неверных сентенций в публикациях, отражаю- щих ход мысли не только в головах широкой публики, но и врачей: «У больного X обнаружен ген Вольфа-Хиршхорна». Не верно. У всех у нас есть ген Вольфа- Хиршхорна. Как иронично это не звучит, его нет только у людей, страдающих синдромом Вольфа-Хиршхорна. Болезнь как раз является результатом полного от- сутствия этого гена в хромосомах больного. Только благодаря тому, что этот ген работает, все остальные люди не страдают данным синдромом. Причиной забо- леваний являются мутации в генах, а не сами гены. Синдром Вольфа-Хиршхорна — это редкое и очень тяжелое заболевание. Данный ген настолько необходим организму, что его отсутствие приводит к гибели в раннем возрасте. Этот ген, лежащий на хромосоме 4, является, пожалуй, одним из наиболее известных генов, связанных с генетическими заболеваниями. Описано совершенно другое заболевание, также связанное с поломками в этом гене: хорея Хантингтона. Итак, мутация в гене вызывает хорею Хантингтона, а отсутствие гена — синдром Вольфа-Хиршхорна. Нам почти ничего неизвестно о том, какие функции выполняет этот ген в обычной жизни, но в мельчайших деталях мы знаем, где именно в гене могут произойти ошибки, и к каким ужасающим последствиям для организма они приводят. Ген содержит многократно повторяющееся «слово»: CAG CAG CAG CAG... Это слово повторяется иногда 6 раз, иногда 30, а иногда — сотни раз. Ваша судьба, ваше здоровье и ваша жизнь находятся в руках этой по- вторяющейся последовательности. Если «слово» повторяется 35 раз или меньше, все нормально. У большинства из нас в геноме данный ген содержит 10-15 повто- ров. Если слово повторяется 39 раз или больше, то в середине жизни или ближе к старости человек вдруг начинает деградировать, постепенно утрачивая кон- троль над собой, и преждевременно умирает. Болезнь начинается с легких нару- шений интеллектуальных способностей, затем следует тремор в руках и ногах, глубокая депрессия, иногда галлюцинации. Болезнь завершается полным психиче- ским расстройством и смертью через 15-25 лет после ее начала. И нет никакой надежды, никаких средств, чтобы вылечить или хотя бы приостановить болезнь. А представьте себе состояние и качество жизни людей, в роду у которых были больные хореей Хантингтона, — всю жизнь они пребывают в ожидании начала страшной болезни. Единственная причина болезни лежит в ошибке гена. Если в гене больше 39 по- второв, человек обречен заболеть хореей Хантингтона, если меньше — эта бо- лезнь ему никогда не грозит. Во всем этом есть такая огромная доля детерми- низма и злого рока, о котором Кальвину19 даже не приходилось мечтать. На первый взгляд это кажется убедительным доказательством того, что если задействованы гены, то уже невозможно ничего изменить и мы можем лишь подчи- ниться судьбе. Действительно, не важно, курите вы или нет, принимаете ли вы витамины, насколько тяжело и где вы работаете. Возраст, в котором наступит болезнь Хантингтона, зависит лишь от одного — сколько раз в гене повторилось слово CAG. Если в гене 39 повторов, то с уверенностью в 90% можно утверждать, что безумие наступит в 75 лет, а первые симптомы появятся в 66. Если 40 по- второв, то к 59 годам человек превратится в растение, если 41 — то к 54 го- дам, если 42 — к 37 годам и т. д. Несчастные, у которых около 50 повторов в гене, сойдут с ума уже к 27 годам. Удивительно, как много могут значить по- вторы в одном гене. Если мы растянем хромосому вдоль всего экватора, то раз- ница, отделяющая больного человека от здорового, будет заключаться в цепи нуклеотидов длиной всего несколько сантиметров. Никакой гороскоп не может похвастаться такой точностью прогноза. Никакая теория причинно-следственных связей, ни фрейдизм, ни марксизм, ни Библия, ни 19 Жан Кальвин (Jean Calvin, 1509-1564) — французский теолог, основоположник кальви- низма — теории о всеобщей предопределенности.
колдуны никогда не предсказывали судьбу человека с такой точностью. Ни проро- кам Ветхого Завета, ни всевидящему оку греческих оракулов, ни ясновидящим и цыганам с картами и магическими кристаллами не удавалось определить год смер- ти человека, да еще и получить научное подтверждение этого. Перед нами лежит ужасающее своей неизбежностью и неуклонностью пророчество, записанное в ге- нах. В геноме человека миллиарды трехсимвольных слов, но только число повто- ров этого слова в определенном месте на хромосоме 4 полностью определяет нашу судьбу и психическое здоровье. Болезнь Хантингтона, о которой стало широко известно после смерти известно- го певца Вуди Гатри (Woody Guthrie) в 1967 году, впервые была описана докто- ром Джорджем Хантингтоном (George Huntington) в 1872 году на восточном побе- режье Лонг-Айленда. Он обратил внимание на то, что болезнью страдают члены одной семьи. Дальнейшие исследования показали, что больные Лонг-Айленда были лишь ветвью более широкого генеалогического дерева, корни которого уходят в Новую Англию. В двенадцати поколениях этого рода зафиксировано тысячи случаев болезни. Все они являются потомками двух братьев, эмигрировавших из Саффолка (Suffolk) в 1630 году. Некоторые из их потомков были сожжены в 1693 году в Салеме (Salem) за колдовство. Вероятно, за колдовство приняли раннее проявле- ние болезни Хантингтона. Поскольку болезнь проявляла себя только во второй половине жизни, когда несчастные уже обзавелись семьей и детьми, болезнь не влияла на численность потомства больного, поэтому не отсеивалась в поколени- ях. Напротив, в ряде исследований было показано, что у людей с мутацией было даже больше детей, чем у их братьев и сестер, избежавших этой злой участи. Болезнь Хантингтона была первым описанным примером доминантного генетиче- ского заболевания людей. В отличие от алкаптонурии, которая возникает, только если обе копии гена повреждены, для возникновения болезни Хантингтона доста- точно того, чтобы лишние повторы оказались только на одной хромосоме. Есть сведения, что болезнь развивается быстрее с более сильными проявлениями рас- стройств и с тенденцией к накоплению новых повторов, если ген унаследован от отца. В конце 1970-х годов одна целеустремленная женщина решила бросить вызов бо- лезни Хантингтона. События развивались так. Вдова Вуди Гатри вскоре после его смерти основывает Комитет по борьбе с хореей Хантингтона. В этот комитет вхо- дит доктор Мильтон Векслер (Milton Wexler) . Жена и три его шурина страдают болезнью Хантингтона. Дочь Векслера, Нэнси, знает, что с вероятностью в 50% она унаследовала этот страшный ген, поэтому поиск гена Хантингтона стал смыс- лом ее жизни. Ей советовали не торопиться. Сейчас искать ген все равно, что искать иголку в стоге сена. Это бессмысленно. Через несколько лет техника и методы станут более совершенными, тогда это и станет возможным. На что Нэнси отвечала: «Если у вас болезнь Хантингтона, у вас нет нескольких лет, чтобы ждать». Прочитав в журнале публикацию венесуэльского доктора Америко Негретте (Americo Negrette) , она в 1979 году вылетает в Венесуэлу в сельскую мест- ность, затерянную на берегу залива Маракайбо (Lake Maracaibo), где находятся три деревни — Сан-Луис (San Luis), Барранкитас (Barranquitas) и Лагунета (Laguneta). Огромный и почти отрезанный от моря залив Маракайбо расположен в западной части Венесуэлы за горами Кордильера-де-Мерида (Cordillera de Merida). Среди жителей этих отрезанных от мира деревень, которые приходятся друг другу родственниками, широко распространена болезнь Хантингтона. По преданию болезнь пришла в XVIII веке с заезжим моряком. Нэнси Векслер удалось просле- дить родословную семей, страдающих болезнью Хантингтона, вплоть до начала XIX столетия, до женщины по имени Мария Консепсьон (Maria Concepcion). Она жила в Пуэблос-де-Агуа (Pueblos de Agua) — маленькой деревушке, стоящей на сваях над водой. Векслер насчитала 11 000 прямых потомков этой женщины в восьми поколе-
ниях, из которых в 1981 году в живых было 9 000. На момент прибытия Векслер 371 из них страдали болезнью Хантингтона, и еще у 3 600 был риск с вероятно- стью не менее 25% заболеть этой болезнью, поскольку хотя бы один из дедушек или одна из бабушек стали ее жертвой. Векслер принялась за работу с невероятным энтузиазмом, который можно по- нять , так как у нее самой был риск заболеть болезнью Хантингтона. «Невыносимо смотреть на многочисленных детей, — пишет она, — полных надежды и ожиданий счастливой жизни, несмотря на бедность и безграмотность, несмотря на опасную и изматывающую работу мальчиков, ловящих рыбу в маленьких лодочках на неспо- койном озере, и хрупких девушек, держащих на своих плечах дом и заботящихся о больных родителях, тогда как безжалостная болезнь лишает их родителей, деду- шек и бабушек, тетушек и дядюшек, племянников и племянниц. Они все такие пер- возданно жизнерадостные, пока болезнь не вонзит в них свои когти». Векслер начала перебирать стог сена в поисках иголки. Прежде всего, она взяла анализ крови у 500 человек: «жаркий, шумный день забора крови». Образцы крови она посылает для анализа в лабораторию Джима Гузелла (Jim Gusella) в Бостоне. Он начинает поиск специфических генетических маркеров — случайно вы- бранных участков ДНК, которые могут быть, а могут и не быть, специфичными для больных людей. Фортуна улыбнулась ему, и в середине 1983 года он не только нашел маркерную последовательность, но и выяснил, что данная последователь- ность находится на длинном плече хромосомы 4. Ему удалось определить, что где-то среди этих 3 млн. пар нуклеотидов хромосомы лежат те, с которыми свя- зано возникновение болезни. Вскоре он смог сократить область поиска до 1 млн. нуклеотидов. Стог сена стал меньше, но все еще был большим. И через восемь лет точное местонахождение гена все еще оставалось тайной. «Было чрезвычайно сложно разобраться в этих терновых зарослях на вершине хромосомы 4, — пишет Векслер. — Наверно, также сложно, как взобраться на Эверест». Упорство рано или поздно приводит к победе. В 1993 году ген, наконец, был найден, его текст прочитан и мутация, ведущая к болезни, определена. Ген ко- дирует белок под названием хантингтин. Белок был открыт уже после гена, отсю- да его название. Повтор «слова» CAG в середине гена ведет к тому, что в сере- дине белка появляется длинная цепочка из аминокислоты глутамина (в генетиче- ском коде CAG означает глутамин). В случае с болезнью Хантингтона чем больше глутамина в цепочке, тем быстрее развивается болезнь. Несмотря на полученные сведения, о причинах возникновения болезни ничего неизвестно. Если ген поврежден, то почему он справляется со своими функциями первые 30-70 лет жизни? Можно предположить, что мутантная форма хантингтина постепенно накапливается в клетках, пока не приводит к коллапсу. Так же про- исходит, например, в случае с болезнью Альцгеймера и коровьим бешенством — накопление липких сгустков мутантного белка внутри клеток приводит к их смер- ти, вероятно, вследствие апоптоза — запрограммированного самоубийства клеток. При болезни Хантингтона поражаются в первую очередь клетки мозга, управляющие координацией движений, что приводит к дрожанию рук, а затем — к параличу. К удивлению, оказалось, что проблемы с зацикливанием «слова» CAG не ограни- чиваются только болезнью Хантингтона. Было открыто еще пять неврологических наследственных заболеваний, связанных с «нестабильными повторами CAG» в со- вершенно разных генах. Одно из этих заболеваний — церебральная атаксия. Еще удивительнее был результат эксперимента, в котором последовательность много- кратно повторяющихся нуклеотидов CAG вставлялась в гены мышей, подобранные случайным образом. Во всех случаях проявлялась картина нервного расстройства, напоминающая болезнь Хантингтона. Таким образом, длинные повторы CAG могут вызывать неврологические заболевания, в каком бы гене они не находились. Поз- же было установлено, что дегенеративные расстройства психики могут вызывать повторы других слов, начинающихся с С и заканчивающихся на G. В итоге к шести
известным болезням, вызываемым повторами CAG, добавились другие болезни из той же серии. Так, в начале одного гена на половой хромосоме X было обнаруже- но более 200 повторов слов CCG и CGG, что приводит к заболеванию, известному как «ломкая хромосома X» — меняющееся по проявлениям, но вполне характерное для других перечисленных выше заболеваний расстройство психики. (До 60 повто- ров считается нормой, но в некоторых случаях число повторов достигало тыся- чи.) Повтор слова CTG от 5 до 1 000 раз в одном из генов на хромосоме 19 ве- дет к миотонической дистрофии. Еще дюжину наследственных болезней человека связывают с повторяющимися нуклеотидными триплетами. Все их объединяют в группу так называемых полиглутаминовых болезней. Во всех случаях синтезируе- мые белки имеют свойство сбиваться в комки и накапливаться в клетках, что приводит к их смерти. Отличия в симптомах связаны с тем, что разные гены включаются в работу в разных органах человеческого тела. Что же такого особенного в «слове» C*G, кроме того, что оно означает глута- мин? Разгадка пришла с открытием феномена, называемого «ожидаемая реплика- ция» . Было известно, что в некоторых случаях болезни Хантингтона у детей от больных родителей болезнь обостряется и начинается в более молодом возрасте, поскольку у них в хромосоме число повторов возрастает. Феномен ожидаемой реп- ликации состоит в том, что чем больше повторов, тем с большей вероятностью число повторов еще более увеличится в следующем поколении. Известно, что нук- леотиды C*G в однонитчатой ДНК, которая образуется как раз во время реплика- ции, образуют так называемые булавочные ушки — петли, в которых комплементар- ные нуклеотиды С и G, разделенные одним нуклеотидом, расположенным между ни- ми, образуют связь. Петля разрывается, только когда белок, осуществляющий ре- пликацию, уже прошел этот триплет. В результате белок может быть отброшен на- зад , и триплет будет скопирован повторно. Приведем простой пример. Если повторить нуклеотидный триплет шесть раз — CAG CAG CAG CAG CAG CAG, — нетрудно будет посчитать число повторов и скопиро- вать их. Но если повторов много — CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG, — я готов поспорить, что вы наверняка собьетесь, считая их. Примерно то же происходит с белком, выполняющим репликацию ДНК. Чем больше повторов, тем более вероятна ошибка копирования. Альтернативная (или дополнительная) гипотеза состоит в том, что ферменты системы исправления ошибок репликации в случае многочисленных повторов могут сами ошибаться и вместо того чтобы исправлять, создают новые ошибки. Возможно, что причина проявления болезни в преклонном возрасте состоит в феномене постепенного накопления повторов. Лаура Манджарини (Laura Mangiarini) в госпитале Гая в Лондоне работала с трансгенными мышами, в геном которых была встроена часть гена Хантингтона более чем с сотней повторов. Оказалось, что у взрослых мышей в клетках число повторов еще больше увеличи- лось . В некоторых случаях было обнаружено до 10 новых повторов CAG. Впрочем, число повторов осталось неизменным в клетках мозжечка — отделе мозга, контро- лирующем движения. Клетки мозжечка прекращают делиться вскоре после рождения, поэтому репликация в них не происходит. Ошибки накапливаются, только когда клетки делятся и хромосомы удваиваются. В клетках мозжечка человека число повторов даже уменьшается, но увеличивается в других клетках организма. Новые повторы CAG появляются в клетках, из кото- рых развиваются сперматозоиды, что объясняет установленную зависимость между временем проявления болезни у детей и возрастом отца. (Кроме того, теперь из- вестно, что мутации в сперматозоидах происходят примерно в пять раз чаще, чем в яйцеклетках. Это связано с тем, что сперма образуется в результате интен- сивного деления клеток, тогда как яйцеклетки образуются лишь однажды.). Были обнаружены семьи, предрасположенные к спонтанному появлению мутации
Хантингтона. Видимо, причина заключается не только в том, что у них в хромо- соме уже были пограничные значения повторов, скажем, между 29 и 35. Частота мутации у них почти в два раза превышала значения, полученные для других лю- дей с таким же числом повторов. Причина может быть следующей. Сравним две хромосомы: в одной 35 триплетов CAG разделены вставками других триплетов, скажем, ССА и CCG. Если фермент по ошибке сделает дополнительную копию слова CAG, число повторов возрастет лишь на единицу. На другой хромосоме также 35 триплетов CAG, затем следует САА и еще два CAG. Если произойдет мутация и триплет САА превратится в CAG, то число следующих друг за другом повторов возрастет сразу на три единицы. Но я, кажется, забегаю несколько вперед, обрушивая на вас шквал последних данных о нестабильных последовательностях CAG в гене хантингтина. Давайте еще вернемся к тому времени, когда ни белок хантингтин, ни ген, ни последователь- ности в нем с их связью с остротой развития болезни еще не были открыты и не было даже мысли о том, что существует целое семейство наследственных психиче- ских заболеваний, близких к болезни Хантингтона. С 1872 по 1993 год практиче- ски ничего не было известно о болезни Хантингтона, кроме того, что она связа- на с наследственностью. Но затем сведения о болезни стали появляться в науч- ных публикациях, как грибы после дождя. Если сегодня вы соберете все статьи о болезни Хантингтона и вызывающей ее мутации, вам придется не один день поси- деть в библиотеке. Начиная с 1993 по 1999 год на эту тему было опубликовано более 100 статей. И это все только об одном гене. А у человека в геноме по- рядка 60 000 - 80 000 генов. Теперь вы можете оценить, какой бездонный ящик Пандоры открыли Уотсон и Крик в 1953 году. По сравнению с количеством инфор- мации, которая хранится в человеческом геноме, все остальные открытия в био- логии за предыдущие века — это капля в море. Тем не менее, болезнь Хантингтона пока так и осталась неизлечимой. Знания, которые я только что превозносил, не дают нам даже намека на то, как лечить эту болезнь. Механическая, бездуховная простота мутации, ведущей к болезни, делает еще более гнетущим состояние тех, кто ждет лекарства от нее. В челове- ческом мозге 100 млрд. нервных клеток. Как войти в каждую из них и укоротить последовательность триплетов CAG в гене хантингтина? Нэнси Векслер рассказала историю о женщине, живущей у залива Маракайбо. Она пришла в хижину-лабораторию Векслер для неврологического обследования на на- личие симптомов болезни. Она выглядела вполне здоровой, но Векслер знала, что первичные проявления болезни Хантингтона можно определить задолго до того, как пациент почувствует себя больным. И у женщины, безусловно, эти проявления были. В отличие от многих других людей, проходивших обследование, женщина по- интересовалась результатом. Доктор ответила вопросом: «А вы как думаете?». Женщина была уверена, что она в полном порядке. Доктор уклонилась от ответа под предлогом, что нужны дополнительные анализы, чтобы диагностировать бо- лезнь. Как только женщина вышла, к доктору вбежал ее помощник и почти исте- рично спросил, что она сказала женщине. Врач повторила разговор. «Слава Богу! — ответил помощник. — Эта женщина говорила друзьям, что если вдруг у нее об- наружат болезнь, она тот час же покончит с собой». В этой истории есть несколько вопросов, которые внушают тревогу. Первый — это фальшиво счастливое завершение истории. Ведь у женщины была мутация. Она все равно обречена умереть: чуть раньше, наложив на себя руки, или чуть позже — длительной и мучительной смертью. Ей не удастся избежать смерти, несмотря на то, что опытные врачи были столь любезны, чтобы заглянуть в глушь, где она жила. И, безусловно, знать истинное положение вещей относительно ее собствен- ного здоровья — ее право. Если она была готова к суициду, давало ли это право врачам скрывать от нее результаты анализов? С другой стороны, у врачей была своя правда. Нужно не иметь сердца, чтобы спокойно и деловито сообщить чело-
веку: «Вероятно, вы скоро умрете». Диагноз, за которым не следует лечение, — это путевка в ад. И еще один вопрос повисает в воздухе: нужны ли вообще вра- чебные обследования, за которыми не может последовать лечение? Женщина счита- ла, что с ней все нормально. Может и хорошо, что она ничего не узнала. Впере- ди у нее будет еще лет пять нормальной жизни, пока неумолимое безумие не при- кует ее к постели. Отец этой женщины скончался от болезни Хантингтона. Она знала, что с веро- ятностью в 50% она тоже может заболеть. Странная наука — статистика. Нельзя быть больным на 50%. С равной вероятностью она будет либо на 100% больна, ли- бо на 100% здорова. Знание о том, что с такой-то вероятностью ты можешь забо- леть смертельной болезнью, хоть и не ведет к болезни, но и не дает покоя. Нэнси Векслер боится, что наука сейчас окажется в положении Тиресия — сле- пого прорицателя античного города Фивы. Случайно Тиресий увидел купающуюся Афину, и богиня сделала его слепым. Потом богиня поняла, что погорячилась, но зрение вернуть уже не смогла (разрушать — не строить). Тогда Афина осчастли- вила бедного Тиресия даром провидца. Какой же ужасной была доля Тиресия — ви- деть будущее, но не иметь возможности его изменить. «Это так печально, — жа- ловался Тиресий Эдипу, — знать и быть бессильным». Ей вторит Векслер: «Так ли это интересно знать, когда ты умрешь, особенно если у тебя нет никакой воз- можности изменить это?». Многие из тех, кто прошел тестирование в 1986 году на наличие мутации Хантингтона, предпочли остаться в неведении. Только 20% обратились за результатами анализа. Интересно, хотя и объяснимо, — на трех женщин, которые пришли за результатами, приходился только один мужчина. Муж- чины больше озабочены собой, чем своими потомками. Но и в тех случаях, когда люди сами хотели узнать результат, возникали мно- гочисленные этические и психологические проблемы. Если один из членов семьи проходил обследование, то результат имел отношение ко всей семье. Многие ро- дители, преодолевая себя, проходили обследования ради детей. Оказалось, что медперсонал был плохо подготовлен даже к оглашению результатов. Приходилось слышать: «половина ваших детей заболеют». Это неправильно — у каждого ребенка есть 50%-я вероятность заболеть. По сути, то же самое, но звучит не так убий- ственно . От того, как врач сообщит результат обследования, зависит состояние человека и его семьи. Психологи считают, что пациент будет чувствовать себя лучше, если сказать, что с вероятностью Ч его ребенок не заболеет, чем гово- рить , что ребенок заболеет с вероятностью И. Хорея Хантингтона — это крайний случай генетических заболеваний, абсолютный фатализм, не зависящий от условий жизни и питания человека. Лучшие условия жизни, хорошая медицина, здоровая пища, любящая семья и толстый кошелек не могут никак повлиять на зловредную мутацию. В данном случае судьба человека в его генах. Как по вере Августинцев: дорога в рай открывается по милости Божь- ей, а не по делам твоим. Пример с болезнью Хантингтона напоминает нам, что геном — не только увлекательная, но и страшная книга, на страницах которой мы можем найти свою судьбу, которую нельзя изменить. Полностью отдавшись работе, Нэнси Векслер верила, что обнаружение гена даст возможность лечить больных или хотя бы замедлить развитие болезни. И, следует признать, сейчас она гораздо ближе к достижению своей цели, чем десять лет назад. «Я оптимистка, — пишет Векслер, — даже несмотря на то, что знаю, что выбраться из этого болота возможностей предвидеть, но невозможности изменить будет довольно сложно... Я верю, что знания, которые мы получим, стоят того, чтобы продолжать работу». Ну а как обстоят дела у самой Нэнси Векслер? Несколько раз в 1980 году она и ее старшая сестра Эллис собирались в доме их отца Милтона, чтобы обсудить, следует ли им пройти тест на болезнь Хантингтона. Они много спорили, но не пришли к единому мнению. Милтон убеждал их не проходить тест, поскольку не-
точность или ошибочность результатов может испортить им всем жизнь. Нэнси бы- ла уверена, что тестирование необходимо, но ее уверенность постепенно таяла в лучах перспективы знания и полного бессилия что-либо сделать. Эллис записыва- ла дискуссию в дневник, который потом стал основой душещипательной книги Mapping fate (Судьба на карте). В результате ни одна из женщин не прошла тес- тирования. Сейчас Нэнси уже достигла того возраста, в котором у ее матери ди- агностировали болезнь Хантингтонга. Хромосома 5. Окружающая среда Пришло время для холодного душа. Дорогой читатель, я ввел вас в заблужде- ние . Слишком часто я использовал слово «просто» и бормотал об удивительной простоте генетики что-то вроде «ген — это всего лишь пропись в „книге рецеп- тов" белков, написанной на удивительно простом языке», гордясь удачной мета- форой. Такой простой ген на хромосоме 3 в случае поломки вызывает алкаптону- рию, а другой простой ген на хромосоме 4, если он слишком длинный, — хорею Хантингтона. Если у человека есть мутация, он заболевает, если ее нет — чело- век здоров. Никаких дискуссий, статистики и прочих глупостей. И жизнь челове- ка показалась скучной и предначертанной. Она, как горошины, — либо гладкая, либо морщинистая. На самом деле мир устроен не так. Он полон полутонов, нюансов, спецификато- ров и зависимостей. Мендельская генетика так же непригодна для понимания всей сложности и многообразия наследственности, как евклидова геометрия для описа- ния многообразия форм живого дерева. За редкими исключениями тяжелых генети- ческих заболеваний, которыми, слава Богу, большинство из нас не страдает, влияние генов на нашу жизнь вплетается тонкими волокнами в многообразие дру- гих факторов. Мы не делимся на великанов и карликов, как мендельские растения гороха, большинство из нас — где-то посередине. Мы не делимся, как горошины, на морщинистых и гладких. Морщины есть у всех, но проявляются в разной степе- ни . И в этом нет ничего удивительного. Как вода, состоящая из молекул, явля- ется не просто горстью маленьких бильярдных шариков, так и человек — это не просто сумма генов. Здравый смысл подсказывает нам, что влияние генов далеко не так предсказуемо, как решения математических уравнений. Интересно наблю- дать , как на вашем лице смешиваются черты отца и матери. Но картина получает- ся совсем не та, как в случае с вашим братом или сестрой. Каждый ребенок в семье все равно будет уникальным. Добро пожаловать в мир плейотропности и плюрализма! Ваш внешний вид опреде- лялся не только генами, ответственными за данный признак, но и работой всех других генов, кроме того — многими негенетическими факторами, включая моду, ваш вкус и принимаемые вами решения. Хромосома 5 — удобный объект для гадания на кофейной гуще, чтобы посмотреть, как из многообразия генов складывается размытая, но богатая формами и полутонами картина наследственности. Но не бу- дем сломя голову бросаться в этот мир полутеней. Давайте двигаться шаг за ша- гом. Я продолжу рассказ о заболеваниях, но в этот раз речь пойдет не о гене- тической болезни, да и не о болезни вовсе, а о предрасположенности к ней. Хромосома 5 является домом для целого семейства генов, которые рассматривают- ся как главные кандидаты на номинацию «генов астмы». Но все, что связано с ними, окутано мантией плейотропности — специальный термин для описания разно- образных проявлений наследственности, связанных с работой многочисленных ге- нов . Астма — типичный пример плейотропного заболевания. Ученым пока не уда- лось схватить за руку главный ген астмы, как они ни старались. Это заболевание в разной форме присуще всем людям. Практически каждый из
нас страдает аллергией на какой-нибудь раздражитель, если не с рождения, то в определенный период жизни. Существует множество противоречивых теорий о при- роде аллергии. Вы можете присоединиться к любой из воюющих партий. Те, кто борются за чистоту, винят во всем загрязнение окружающей среды. Другие счита- ют, что угроза астмы притаилась в коврах, мебели и строительных материалах. Кто-то видит причину астмы в стрессах и перегрузках на работе или в школе. Те, кто не любят мыть руки, винят во всем навязчивую гигиену. Другими слова- ми, астма — это отражение всей сложности нашего мира. Астма — это вершина айсберга, называемого атопией, — наследственной пред- расположенности к различного рода аллергиям. Неудивительно, что большинство астматиков еще имеют аллергию на продукты или вещества. Астма, экзема, аллер- гия и анафилаксия — это все проявления одного синдрома, связанного с работой определенных клеток организма, активируемых одними и теми же молекулами имму- ноглобулина-Е. Один человек из десяти имеет клинические проявления аллергии — от легких приступов сенной лихорадки до анафилактического шока, который может развиться в считанные секунды от укуса пчелы или орешка арахиса и привести к смерти. Какой бы фактор ни был причиной все возрастающего числа астматиков, этот же фактор оказывает влияние на частоту и остроту проявлений всех осталь- ных атопийных заболеваний. Известно, что если у ребенка была аллергия, кото- рую он перерос, то у него значительно понижается шанс заболеть астмой во взрослом возрасте. Следует сделать еще одно замечание относительно причин астмы и утверждений о стремительном росте числа астматиков. В одних публикациях можно прочитать, что число астматиков за последние 10 лет возросло на 6%, а количество людей, страдающих аллергией на арахис, — на 7% за это же время, причем смертность от астмы внушает опасения. Всего несколькими месяцами позже другие исследователи пишут столь же уверенно, что согласно их данным прирост больных астмой — это иллюзия. Просто люди стали больше уделять внимания астме, более часто обра- щаться к врачу в тех случаях, в которых раньше никогда не обратились бы и просто считали, что простудились. В 1870 году Арман Труссо (Armand Trousseau) посвятил астме главу своей книги Clinique Medicale (Клиническая медицина). Он описал случай астмы у двух братьев-близнецов, которых эта болезнь приковывала к постели в Марселе и других городах, но полностью прошла в Тулоне. Труссо нашел это очень странным. Впрочем, то, что он выделил этот случай, не свиде- тельствует о редкости болезни в те времена. Хотя и нельзя исключать, что чис- ло больных астмой и аллергиями действительно растет и виновато в этом загряз- нение окружающей среды. Но о каком загрязнении мы говорим? Большинство из нас вдыхает гораздо мень- ше дыма, чем наши предки, пользовавшиеся буржуйками и печками. Поэтому кажет- ся сомнительным, что причиной роста аллергии стал смог. Известны случаи ост- рых приступов астмы, вызванных современной бытовой химией. Рассыпаемые на свалках и широко используемые в промышленности всевозможные химикалии, такие как изоцианаты, тримеллитовый ангидрид и фталевый ангидрид, попадают в воз- дух, которым мы дышим, и могут быть причиной астмы. Было зафиксировано, что когда начинается разгрузка танкера с изоцианатом в американском порту, поли- цейские, управляющие движением поблизости, вскоре попадают в больницу с при- ступами астмы, которая затем может повторяться снова и снова до конца их жиз- ни. И все же есть разница между астмой, возникшей под влиянием высокой кон- центрации раздражающего слизистую вещества, и бытовой астмой, которая возни- кает без видимых причин. Пока нет точных данных о том, что граничные примеси химических веществ в воздухе могут повышать риск заболеть астмой. Нередки случаи производственной астмы у людей, работающих на устаревших, плохо оборудованных предприятиях: в звероводческих хозяйствах, парикмахер- ских, кофейнях, ремонтных мастерских. Описано более 250 разновидностей произ-
водственной астмы. Но гораздо чаще, примерно в половине случаев, возникает аллергия на помет маленьких невидимых глазом пылевых клещей, которые во мно- жестве копошатся в наших коврах и мебели, пользуясь вместе с нами благами центрального отопления. Пылевые клещи. Список аллергенов, приводимый Американской ассоциацией пульмонологов (American Lung Association) , гарантирует нашу встречу с одним из них, где бы мы ни находились: пыльца, перья, споры грибов, пища, холод, эмоциональный стресс, чрезмерные нагрузки, морозный воздух, пластмассы, металлическая стружка, деревья, выхлопные газы, сигаретный дым, краски, аэрозоли, аспирин, сердечные капли, а в одном случае — даже сон. Несмотря на то, что аллергенами заполнен весь мир, астма — это все же преимущественно городская проблема. Особенно бурный рост числа заболевших регистрируется в новых городах, пришед- ших на смену поселкам и деревням. Например, на юго-западе Эфиопии есть не- большой город Джимма (Jimma) , которому чуть больше 10 лет. Эпидемии астмы в этом районе тоже исполнилось 10 лет. Причина роста числа аллергий в городах не вполне ясна. Действительно, в городах больше выхлопных газов и озона, но антисанитарные условия жизни присущи, скорее, деревне. Есть теория, что чем стерильнее окружение человека, тем больше вероятность появления у него астмы. Возможно, проблема в гигиене, а не в ее отсутствии. Дети, у которых есть старшие брат или сестра, реже болеют астмой. Возможно, это происходит потому, что в юном детстве им больше приходится сталкиваться с пылью и уличной грязью, чем ребенку, который в семье один. Обследование 14 000 детей в г. Бристоле показало, что у тех из них, кто мыл руки по пять раз в день и чаще, а также дважды в день принимал душ, вероятность заболеть аст- мой была 25%. У тех детей, которые мыли руки не более трех раз в день и купа- лись через день, риск возникновения болезни был вдвое меньше. Предполагают, что для развития нормальной иммунной системы организму необходим контакт с бактериями, особенно с почвенными микобактериями. При этом результаты стиму- ляции иммунного ответа отличаются от результатов, получаемых во время иммуни- зации вакцинами, так как задеиствуются совсем иные механизмы. Поскольку два отдела иммунной системы, которыми заведуют, соответственно, клетки ТЫ и Th2, соперничают друг с другом у детей, живущих в стерильной чистоте, но вакцини- рованных против разных заболеваний, Th2-зависимая иммунная система приобрета- ет неестественную суперактивнось. А эта система как раз специализируется на уничтожении паразитов на слизистой и в кишечнике, что сопровождается массиро-
ванным выбросом гистамина. Гистамин, в свою очередь, оказывает на аллергию, астму или экзему такое же воздействие, как бензин на огонь. Наша иммунная система требует «обучения», которое происходит при контакте иммунных клеток с почвенными микобактериями. Если микробов нет, происходит дисбаланс иммунной системы, ведущий к аллергиям. В доказательство этой теории в лабораторных ус- ловиях у мышей, сенсибилизированных к яичному белку, удавалось ослабить или прекратить приступ аллергии с помощью препаратов, основанных на почвенных ми- кобактериях. Другие исследования в Японии показали, что у школьников, иммуни- зированных вакциной против туберкулеза только один раз, риск заболеть астмой был выше, чем у детей, привитых дважды. Можно предположить, что повторное введение микобактерий уже стимулировало ТЫ-зависимую систему, которая немно- го урезонила своих Th2-коллег. Вывод простой, выбрасывайте стерилизаторы бу- тылочек детского питания и идите на поиск почвенных микобактерий. Согласно другой теории астма — это результат активности клеток иммунной системы, ответственных за борьбу с глистами. В каменном веке (да и в средние века) иммуноглобулин-Е-зависимая система трудилась день и ночь, ведя нескон- чаемую борьбу с глистами всех родов и разновидностей. У нее не было времени заботиться об экскрементах клещей и кошачьей шерсти. Сегодня эта система ни- чем не занята и гиперсенсибилизирована на любые раздражители. Хотя данная теория базируется на несколько сомнительных представлениях о работе иммунной системы, есть наблюдения, свидетельствующие в ее пользу. Нет такой острой формы сенной лихорадки, которую не мог бы вылечить один солитер, но трудно сказать, с чем бы пациент предпочел остаться. Еще одна теория связывает рост заболеваемости аллергией в городах с тем, что люди больше времени проводят в закрытых помещениях среди ковров и перье- вых подушек, населенных многомиллионной армией пылевых клещей. Есть также теория, согласно которой человек становится чувствительным к астме благодаря умеренным вирусам (например, аденовирусам, вызывающим легкую простуду), пора- жающим городское население из-за его скученности и подверженности ежедневным стрессам. Теорий, объясняющих засилье вирусов, еще больше, чем теорий возник- новения астмы. Тут и чрезмерные нагрузки детей в школе в сочетании с переох- лаждением во время перемен, когда они выскакивают на улицу без верхней одеж- ды. Перманентность инфекции объясняется тем, что люди сейчас легко и быстро перемещаются из города в город и даже из страны в страну, обогащая своих со- граждан новыми штаммами вирусов. Известно более 200 разных вирусов, способных вызывать то, что мы называем респираторным заболеванием. Доказана связь воз- никновения хронических инфекций у детей, а также астмы с частым инфицировани- ем синцитиальным вирусом. Еще по одной версии возникновение астмы связано с ее особым воздействием на иммунную систему урогенитальных бактерий, вызываю- щих неспецифические уретриты у женщин с такой же частотой, с какой возникает астма. Вы можете выбирать любую теорию, которая вам понравилась. Лично мне наиболее убедительной кажется версия о чрезмерном увлечении гигиеной в наши дни, впрочем, ради укрепления здоровья я все равно не стану жить в стойле. Но единственное, в чем сходятся ученые, — это то, что развитие астмы обусловлено генетической предрасположенностью. Но как же тогда быть с фактами, свидетель- ствующими о возрастании числа заболевших астмой? Вряд ли гены изменились за последнее время. Так почему же все-таки ученые полагают, что астма по крайне мере от части является генетическим заболеванием? Что они имеют в виду? Приступ астмы воз- никает в результате отека дыхательных путей под воздействием гистамина, кото- рый обильно выделяют стволовые клетки под влиянием иммуноглобулина-Е, перехо- дящего в активное состояние в присутствии молекул именно того вещества, на которое он сенсибилизирован. Цепочка причинно-следственных взаимодействий прямолинейна и хорошо изучена. То, что иммуноглобулин-Е может активизировать-
ся разными веществами у разных людей, объясняется особым строением этого бел- ка. Его пространственная конфигурация может легко меняться во время синтеза. Как трансформер, иммуноглобулин-Е можно скрутить таким способом, чтобы он идеально входил в контакт с любым чужеродным белком-аллергеном. Поэтому у од- ного человека астма может вызываться экскрементами клещей, у другого — кофей- ными зернами, но механизм развития реакции будет один и тот же — посредством активизации определенной формы иммуноглобулина-Е. Если есть цепь биохимических реакций, контролируемых белками, значит, есть и гены, кодирующие эти белки. Мы помним, что каждый белок синтезируется под контролем своего гена, но в случае с иммуноглобулином-Е это происходит под контролем двух генов. То, что у некоторых людей аллергия развивается именно на шерсть животных, вероятно, связано с определенными изменениями генов имму- ноглобулина-Е в результате мутаций. Это стало понятным, когда появились статистические подтверждения того, что астма является семейным заболеванием. В некоторых местах мутации, ведущие к астме, чрезвычайно распространены. Одно из таких мест — уединенный остров Тристан-да-Кунья (Tristan da Cunha), населенный, по всей вероятности, потом- ками человека, страдавшего астмой. Несмотря на приятный умеренный климат, острые проявления астмы отмечены у 20% населения острова. В 1997 году группа генетиков, финансируемая биотехнологической компанией, отправились в дальнее заморское путешествие на этот остров. Были взяты анализы крови у 270 из 300 островитян в надежде найти мутацию, ведущую к астме. ^^^^ Остров Тристан-да-Кунья. Обнаружение мутации сможет пролить свет на первопричины астмы, что поможет в поиске новых эффективных лекарств. Санитарно-гигиенические исследования мо- гут объяснить причины общего роста заболеваемости, но чтобы понять, почему у одного брата развилась болезнь, а у другого нет, нужно знать, в каком гене произошла мутация. Но в данном случае, в отличие от предыдущих примеров генетических заболева- ний , довольно сложно сказать, что есть «норма», а что — «мутация». В случае с алкаптонурией было совершенно ясно, какой ген нормальный, и какой — «ненор- мальный» . Но с астмой все гораздо сложнее. В каменном веке иммунная система, остро реагирующая на пылевых клещей, не создавала проблем, поскольку пылевые клещи не были столь распространены во временном стойбище первобытных охотни- ков , рыщущих по саванне. И если эта же иммунная система эффективно боролась с глистами, то сегодняшний астматик был бы более здоровым человеком в каменном веке, чем кто-либо другой. Одним из открытий генетики последнего десятилетия стало то, что между нормой и мутацией не всегда есть четкое различие.
В конце 1980-х годов сразу несколько групп ученых приступили к поиску гена астмы. К середине 1998 года был найден не один ген, а пятнадцать. Восемь ге- нов-кандидатов находились на хромосоме 5, по два — на хромосомах 6 и 12, и по одному — на хромосомах 11, 13 и 14. Это не учитывая того, что два гена, коди- рующих иммуноглобулин-Е — центрального игрока аллергического ответа, находят- ся на хромосоме 1. Под книгой о генетике астмы могли бы подписаться каждый из этих генов, причем в произвольном порядке. У каждого из них были свои ярые сторонники, лоббирующие важную роль именно своего гена в развитии астмы. Ге- нетик из Оксфорда Уильям Куксон (William Cookson) рассказывал, как его конку- ренты реагировали на открытие им связи между предрасположенностью к астме и генетическим маркером на хромосоме 11: одни поздравляли, другие поспешили на- печатать опровержения, публикуя результаты незавершенных исследований с явны- ми изъянами и недостаточным числом повторностей, или высокомерно высмеивали «логические дизъюнкции» и «особые гены графства Оксфордшир». Имели место ска- занные прилюдно едкие колкости, а также анонимное обвинение в подтасовке фак- тов. (Интересно, что обман в науке считается самым страшным преступлением, тогда как в политике это невинная шалость.) Околонаучный спор развивался по спирали — от сенсационной публикации в Sunday, гиперболизирующей открытие Куксона, до телевизионной программы, предавшей обструкции публикацию, после чего последовала волна взаимных обвинений телевизионщиков и журналистов. «Че- рез четыре года скептицизма и взаимного недоверия, — писал Куксон примири- тельно , — мы все чувствовали себя очень уставшими». Такова изнаночная сторона научных открытий. Впрочем, сравнивать ученых с золотоискателями, рыщущими в поисках только денег и славы, тоже было бы не верно. Из-за многочисленных публикаций в желтой прессе заголовки, сообщающие о новых генах алкоголизма или шизофрении, уже кажутся дурным тоном. Закрады- ваются сомнения в эффективности самих методов современной генетики. Критика не безосновательна. Действительно, простые и броские заголовки в популярных изданиях не отражают всей сложности научной проблемы. Тем не менее, ученый, обнаруживший связь между геном и заболеванием, обязан опубликовать эти дан- ные , не опасаясь шквала критики и насмешек. Даже если затем окажется, что связь ошибочна, вреда будет не много — гораздо меньше, чем из-за того, что важный ген будет отметен в сторону ввиду неуверенности ученого в результатах. Куксон с коллегами в конце концов обнаружили на хромосоме сам ген и мутацию в нем, ведущую к предрасположенности к астме. Теперь никто не сомневался, что это один из генов астмы. Но данная мутация объясняет только 15% случаев забо- левания. Кроме того, когда другие ученые пытались найти подтверждение этой зависимости у своих пациентов, статистическая достоверность результатов была на грани ошибки. Такова своенравная природа всех генов астмы. В 1994 году один из соперников Куксона, Давид Марш (David Marsh), опубликовал сведения о взаимосвязи между астмой и геном интерлейкина-4 на хромосоме 5, обнаруженным при изучении случаев заболевания у одиннадцати семей амишей20. Впрочем, это открытие также оказалось трудно подтвердить, проводя независи- мые исследования. В 1997 году финские ученые убедительно показали отсутствие связи между этим геном и заболеванием астмой. Но в том же году при изучении Амиши — ответвление секты меннонитов в США. Меннонитство возникло в 1530-е годы в ходе реформационного движения в Нидерландах. Одним из главных постулатов меннонитов, кроме традиционной для большинства протестантов безумной веры в Библию, была их особая социальная позиция. Меннониты традиционно не признавали судебные тяжбы, военную присягу и особенно военную службу, что делало их врагами не только господствующей церкви, но и государства. Это и стало основными причинами многолетних скитаний меннонитов по миру. Для меннонитов характерен отказ от достижений техниче- ского прогресса.
астмы в смешанных межрасовых американских семьях было выявлено одиннадцать участков хромосом, предположительно влияющих на предрасположенность к аллер- гиям. Причем десять из них были специфичными для конкретных этнических групп. Другими словами, гены, оказывающие влияние на предрасположенность к астме негров, могут отличаться от генов, связанных с астмой у европейцев, но их ге- ны, в свою очередь, вполне могут не совпадать с генами астмы у латиноамери- канцев . Различия между полами оказались не менее разительными, чем различия между расами. Согласно данным Американской ассоциации пульмонологов выхлопные газы карбюраторных машин на бензине чаще вызывают приступы астмы у мужчин, тогда как для женщин более токсичными оказались выхлопные газы дизелей. Как прави- ло, аллергии у мужчин проявляются в детстве и в юношеском возрасте, но затем проходят, а у женщин — в 25-30 лет, и уже не проходят. («Как правило» означа- ет, что из этого правила есть много исключений, впрочем, как и из любых дру- гих .) Это наблюдение объясняет тот факт, что люди часто связывают свою на- следственную предрасположенность к аллергии с болезнью матери, а не отца. Просто у отца эта предрасположенность уже реализовалась в детстве, а затем прошла, но могла передаться детям по наследству. Проблема в том, что сложный механизм развития иммунного ответа на аллергены находится под влиянием множества факторов, в результате чего можно найти еще много генов астмы, но все они будут лишь частично влиять на развитие заболе- вания. Возьмем, к примеру, ген ADRB2, который лежит на длинном плече хромосо- мы 5. Он содержит в себе пропись белка бета-2-адренергического рецептора, под контролем которого находятся бронходилатация (расслабление гладкомышечных клеток воздухоносных путей) и бронхостеноз (сужение бронхов) — два основных признака астмы, приводящих к затрудненному дыханию. Лекарства для снятия при- ступа астмы как раз нацелены на этот рецептор. Неудивительно, что ген ADRB2 рассматривался как главный претендент на название «гена астмы». Впервые по- следовательность нуклеотидов этого гена длиной в 1239 букв была выделена из клеток китайского хомячка. Затем ген был найден в геноме человека и подвергся тщательному обследованию. Разница была обнаружена, когда сравнили гены боль- ных с тяжелой формой астмы с частыми ночными приступами и ген больных другими формами астмы. Отличие состояло в единственном нуклеотиде под номером 46. У больных ночной формой астмы в этом месте стояла буква А вместо G. Буква G на 46-й позиции обнаруживалась у 8% ночных астматиков и у 52% больных с другой формой астмы. Отличие оказалось статистически достоверным, но не однозначным. Следует также отметить, что больных с ночными приступами астмы относительно немного, т. е. влияние гена ADRB2 оказалось незначительным. Данные других ученых совершенно запутали дело. Оказалось, что та же мутация в том же гене влияет на привыкание больных к лекарствам от астмы. Известны случаи, когда лекарство, например формотерол, переставало действовать через несколько не- дель или месяцев его применения. Было установлено, что привыкание развивается быстрее у тех больных, у которых на 46-й позиции в гене ADRB2 стоит G вместо А. В очередной раз оказалось невозможно ответить на вопрос, где мутация, а где — норма. «Скорее всего», «вероятно», «в некоторых случаях» — как это не похоже на тот жесткий детерминизм, как в случае с болезнью Хантингтона (см. главу 4) . Безусловно, что замена А на G, и наоборот, оказывает какое-то влияние на предрасположенность к астме, но совершенно не объясняет, почему у одних людей развивается астма, а у других — нет. Влияние того или иного «гена астмы» все- гда проявлялось лишь у небольшой ограниченной группы людей, тогда как в дру- гой группе влияние этого гена оказывалось завуалированным из-за множества других факторов. Вам следует привыкать к такой неопределенности. Чем глубже мы будем проникать в геном, тем меньше в нем будет места для фатализма. Гене-
тика — игра вероятностей, возможностей и предрасположенностей. Это не проти- воречит представлениям Менделя о наследственности с его простыми формулами распределения рецессивных и доминантных признаков. Просто большинство призна- ков находятся под прямым или косвенным влиянием сотен генов, что нивелирует воздействие мутации в одном из них. Геном так же сложен и многогранен, как и сама жизнь, потому что он и есть сама жизнь. Надеюсь, после этой главы вам уже не так грустно, как после предыдущей. Прямолинейный детерминизм, будь-то в генетике или в общественных отношениях, действует угнетающе на тех, кто це- нит свободу жизни. Хромосома 6. Одаренность Как я ни боролся с собой, но первые главы этой публикации посвятил генети- ческим заболеваниям. Теперь мне, наверное, в наказание нужно сто раз напи- сать: ГЕНЫ НЕ ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ВЫЗЫВАТЬ ЗАБОЛЕВАНИЯ. Мутация и генетическое заболевание — это не одно и то же. Только в некоторых генах в результате оп- ределенных мутаций происходит поломка, которая ведет к заболеванию. В боль- шинстве других случаев изменение гена не делает его хуже, а делает другим. Мы не можем сказать, что ген голубых глаз — это сломанный ген карих глаз, а ген рыжих волос — это неправильный ген волос цвета каштана. Такие гены называют аллелями, т. е. альтернативными версиями одного и того же гена, среди которых нет ни плохих, ни хороших. Они все нормальные, но отличаются друг от друга. После знакомства с простыми примерами наследственности пришло время загля- нуть в самые запутанные дебри генетического леса — наследование интеллекта. Хромосома 6 — это лучшее место для начала изучения данной темы. Именно на этой хромосоме в 1997 году один бравый, или даже бесшабашный, ученый нашел «ген интеллекта». Нужно быть смелым человеком, чтобы сделать такое заявление, зная, какая волна скептицизма и насмешек будет обрушена на твою голову. В ос- нове такого скептицизма лежит не только то, что эту тему давно уже запятнали лжеученые, работающие на политические заказы, но и просто здравый смысл. Мать Природа не доверила развитие нашей интеллектуальности слепым генам, отдав предпочтение воспитанию, обучению, культуре и жизненному опыту. Но именно о «гене интеллекта» объявил в 1997 году Роберт Пломин (Robert Plomin) со своими коллегами. Каждый год в летнем лагере в штате Айова в США. собираются из всех школ Америки вундеркинды в возрасте 12-14 лет, показавшие незаурядные знания и успехи, близкие к гениальности. (В лагерь приглашается 1% учащихся, показавших лучшие результаты тестирования с IQ в пределах 160.) Пломин предположил, что у этих детей идеальными должны быть все гены, кото- рые , так или иначе, оказывают влияние на интеллект. Были взяты анализы крови, и группе Пломина удалось найти маленький специфический участок ДНК на хромо- соме 6. (По правде говоря, поиск велся не во всем геноме, а именно на хромо- соме 6, поскольку на ее особую роль в приобретении интеллекта указывали ис- следования других ученых.) Шаг за шагом продвигаясь по длинному плечу хромо- сомы 6, удалось найти участок, который у большинства гениальных детей отли- чался от среднестатистических показателей. Вновь, как и в случае с астмой, закономерность не была абсолютной. Просто у гениальных детей этот изменчивый участок хромосомы чаще изменялся в одну сторону. Изменчивая последователь- ность лежала в середине гена, которому дали имя IGF2R. Развитие направления в генетике по изучению интеллекта никогда не шло глад- ко . Пожалуй, в истории науки трудно найти большую глупость, чем та, что было сказана по поводу интеллекта. Прежде всего, встает вопрос, кого отнести к ум- ным, а кого — к дурным. Я понятия не имею о своем IQ. Я проходил тесты в шко- ле , но никогда не спрашивал о результате. Первый раз я просто не понял, что
тест сдается на время, поэтому не ответил и на половину вопросов. Может, это говорит о моей невнимательности, но причем тут интеллект. Здравый смысл и жизненный опыт убеждают меня в недостоверности измерения интеллекта в баллах. Абсурдной кажется сама идея того, что такую сложную штуку, как интеллект, можно измерить у человека за полчаса. Действительно, первые методы измерения интеллекта были очень примитивны и базировались на предвзятом отношении к вопросу. Пионером в этом направлении исследований был Фрэнсис Гальтон (Francis Galton). Он начал наблюдать за раз- витием детей в разных семьях с целью отделения врожденного интеллекта от при- обретенного . Гальтон не скрывал своих убеждений: «Моя основная цель состояла в том, чтобы разобраться в разнообразии наследования способностей у людей, а особенно в разных семьях и расах, чтобы на примерах самой природы проследить, как в эволюции человека более совершенные роды вытесняли на обочину отстаю- щих, а также чтобы понять, не следует ли нам приложить усилия и поспособство- вать естественному ходу эволюции, а не оставлять эти вопросы на произвол судьбы». Другими словами, Гальтон собирался выводить более совершенные породы людей наподобие выведения пород крупного рогатого скота. Именно в США. проверка интеллекта приобрела особенно уродливые формы. Тесты на интеллектуальность в начале прошлого века внедрил в американскую жизнь Годдард (Н. Н. Goddard), позаимствовав их у француза Альфреда Бине (Alfred Binet). Было предложено использовать тестирование на иммигрантах, чтобы про- верить, годятся ли они для Америки. Годдард был не только уверен в том, что большинство иммигрантов «идиоты», но и в том, что профессионал сможет отде- лить умных от дураков, задав пару вопросов. Действительно, результаты были ниже среднего уровня или, как говорили, западно-американского уровня. Ну от- куда еврейским мальчикам из Польши было знать, что сетка на теннисном корте натягивается посередине, если они смутно представляли себе, что такое теннис. Годдард был абсолютно убежден в том, что интеллект, это врожденное качество: «Уровень интеллектуального развития, которого способен достигнуть каждый от- дельный человек, всецело зависит исключительно от качества хромосом, пришед- ших к нему во время зачатия. Этот уровень слабо зависит от всех остальных факторов, за исключением случаев серьезных увечий, ведущих к потере врожден- ных способностей». Неудивительно, что с такими взглядами Годдард допускал много перегибов. Он был довольно влиятелен в политических кругах, поэтому добился разрешения тес- тировать всех приезжающих иммигрантов на острове Эллис. К нему вскоре присое- динились единомышленники с еще более радикальными взглядами. Роберт Йеркс (Robert Yerkes) убедил армейский генералитет США в необходимости тестирования миллионов новобранцев, отправляемых на Первую мировую войну. И хотя на ре- зультаты тестов никто не обращал внимания, Иеркс набрал достаточную матери- альную базу для лоббирования идеи, что тестирование интеллекта должно прово- диться в национальном масштабе во время приема на работу, чтобы быстро и на- дежно разделить людей на категории разного качества. Именно результаты тести- рования новобранцев легли в основу дебатов Конгресса США в 1924 году о приня- тии акта, строго ограничивающего приток иммигрантов из стран Южной и Восточ- ной Европы, которые интеллектуально «менее развиты», чем люди «нордического» типа, доминировавшие в США до 1890 года. В действительности в этих дебатах наука мало кого интересовала. Данный акт был типичным примером расовой пред- взятости и национального протекционизма. Но тестирование Йеркса придало про- исходящему вид научности. К истории евгеники мы еще вернемся в следующих главах, печально только, что эта история привела к полному неприятию какого-либо тестирования интеллекта академическими учеными, особенно работающими в области социальных наук. Когда
маятник истории незадолго до Второй мировой войны смел с трибун псевдонаучных расистов, на саму идею наследования интеллекта было наложено табу. Йеркс, Годдард и их соратники совершенно не принимали во внимание индивидуальные особенности развития и воспитания людей, доходило до того, что они предлагали дать ответы на тесты, написанные на английском языке, людям, не говорящим по- английски или не умеющим писать. И глубокая убежденность в том, что знания и способности являются врожденными, не позволяла им критически отнестись к по- лученным результатам. Но человек как раз отличается от животных своей способ- ностью к обучению. Показатели IQ сильно зависели от того, в какой среде вос- питывался человек и чему учился. Очевидность этого влияния и брезгливое отно- шение ученых к расизму привели к тому, что идея наследования интеллекта вооб- ще перестала рассматриваться. В идеале наука должна двигаться по пути выдвижения многочисленных версий и гипотез, большинство из которых затем отметаются как ошибочные. Но так поче- му-то не происходит. Точно так же, как в 1920-х годах в корне пресекались лю- бые идеи о влиянии воспитания на врожденные способности, в 1960-х годах науч- ный мир отказывался признавать любые факты, указывающие на влияние наследст- венности на интеллект. Удивительно, но в вопросах воспитания и наследования интеллекта ученые гораздо чаще были в плену заблуждений, чем простые люди, руководствовавшиеся здравым смыслом. Любая домохозяйка знала, что воспитание необходимо, но при этом ни у кого не вызывал сомнений вполне очевидный факт наследования способностей. Только ученых постоянно заносило то в одну, то в другую сторону. Нет ни одного общепризнанного определения интеллекта. Существуют такие по- нятия, как быстрота мышления, способность к логическому мышлению, память, словарный запас, математические способности, усидчивость. Все это признаки интеллекта, но редко все они сочетаются в одном человеке. Гений может творить глупости в обычной жизни, плохо разбираться в искусстве и неумело водить ма- шину. Футболист, имевший посредственные оценки во время учебы в школе, спосо- бен мгновенно оценить обстановку на поле и сделать выигрышный пас. Музыкаль- ный слух, способности к иностранным языкам и даже способность понимать других людей не всегда сочетаются с математическими и инженерными талантами. Ховард Гарднер (Howard Gardner) выдвинул идею множественной интеллектуальности, со- гласно которой интеллект представляет собой сумму отдельных талантов. Роберт Штернберг (Robert Sternberg) предложил выделить три независимых типа интел- лекта: аналитический, творческий и прикладной. При постановке аналитических задач дается четкое определение условий и указывается набор инструментов, не- обходимых для решения. Аналитические задачи имеют только одно правильное ре- шение, не связанное с реальной жизненной ситуацией и каким-либо практическим применением. Типичный пример аналитической задачи — школьные экзамены. Напро- тив, прикладные задачи, не имеющие четких предварительных условий, проистека- ют из жизненных проблем. У таких задач может быть несколько решений, имеющих разную степень эффективности. Уличный бразильский подросток может совершенно не знать школьной математики, но легко считать в уме, когда ему это нужно. С помощью IQ не удастся измерить способности жокея. Школьники Замбии легко справляются с тестами-головоломками, требующими пространственного мышления, но пасуют с ответами на бумаге, английские школьники — их прямая противопо- ложность . Школа уделяет особое внимание аналитическим, а не прикладным проблемам. Так же подбираются вопросы для тестирования IQ. Хотя форма и содержание тестов могут меняться, они всегда рассчитаны на людей определенного склада ума. Мож- но ли сделать вывод, что IQ — это случайное число, не имеющее ничего общего с интеллектом? Несмотря на все недостатки и ограниченность IQ, что-то этот ко- эффициент все-таки измеряет. Если сопоставить результаты тестирования по раз-
ным тест-системам, то вы обнаружите четкую ковариацию. В 1904 году математик Чарльз Спирмен (Charles Spearman) впервые указал на то, что дети, успевающие по одному предмету, обычно успевают и по другим. Могут существовать разные типы интеллекта, но между ними, безусловно, есть корреляция. Спирмен назвал этот коэффициент корреляции «общим интеллектом» и обозначил буквой д. Не все соглашались со Спирменом. Одни считали его «общий интеллект» лишь статистиче- ским выкрутасом, другие, наоборот, верили в то, что, наконец, у слов «умный» и «дурной» появилось свое измерение. Дальнейшая практика показала, что коэф- фициент интеллекта g действительно больше других коэффициентов соответствует реальной успеваемости учеников в старших классах. Четкая зависимость была ус- тановлена между g и скоростью выполнения задач. Другими словами, люди с более высоким коэффициентом g быстрее воспринимают задачу и находят правильное ре- шение . Кроме того, оказалось, что коэффициент общего интеллекта сохраняется неизменным на протяжении всей жизни, от 8 до 80 лет. Конечно, объем знаний меняется, но вычисленная статистически общая интеллектуальная способность ос- тается неизменной. Есть данные о том, что даже способность грудного ребенка быстро реагировать на внешние стимулы коррелирует с высокими показателями IQ во взрослом возрасте, хотя трудно представить, каким образом такие исследова- ния были проведены. Тем не менее, с уверенностью можно сказать, что есть пря- мая зависимость между общим интеллектом и оценками школьников на экзаменах, а также их способностью более полно усваивать школьный материал. Это не оправдывает фатализм во взглядах на образование. Большие различия в общей успеваемости учеников разных школ и разных стран четко указывают на ог- ромное значение хорошо поставленного обучения школьников. «Гены интеллекта» не могут работать в вакууме. Для развития и реализации врожденного интеллекта нужны постоянные внешние стимулы. Давайте все же попробуем, каким бы глупым и предвзятым это не казалось, принять за основу предположение о том, что интеллект можно измерить с помощью набора тестов и выразить коэффициентом общего интеллекта д. Действительно ин- тересен факт, что, несмотря на все погрешности и несовершенства системы тес- тирования, вычисляемый коэффициент доставался стабильным и соизмеримым в ряде независимых исследований. Если достоверная статистическая зависимость между IQ и некоторыми генами прослеживается даже сквозь «туман несовершенных изме- рений», как сказал об этом Марк Филпотт (Mark Philpott), то это тем более до- казывает , что генетическое наследование интеллекта действительно существует. Кроме того, в настоящее время используются значительно более объективные тес- ты, в которых делается поправка на национально-культурные особенности и про- фессиональную специфику. В 1920-х годах, во времена расцвета вульгарной евгеники, не было никаких экспериментальных подтверждений наследования интеллекта. Была лишь слепая ве- ра радетелей за генетическую чистоту, основанная на голых предположениях. Се- годня у нас уже есть результаты научных наблюдений за совместным развитием родных и приемных детей. Правда, эти результаты, как вы увидите далее, хотя и подтверждают некоторую наследуемость способностей, оказались довольно неожи- данными . В 1960-х годах в Америке близнецов-сирот часто разделяли с самого рождения и отдавали на воспитание в разные семьи. Обычно так поступали без какого-либо умысла, но известны случаи, когда одержимые ученые заранее планировали и осу- ществляли такие эксперименты, чтобы проверить (а точнее, всем доказать), что на развитие ребенка влияет исключительно воспитание и окружающая среда, но никак не гены. Наиболее известный случай произошел в Нью-Йорке, когда один психолог-фрейдист с наклонностями инквизитора разделил при рождении двух де- вочек, Бет (Beth) и Эми (Amy). Эми была отдана на воспитание бедной, страдаю- щей ожирением и комплексами неполноценности женщине, не отличавшейся любовью
к приемной дочери. Не трудно предугадать, что Эмми, в соответствии с теорией Фрейда, выросла нервной и замкнутой. Однако имелось одно обстоятельство: Бет повторяла свою сестру в мельчайших деталях, несмотря на то, что выросла в се- мье богатой, общительной, любящей и радушной женщины. Не было отмечено ника- ких существенных отличий в характере и способностях Эми и Бет, когда они вновь воссоединились через 20 лет. Вместо того чтобы доказать исключитель- ность воспитания в деле развития личности, эксперимент показал могучую силу инстинктов, заложенных в нас. Наблюдения над разделенными близнецами, начатые сторонниками детерминизма воспитания и окружающей среды, были продолжены учеными, находящимися по дру- гую сторону баррикады, в частности Томасом Бушаром (Thomas Bouchard) в уни- верситете Миннесоты. Начиная с 1979 года он разыскивал по всему свету разде- ленные пары близнецов и сводил их вместе, по ходу дела проводя тестирование IQ. Другие ученые в это же время проводили наблюдение над приемными детьми, сравнивая их IQ с показателями приемных родителей и их родных детей. Сведя результаты всех исследований и просуммировав данные о десятках тысяч людей, ученые составили таблицу, показанную ниже. Цифры обозначают процент корреля- ции: 100% — полная идентичность, а 0% — совпадения в пределах случайности. ■ Повторное тестирование одного и того же человека — 87 ■ Однояйцовые близнецы, выросшие вместе — 86 ■ Однояйцовые близнецы, выросшие раздельно — 76 ■ Разнояйцовые близнецы, выросшие вместе — 55 ■ Родные братья и сестры — 47 ■ Родители и дети, живущие в одной семье — 40 ■ Родители и дети, живущие раздельно — 31 ■ Приемные дети, выросшие вместе — 0 ■ Случайно выбранные люди — 0 Неудивительно, что максимальная корреляция обнаружена у однояйцовых близне- цов , выросших вместе. Поскольку они имеют одни и те же гены, одну утробу и одну семью, их показатели неотличимы от результатов, полученных при повторном тестировании одного и того же человека. Разнояйцовые близнецы, появившиеся из одной утробы, но генетически не более сходные друг с другом, чем обычные бра- тья, уже не показывают такого совпадения в развитии. И все же уровень совпа- дений выше, чем у братьев и сестер, родившихся в разное время. Это свидетель- ствует о том, что события, происходящие в первые месяцы жизни, или еще до ро- ждения, когда дети находятся в утробе матери, оказывают влияние на все после- дующее развитие человека. Не менее впечатляют результаты сравнения уровня развития приемных детей, выросших в одной семье, — 0%. Одинаковое воспитание и обстановка не оказывают никакого влияния на IQ. Важность внутриутробного развития была признана только недавно. В соответ- ствии с проведенными исследованиями 20%-я корреляция в развитии интеллекта близнецов объясняется тем, что они родились из одной утробы, тогда как у обычных братьев и сестер тот факт, что у них была общая мать, дает только 5%- ю корреляцию в развитии интеллекта. Различие объясняется тем, что близнецы в пренатальный период оказывались под влиянием одних и тех же факторов, которые определили их дальнейшее развитие, т. е. наше развитие до рождения оказалось почти в четыре раза важнее всего последующего воспитания и обучения. Другими словами, даже та часть нашего интеллекта, за развитие которой отвечает воспи- тание, а не природа, всецело зависит от условий, в которых мы находились в утробе матери. Развиваясь, ребенок выполняет программу, заложенную в нем при- родой , но выполнение этой программы идет через воспитание. Именно потому, что ребенок развивается по индивидуальной программе, не следует делать скоропали- тельных выводов о его способностях, пока ребенок не вырос.
Но все это противоречит здравому смыслу. Неужели наше развитие не зависит от прочитанных книг и отношений в семье и школе? В действительности тут нет явного противоречия. В конце концов, разве нельзя объяснить наследственностью тот факт, что в одной семье умные родители и дети любят читать книги, вместо того чтобы утверждать, что именно чтение книг сделало их умными. За исключе- нием наблюдений за развитием родных и приемных детей, пока не проводились ни- какие дополнительные исследования, которые могли бы четко разграничить на- следственное развитие и семейное воспитание. Результаты наблюдений над родны- ми и приемными детьми свидетельствуют в пользу генетической предрасположенно- сти к умственному труду. Но и здесь возможна ошибка: слишком узок был соци- альный слой, в котором проводились исследования. В основном это были белые американские семьи среднего класса с очень малой долей бедных и негритянских семей. Но все американские семьи среднего класса почти не отличаются по числу прочитанных книг, условиям жизни и качеству обучения в школе. Возможно, по- этому влияние книг, учебников и семейного воспитания нивелировалось в этих исследованиях. Все эти исследования показали, что примерно половина нашего интеллекта на- следуется, а около 40% находится под влиянием среды обитания, которую мы раз- деляем с нашими братьями и сестрами, т. е. под влиянием семьи. На остальные 10% приходится пренатальное влияние, школа, хорошие друзья и дурные компании. Но и с этим нельзя полностью согласиться. Как ваш интеллект, так и влияние на него наследственных факторов, могут меняться. По мере того как мы растем и набираемся опыта, влияние генов на наш интеллект тоже растет. Что? Но это же полная чушь! Тем не менее, факты показывают, что если развитие ребенка лишь на 50-55% определяется наследственностью, то интеллектуальный уровень взрос- лого на 75% зависит от врожденных способностей. По мере того как мы взросле- ем, постепенно реализуется наша программа развития, которая сбрасывает с се- бя , как шелуху, постороннее влияние. Когда мы вырастаем, мы выбираем ту среду обитания, которая больше соответствует нашим внутренним тенденциям, вместо того чтобы подстраиваться под существующие реалии, как в детстве. Мы можем сделать следующие выводы: наследуется не ум, а способность к развитию, причем внешние факторы не столько влияют на внутреннее развитие человека, сколько подталкивают его к поиску места, где бы он находился в гармонии со своим внутренним миром. Наследственность не означает неизменность. Фрэнсис Гальтон, о котором мы уже говорили в этой главе, приводил одну очень интересную аналогию: «Дети часто забавляются тем, что бросают в неболь- шие ручейки веточки и наблюдают, как несет их течение. Вот сучок остановился, зацепившись за какое-то препятствие, потом за другое, затем его подхватил по- ток и стремительно понес вперед. Можно придавать особое значение тому или иному событию и рассуждать о том, какую большую роль в судьбе сучка сыграли непредвиденные случайности. В это время все сучки будут уноситься ручьем вдаль, и если взять достаточно большой промежуток времени, то их средняя ско- рость будет совершенно одинаковой». Усиленная школьная программа и дополни- тельные занятия, безусловно, повлияют в лучшую сторону на развитие интеллекта ребенка, но лишь в краткосрочной перспективе. После завершения школы интел- лектуальные способности будут выравниваться, достигая с возрастом того уров- ня, который был установлен природой. Если вы согласились со справедливостью критики того, что роль наследования интеллекта была преувеличена в экспериментах, ограниченных одним социальным классом, тогда вы должны признать, что роль наследственности возрастает в со- временном обществе, где различия между классами постепенно стираются. Дейст- вительно, по иронии судьбы в обществе, где успех человека определяется его способностями, а не происхождением, именно происхождение, т. е. унаследован- ный интеллект, начинает играть особо важную роль. В прошлом жизнь впроголодь
и тяжелый изнурительный труд приводили к тому, что бедный человек не достигал уровня, уготованного ему природой. Сегодня благодаря тому, что в развитых странах решена проблема по обеспечению всех слоев общества достаточной и дос- тупной пищей, различия в способностях и достижениях индивидуумов можно объяс- нить только различиями в наследственности. Другое дело, можно поспорить о том, насколько соответствуют друг другу способности, успех и интеллигент- ность, на которую как раз и влияют качество школы и семейного воспитания. Об- щество равных возможностей не делает людей одинаково воспитанными, скорее на- оборот. И все же, следует признать правильность парадоксальной идеи: в обще- стве равных возможностей гены играют большую роль. Наследственностью можно объяснить различия в интеллекте у отдельных людей, но не групп людей. Интеллект наследуется примерно одинаково у разных народов и рас. Но логически не верным будет предположить, что если различия в IQ меж- ду людьми на 50% определяются наследственностью, то в основе различий средне- го IQ между неграми и белыми или между европейцами и выходцами из Азии также лежит генетика. Проведенные исследования, результаты которых опубликованы в книге The bell curve (Кривая колокола) тоже не подтвердили это предположение. Есть отличие в значениях IQ негров и белых в пользу последних, но нет данных о том, что это наследуемое различие. Действительно, в процессе наблюдений за развитием темнокожих детей, усыновленных белыми семьями, не было отмечено достоверных отличий в IQ между темнокожими и белокожими детьми. Если интеллект наследуется, то должны быть гены, влияющие на него. Трудно предположить, сколько таких генов может быть в геноме. Одно ясно, что это должны быть изменчивые гены, т. е. они должны быть представлены в геномах лю- дей в разных вариантах, иначе генетическое наследование интеллекта никак не проявит себя. Действительно, в геноме могут находиться гены чрезвычайно важ- ные для развития интеллекта, но одинаковые у всех людей. Такие гены не могут объяснить различий в интеллекте с точки зрения наследования. Например, у меня пять пальцев на руке, как и у других людей, потому что это предопределено ге- нетически. Если мы соберем всех людей, у которых меньше пальцев на руке, то 90% или даже больше составит результат несчастного случая, а не наследствен- ности. Мы установим, что наличие четырех пальцев на руке — это не наследуемый признак, даже несмотря на то что развитие конечностей у зародыша контролиру- ется генетически. Другими словами, генетическая предопределенность и наследо- вание — это не одно и то же. Наследственные признаки мы можем изучать только в том случае, если между ними есть отличия. Так, Роберт Пломин в серии экспе- риментов с ДНК детей-вундеркиндов выявил изменчивый ген. Это не означает, что данный ген — самый важный для развития интеллекта. В геноме наверняка есть гораздо более важные гены, влияющие на развитие мозга, но именно поэтому они консервативны и редко меняются или не меняются никогда. Ген IGF2R, найденный Пломином на длинном плече хромосомы 6, на первый взгляд не очень подходит на роль «гена интеллекта». До открытия Пломина этот ген был знаменит своей связью с раком печени. Его можно было бы назвать «ге- ном рака печени», если следовать неправильной традиции именовать гены по бо- лезням, которых они в действительности не вызывают. Когда-нибудь ученые уста- новят, является ли функция подавления рака печени основной у этого гена, а влияние на интеллект — побочной, или наоборот. Биохимическая функция белка, кодируемого этим геном, почти ничего не говорит нам о его назначении: «внут- риклеточное транспортирование фосфорилированных ферментов лизосом от комплек- са Гольджи и клеточной стенки к лизосомам». Это всего лишь транспортный фур- гон. Ни слова об ускорении шевеления извилинами мозга. Ген IGF2R имеет гигантские размеры — 7473 буквы, но этот текст разбит на фрагменты на участке хромосомы длиной в 98 000 пар нуклеотидов. Смысловые фрагменты разделены бессмысленными интронами (точно так же, как текст журнала
постоянно прерывается навязчивой рекламой). Посредине гена есть участок по- вторяющихся элементов, причем количество повторов склонно меняться у разных людей. Возможно, этот вариабельный участок оказывает влияние на уровень ин- теллекта. Поскольку продукт этого гена косвенно связан с инсулином и процес- сами усвоения сахара, возможно, тут есть определенная связь с данными о том, что люди с высоким IQ отличаются более эффективным потреблением углеводов мозгом. В исследованиях добровольцам предлагалось освоить компьютерную игру «Тетрис». У людей с высоким IQ при этом отмечалось более интенсивное потреб- ление глюкозы мозгом. Но это лишь предположение. Ген Пломина, если в ходе дальнейших исследованиях вообще удастся подтвердить его связь с интеллектом, может оказывать влияние, используя для этого множество других опосредованных путей. Важность открытия Пломина состоит в том, что впервые удалось перейти от косвенных доказательств наследуемости интеллекта, базирующихся на сравнитель- ном анализе развития близнецов и приемных детей, к прямому изучению ковариа- ций отдельных генов и уровня интеллекта. Одна вариация гена почти вдвое чаще встречается в геномах талантливых детей в лагере штата Айова по сравнению со средними значениями для всей популяции — результат, который вряд ли можно объяснить случайностью. Но влияние этого гена на интеллект ограничено. Его воздействием можно объяснить повышение коэффициента IQ лишь на 4 балла. Этот ген точно нельзя назвать геном гениальности. По результатам исследования в Айове Пломин выделил еще десяток генов — кандидатов на роль стимуляторов ин- теллекта . Возвращение к идее наследования интеллекта все еще вызывает чувство брезг- ливости и неприятия в научных кругах. Уж очень резонансной была практика вульгарной евгеники в 20-х и 30-х годах прошлого столетия. Например, Стивен Джей Гулд (Stephen Jay Gould), критикуя новую волну увлечения наследованием интеллекта, отмечает: «Частичное наследование низких показателей IQ может быть исправлено улучшенной системой образования, а может и нет. Сам факт на- следования не дает никакого ответа на этот вопрос». Действительно, проблема может оказаться в том, что люди, узнав о наследовании интеллекта, воспримут эту идею слишком пессимистично относительно роли и важности воспитания. Обна- ружение мутаций, лежащих в основе таких проблем с обучением, как, например, дислексия21, не дает права учителям отказываться от подобных учеников как безнадежных. Наоборот, это должно быть стимулом для поиска особых методов обучения детей, страдающих дислексией. Действительно, ведь даже Альфред Бине (Alfred Binet), который разработал первый тест интеллекта, говорил, что данное тестирование предназначается не для того, чтобы обосновать первенство одаренных детей, а для того, чтобы во- время выявить отставание в развитии детей и уделить особое внимание их разви- тию. Пломин приводит самого себя как пример удачной работы системы тестирова- ния. Он был единственным из огромной чикагской семьи, состоящей из тридцати двух родных и двоюродных братьев и сестер, кто получил высшее образование. Он благодарит судьбу за то, что его высокие показатели тестирования в школе убе- дили родителей выделить деньги на учебу в колледже. Американская гордость за свою систему тестирования резко контрастирует с британским неприятием этой системы. Не долго просуществовавший и завоевавший дурную славу своей необъек- тивностью эксперимент с экзаменом Сирила Бёрта (Cyril Burt) — это, пожалуй, единственный случай, когда в систему британского образования было допущено тестирование интеллекта. Если в Англии о тестировании вспоминают как о вели- Дислексия (от др.-греч. 5иа- — приставка, означающая нарушение, и Лг£(.д — «слова, речь») — избирательное нарушение способности к овладению навыками письма и чтения при сохранении общей способности к обучению.
чайшей глупости, в результате которой талантливые дети отправлялись в школы второго уровня, то в США. тестирование рассматривают как путевку в жизнь для талантливых детей из бедных семей. Следует раз и навсегда понять, что смысл наследования интеллекта состоит вовсе не в разделении людей на группы разного качества. Противопоставление Гальтоном природы и обучения не должно найти ложного толкования, как, напри- мер, в идеях измерения интеллекта и потенциальных способностей человека путем измерения пропорций его тела. В середине прошлого века всерьез рассматрива- лись теории, согласно которым люди с высоким IQ отличаются от остальных боль- шей симметричностью ушей. Мерилами интеллекта также выступали общая симмет- ричность тела, ширина стопы и лодыжки, длина пальцев, размер грудной клетки и высота лба. Глупость состояла не в поиске корреляций, а в том, что их приме- нение было обязательным для вынесения вердикта. Интерес к замерам пропорций тела с целью использования их в качестве пока- зателей общего развития возродился в 1990-е годы. Асимметричность нашего тела вполне естественна. Например, сердце у большинства людей находится в грудной клетке слева от средней линии тела. Но асимметричность отдельных частей тела совершенно индивидуальна. Например, левое ухо может быть немного больше чем правое, или наоборот. Степень асимметричности может выступать показателем воздействия разных стрессов на организм во время развития: инфекции, токсины, плохое питание. Можно предположить, что у людей с высокими показателями IQ тело действительно более симметрично, поскольку организм в утробе и в детские годы подвергался меньшим стрессам или лучше справлялся с ними. А устойчивость к стрессам — это наследуемый признак. Таким образом, «гены интеллекта» совсем не обязательно должны быть связаны с развитием мозга. Те гены, которые оказы- вают влияние на устойчивость организма и его способность противодействовать инфекциям, также опосредованно влияют на уровень интеллекта. Вы наследуете не интеллект, а способность развить свой мозг до определенного уровня при благо- приятных условиях. Можно ли при этом четко противопоставить природу и обуче- ние? Видимо нет. В подтверждение того, что наследуется не интеллект, а способность к разви- тию, можно привести известный эффект Флинна. Ученый и политик из Новой Зелан- дии Джеймс Флинн (James Flynn) обратил внимание на то, что показатели IQ воз- растают с каждым годом во всех странах мира со средней скоростью 1 балл за десятилетие. Почему так происходит, трудно сказать. Возможно, это та же при- чина , которая ведет к увеличению роста людей, — лучшее питание в детстве. На- пример, когда в одной из деревушек Гватемалы рацион питания детей был обога- щен белками за 10 лет показатели IQ существенно возросли — эффект Флинна в миниатюре. Но показатели IQ продолжают расти также в развитых странах, где проблема с питанием уже давно решена. Вряд ли объяснением может послужить со- вершенствование образования. Различные нововведения в школах оказывают лишь временный эффект, причем не всегда положительный. Кроме того, IQ возрастает значительно быстрее, чем меняется система образования. Мышление изменяется также качественно. Наибольший прогресс наблюдается в ответах на вопросы, тре- бующие абстрактного мышления. Ульрих Нейссер (Ulric Neisser) полагает, что эффект Флинна связан с насыщением нашей повседневной жизни многочисленными визуальными источниками информации: цветными фотографиями, рекламой, фильмами и пр. , — что часто замещает собой получение информации из текстовых источни- ков . Развитие ребенка сейчас в большей степени находится под воздействием зрительных образов, что способствует более быстрому развитию интеллекта. Но как увязать эффект Флинна и другие влияния внешней среды на интеллект с данными, полученными в экспериментах с близнецами и приемными детьми, которые свидетельствуют о доминирующем влиянии наследственности на интеллект? По сло- вам Флинна, тот факт, что за последние 50 лет средний уровень IQ возрос на
15% говорит либо о том, что в 1950-х годах было больше тупиц, либо о том, что сейчас стало больше гениев. Поскольку о культурном ренессансе в наши дни го- ворить не приходится, Флинн заключает, что в IQ нет ничего генетически насле- дуемого. Интересно также замечание Нейсера о том, что повышается не общий уровень интеллекта, а лишь его части, находящейся под влиянием быстро изме- няющейся внешней среды. Но это не исключает того, что базовая предрасположен- ность к умственному развитию может наследоваться. За два миллиона лет разви- тия общественно-культурных отношений людей человеческий мозг мог обогатиться (путем естественного отбора) в дополнение к наследуемым формам интеллекта способностями развиваться под влиянием передающихся из поколения в поколение знаний и традиций. Развитие ребенка происходит как под влиянием внешних фак- торов, так и в соответствии с заложенной в нем генетической информацией. При- чем, взрослея, человек все в большей степени старается найти в окружающем ми- ре соответствие со своими склонностями или изменить его. Если у человека руки работают лучше, чем голова, он ищет им применение, тогда как «книжный червь» будет искать книги. Гены определяют склонности, но не способности. В конце концов, даже более простые вещи, например, близорукость, обуславливается не только генетически заданной формой глазного яблока, но и привычками, работой, окружающей средой. Чтобы прекратить спор, длящийся уже столетие, следует при- 22 знать, что «гены интеллекта» дарят человеку не гениальность, а путь к ней. Хромосома 7. Инстинкт Представление о том, что гены определяют строение тела, не ново и давно всеми признано. Сложнее принять тот факт, что поведение особи также контроли- руется генами. Но я постараюсь убедить вас, что на хромосоме 7 лежит ген, в котором записан не внешний признак, а поведенческий акт — инстинкт, причем очень важный инстинкт, лежащий в основе человеческой культуры. Термин «инстинкт» чаще применяют к животным: лосось, который ищет ручей, где родился; оса-наездник, в точности повторяющая сложное поведение своей давно исчезнувшей прародительницы; молодые ласточки, точно знающие, куда ле- теть к местам зимовки — все это проявления инстинкта. Человек не очень-то по- лагается на инстинкты. На смену им пришли обучение, творчество, культура и сознание. Все, что мы делаем, — это результат наших решений, воли нашего моз- га и промывания мозгов нашими родителями. На наш разум нацелены психология и другие социально-общественные науки. Если нашими поступками и делами управля- ем не мы с вами, а бездушные гены, чем же является наша воля? Социологи и фи- лософы давно уже пытаются втиснуть волю личности в рамки какой-нибудь целесо- образности: сексуальной — по Фрейду, социально-экономической — по Марксу, классовой — по Ленину, культурно-этнической — по Боасу (Franz Boas) и Мид (Margaret Mead), причинно-следственной — по Уотсону (John Watson) и Скиннеру (В. F. Skinner), лингвистической — по Сапиру (Edward Sapir) и Ворфу (Benjamin Whorf). Более чем на столетие философы завладели умами человечества, убедив всех в том, что наша воля — это продукт общественно-социальной рациональной закономерности, и это отличает нас от животных, живущих по инстинктам. Но в период с 1950 по 1990 год глобальные социальные теории рушились одна Последние открытия подтверждают теорию наследования интеллекта. Недавно был от- крыт новый ген DTNBP1, опять таки на хромосоме 6, мутации в котором приводят либо к гениальности, либо к шизофрении (Burdick К. Е. et al. 2006. Genetic variation in DTNBP1 influences general cognitive ability. Human Molecular Genetics 15: 1563- 1568). Интересно, что мутации в смежных с ним генах связывают с развитием дислексии и проблемами с чтением.
за другой. Фрейдизм надорвался на психоаналитическом лечении маниакальных де- прессий, терпя в течение 20 лет одно поражение за другим. Марксизм завалило Берлинской стеной. Научные доказательства Маргарет Мид оказались подтасовкой фактов и актерской игрой заранее нанятых людей. Потерпела также фиаско рацио- нальная теория о том, что в основе эмоциональных отношений лежит материальный рационализм. В 1950 году в Висконсине было описано наблюдение за детенышем обезьяны. Маленькая обезьянка больше всего была привязана и нежно относилась к обезьяне-кукле — первому объекту, который детеныш увидел сразу после рожде- ния , но от которого не получал никаких материальных благ. Первое наше чувство — любовь и привязанность к матери — является примером врожденного поведения. Какую же роль инстинкты играют в нашей жизни? Один из первых психологов Уильям Джеймс (William James) считал, что инстинктов у нас ничуть не меньше, чем у животных, но они скрыты под слоем вторичных поведенческих реакций, хотя и создают основу того, что мы называем привычки и навыки. Почти через 100 лет гипотезы Джеймса нашли подтверждение в работах лингвиста Ноама Хомского (Noam Chomsky), который показал, что разговорная речь в равной степени является как продуктом культуры, так и врожденных инстинктов человека. Тут Хомский пере- кликается с Дарвином, определившим речь как «инстинктивную тенденцию к освое- нию искусства». Проведя сравнительный анализ многих языков мира, Хомский сформулировал принципы формирования разговорной речи, которые можно назвать универсальной грамматикой. Когда ребенок учится говорить, слова и фразы раскладываются у него в голове по уже готовым полочкам. Это означает, что часть мозга генети- чески предрасположена к усвоению и использованию речи. К сожалению, словарный запас не кодируется генами, иначе мы все говорили бы на одном языке. Утвер- ждение Хомского о наследовании способности к устной речи базировалось не на биологических, а исключительно на лингвистических исследованиях. Он обнаружил некоторые общие закономерности формирования фраз, которые усваиваются с ран- него детства без какого-либо обучения. Обычно мы этого не замечаем, но даже в возгласах ребенка, который еще не научился говорить, уже присутствует своя грамматика, благодаря чему мама может догадаться о том, что ребенок хочет вы- разить . Предположение Хомского было подтверждено в последующие десятилетия серией исследований, которые проводились не только в области лингвистики. Все своди- лось к тому, что для усвоения языка ребенку необходим «языковый инстинкт». Этот термин принадлежит психологу и лингвисту Стивену Пинкеру (Steven Pinker), о котором говорили как о единственном лингвисте, способном свои лин- гвистические знания с успехом применять в литературном творчестве. Пинкер также старательно собирал и сравнивал все современные и древние языки. Он пришел к выводу о том, что все народы мира говорят на языках, имеющих пример- но одинаковый словарный объем и сходных по грамматической сложности, включая народы, проживающие на затерянных полинезийских островах еще с каменного ве- ка. Если общие грамматические закономерности и теряются в официальной грамма- тике языка, они прослеживаются в разговорной и жаргонной речи. Как, например, двойное отрицание «никто не должен этого делать», естественное для русского и французского языков, но недопустимое в английском, все равно используется в повседневной речи и в языке детей. Если мы проследим, как дети коверкают сло- ва, то заметим, что они просто образуют слова в соответствии с существующими грамматическими принципами, хотя от взрослых таких слов они никогда не слыша- ли. В отличие от устной речи, которую ребенок осваивает самостоятельно за не- сколько лет, процесс обучения правописанию протекает гораздо дольше. Ребенку приходится усваивать правила, которые не были заложены от рождения. Врожденным также является абстрактное восприятие слов. Никто не объясняет ребенку, что «чашка», это не только тот предмет, который сейчас у него в ру-
ках, но и все другие похожие предметы, независимо от того, из какого материа- ла они сделаны. Ребенок схватывает это на лету. Интересно, что в наше время, когда человек стал создавать компьютеры, кото- рыми можно управлять с помощью слов, стало еще более очевидно, что прежде чем обучить компьютер языку, в него нужно заложить соответствующую программу не только распознавания, но и грамматического разбора полученной звуковой инфор- мации. Другими словами, у компьютера должен быть «инстинкт» к освоению речи. Дети тоже рождаются с заложенной программой, в которой уже четко определены основные грамматические правила формирования речи. Наиболее яркими доказательствами инстинктивного формирования речи стали примеры образования новых наречий в результате слияния слов нескольких язы- ков. Один такой пример был описан Дереком Бикертоном (Dereck Bickerton). В XIX веке на Гавайи приехало много иностранных рабочих, говорящих на разных языках. Поскольку им нужно было как-то общаться друг с другом, возник суржик из слов и выражений. Это было совершенно дикое смешение языков, происходившее без определенных правил, что затрудняло как изложение мысли, так и ее воспри- ятие . Но все изменилось уже в следующем поколении. В процессе общения между детьми сформировались четкие грамматические правила, что сделало язык более эффективным в качестве средства общения. В результате образовалось креольское наречие. Бикертон утверждал, что суржик превратился в креольский язык только благодаря инстинктивному чувству грамматики у детей, которое уже было утраче- но взрослыми. Другой интересный случай произошел в Никарагуа, где в 1980 году была обра- зована школа-приют для глухонемых детей. Обучение их восприятию речи по губам шло со скрипом, видимо, потому что этим никто особо не занимался, и дети были предоставлены сами себе. Играя во дворе, дети стали применять язык знаков, частично почерпнутых из общения вне школы, частично придуманных самими деть- ми. Вновь сначала образовался суржик, сложный для восприятия участниками бе- седы. Но бурное развитие языка происходило в среде самых маленьких детей. Че- рез несколько лет они сформировали свой язык жестов, который отличался такой же сложностью и строгостью правил, экономичностью и эффективностью, как любой другой язык. Хочу обратить внимание, что дети изобрели этот язык, а не были ему обучены. Это еще один пример реализации на практике инстинкта освоения устной речи. Детская способность к усвоению языков, к сожалению, утрачивается с возрастом. Вот почему нам так трудно даются иностранные языки, или даже диалекты родного языка. У нас уже нет инстинкта. (Это также объясняет то, что иностранные языки легче изучать в общении, а не по правилам, изложенным в учебниках. Информация, воспринимаемая органами слуха, направляется в нужные области мозга, тогда как заученные правила слабо связаны с инстинктивным чутьем грамматики.) Мозг не только человека, но и других животных устроен так, что обучение возможно или эффективно только в определенном возрасте. Зяблик, например, может научиться песне своего вида, только если слышит ее в юном возрасте. Причем песне другого вида птиц он не обучится — еще один при- мер врожденной предрасположенности. Доказательством того, что инстинкт к ус- воению грамматики у детей работает только в раннем детстве, может послужить следующий печальный пример. Не так давно в Лос-Анджелесе из заточения в ма- ленькой комнатушке была вызволена девочка Джини (Genie), где ее продержали родители 13 лет с момента рождения практически без общения с людьми. Она зна- ла только два выражения: «Stop it» (Прекрати) и «No more» (Хватит). После то- го как ее освободили из этого ада, Джини быстро пополнила свой словарный за- пас другими словами, но так и не научилась образовывать из них предложения. Период, когда работал инстинкт, был пропущен. Ложные идеи живут долго, и мнение о том, что речь является социальным явле- нием , под влиянием которого развивается мозг, также не спешит умирать. Уже
давно развенчаны такие классические примеры, как, например, утверждение того, что поскольку в языке Хопи23 нет времен, то и в воображении представителей этого народа нет концепций прошлого и будущего, — это была ошибка ученого, плохо знавшего индейцев Хопи. Тем не менее, идея о том, что мозг формируется под влиянием речи, а не наоборот, продолжает владеть умами философов и социо- логов . Исходя из этой концепции, злорадство должно быть присуще только тем наро- дам, в чьих языках присутствует слово, обозначающее это понятие (русским или немцам — Schadenfreude, но не англичанам и американцам). Наблюдение за собственными детьми поможет убедиться в том, что речь у них развивается в определенной последовательности, с ошибками, характерными для детского языка, независимо оттого, насколько часто вы разговариваете с ребен- ком, или он просто слушает прохожих, лежа в коляске. В ходе исследований, проведенных с близнецами, было показано, что проблемы, связанные с овладением родным языком, являются наследственными. Еще более веские доказательства предоставляют невропатологи и генетики. Люди, перенес- шие инсульт, часто теряют дар речи, хотя и продолжают слышать. Точно известна область мозга, контролирующая речь (имеется в виду не мышечная функция языка и гортани, а способность облекать предметы и понятия в форму слов). У боль- шинства людей эта область находится в левом полушарии головного мозга; она задействована даже у глухонемых, изъясняющихся с помощью знаков, хотя в этом случае работают также некоторые области правого полушария. Если один из центров мозга поражается вследствие заболевания или травмы, возникает дефект речи, называемый афазией Брока, — неспособность использовать и понимать фразы, кроме самых простых, хотя восприятие смысла отдельных слов сохраняется. Так, страдающий афазией сможет ответить на вопрос «Можно молот- ком забить гвоздь?». Однако ответ на вопрос «Льва загрыз тигр. Кто из них умер?» вызовет у него затруднения, поскольку сначала нужно разобраться в грамматической конструкции первого предложения, а с этим может справиться только строго определенная область мозга. Повреждение другого центра — облас- ти Вернике — оказывает почти противоположный эффект: больной произносит бес- конечные тирады слов, в которых почти отсутствует смысл. Получается так, что Хопи — группа индейских племен, проживающих в резервациях штата Аризона и до сих пор сохранивших свою культуру.
в области Брока генерируется речь, а в области Вернике речь обретает смысл. И это еще далеко не все центры мозга, участвующие в управлении речью. Так, есть еще хорошо известная островковая доля большого мозга, поражение которой вызы- вает дислексию. Известны два генетических заболевания, влияющих на речь. В случае синдрома Уильямса, когда мутация происходит в гене на хромосоме 11, у детей наблюдает- ся умственная отсталость, но при этом они отличаются живым и богатым языком. Дети не прекращают говорить, они используют длинные слова и сложные предложе- ния. Если попросить их описать какое-нибудь животное, они обязательно вспом- нят и опишут какого-нибудь трубкозуба, но никак не кота или собаку. Обладая хорошими способностями к изучению иностранных языков, они остаются умственно заторможенными. Они как будто специально посланы, чтобы подтвердить послови- цу, утверждающую, что молчание — золото. Другое наследственное заболевание проявляется в обратном феномене: ограни- ченные лингвистические способности при неплохо развитом интеллекте. Синдром, названный SLI (Specific Language Impairment — специфическое языковое наруше- ние) , стал ареной сражения ученых. С одной стороны выступали психологи- эволюционисты, считавшие, что в основе поведения лежат генетически наследуе- мые инстинкты, а с другой — представители старой школы социологов, рассматри- вающих мозг как объект влияния общества и окружающей среды. В конце концов, была найдена причина заболевания — мутация в гене, лежащем на хромосоме 7. То, что ген существует, было известно и ранее. Тщательное изучение пар близнецов позволило убедиться в явном наследовании дефекта SLI. Было также ясно, что это явление нельзя объяснить родовыми травмами, недостаточностью общения или общей задержкой развития. Если один из близнецов страдал синдро- мом SLI, то у другого вероятность возникновения этого заболевания в 2 раза превышала случайность, что со всей определенностью указывало на наследствен- ный характер заболевания. То, что ген оказался на хромосоме 7, тоже не было неожиданностью. В 1997 году группа ученых из Оксфорда обнаружила на длинном плече хромосомы 7 гене- тический маркер, один из аллелей которого чаще наблюдался у людей с речевым дефектом SLI. Хотя в основе этих данных лежало изучение лишь одной большой английской семьи, факты были неоспоримы. Так что же тогда было причиной противостояния ученых? Спор шел вокруг того, как развивается дефект SLI. Для одних было очевидно, что генетическая мутация ведет к органическому поражению определенных центров мозга, контролирующих многие речевые функции, включая способность членораздельно произносить слова и правильно их слышать. Согласно этой теории дефект SLI развивается из-за по- ражения центров анализа информации, полученной посредством органов слуха, т. е. мозгу для развития не хватает речевого влияния. Другие считали эту теорию совершенно не верной, поскольку помимо очевидных проблем с восприятием речи у всех больных был еще один дефект — отсутствие способности усваивать и исполь- зовать грамматические правила, что, по их мнению, было причиной заболевания, а не его следствием. Но обе стороны считали, что название «ген грамотности», которым наградили его падкие на сенсации журналисты, слишком примитивно и не- правильно отражает чрезвычайно сложную картину заболевания. История изучения речевого дефекта SLI началась с наблюдений за тремя поко- лениями английской семьи. Женщина, у которой был речевой дефект, вышла замуж за здорового мужчину и родила четырех дочерей и одного сына. Все дети, за ис- ключением одной дочери, также страдали SLI. В третьем поколении этой семьи уже было 24 ребенка, 10 из которых страдали расстройством речи. Семью часто навещали психологи, которые в одиночку и в составе конкурирующих групп осаж- дали несчастных. Именно анализы крови этой семьи позволили ученым из Оксфорда выявить маркер на хромосоме 7. Группа ученых, работавших в Оксфорде в тесном
сотрудничестве с лондонским Институтом здоровья детей (Institute of Child Health), принадлежали к старой школе и считали синдром SLI дефектом развития мозга из-за проблем с сенсорным восприятием речи. Оппонентом, защищавшим тео- рию «грамматического ядра мозга», выступила канадский лингвист Мирна Гопник (Myrna Gopnik). Еще в 1990 году Гопник заявляла, что проблемы в английской семье и у других больных с речевым дефектом SLI возникают из-за того, что они не могут усвоить базовые грамматические правила языка. Дело не в том, что они не могут их по- нять . Напротив, они способны заучить правила грамматики и применять их. Но поскольку им постоянно приходится вспоминать правила, вместо того чтобы выби- рать нужные формы слова инстинктивно, они говорят медленно и с большим тру- дом. Например, когда тестирующий показывает картинку с изображением какого-то существа и говорит: «Это Ваг», а затем показывает картинку с двумя такими су- ществами и подписью «Это...», следует ответ: «Ваги». Так отвечают все, но не больные с синдромом SLI, а если и отвечают, то только после непродолжительно- го размышления. Кажется, что они не знают, как образовать множественное число от единственного. В своей речи больные с синдромом SLI используют слова во множественном числе, поскольку помнят их, но, столкнувшись с незнакомым сло- вом, заходят в тупик. Зато потом, усвоив принцип, пытаются образовать множе- ственное число от слова, которое другие оставили бы неизменным, например: ес- ли существо назвали «Теди», то два существа они назовут «Тедии». Гопник пред- положила, что больные с синдромом SLI сохраняют в памяти все формы слов, а не образуют их интуитивно. Безусловно, проблема не ограничивается только образованием форм множествен- ного числа слов. Сюда добавляются прошедшее время, пассивная форма глаголов, всевозможные наклонения, суффиксы, словосочетания и использование многочис- ленных правил грамматики, которые мы сами часто не помним, но находим пра- вильные формы благодаря инстинктивному чутью. Однако у больных с речевым де- фектом SLI этого чутья нет. После того как Гопник опубликовала результаты своих исследований, проведенных с членами все той же английской семьи, она подверглась массированной атаке критиков. Оппоненты утверждали, что все труд- ности с речью гораздо проще можно объяснить проблемами, связанными с система- ми воспроизведения речи, чем фантазировать о врожденном чувстве грамматики. «Факт, что люди с речевым дефектом SLI неправильно используют множественное число и прошедшее время, ввел Гопник в заблуждение, — писали критики. — В статье Гопник не указала на то, что члены этой семьи страдали очень серьезным врожденным дефектом речи, который вел не только к возникновению сложностей с грамматикой, но и проявлялся в бедности словарного запаса и ограниченности семантических способностей. У них были проблемы с пониманием любых сложных речевых оборотов». В критике прослеживалась также обида на то, что кто-то пасется на чужом по- ле — английская семья с речевыми дефектами была открыта не Гопник, как она смеет лезть со своими теориями туда, где уже давно все исследовано? Но, кри- тикуя Гопник, ее оппоненты сами подтверждали правильность ее теории. Ведь для образования сложных речевых оборотов как раз и нужна грамматика. А так полу- чалось логическое противоречие: проблемы с грамматикой у больных с синдромом SLI возникают из-за того, что в своей речи они допускают грамматические ошиб- ки. Гопник была не из тех, кто отступает. Используя тот же набор приемов и тес- тов, она продолжила исследования синдрома SLI у людей, разговаривающих на других языках: японцев и греков. Вскоре она вновь показала, что проблемы ле- жат именно в плоскости основных принципов грамматики. Например, в греческом языке есть слово «ликос», что означает волк, и «ликантропос» — оборотень, или человек-волк. Буквосочетание «лик» является корнем слова волк, но самостоя-
тельно оно никогда не употребляется. Если нужно образовать сложное слово, окончание «ос» (буква «с», если вторая часть сложного слова начинается с со- гласной, отбрасывается). Это правило интуитивно чувствуют не только греки. Поэтому мы правильно используем и образуем слова, в основе которых лежат гре- ческие корни, например «технофобия». Но это простое правило с трудом дается грекам с синдромом SLI. Они знают слова «ликофобия» и «ликантропос», но не замечают того, что они составные, поэтому не могут свободно образовывать новые слова на основе известных им корней. Чтобы говорить, больным SLI приходится хранить в памяти весь набор слов и их форм. Гопник пишет: «Мы можем представить их как людей без родного языка». Они с таким же трудом изучают свой родной язык, как мы изучаем ино- странный, постоянно вспоминая чуждые нам словосочетания и грамматические пра- вила. Гопник признает, что у некоторых больных с синдромом SLI действительно были низкие показатели коэффициента IQ, установленного по неразговорным тестам, но у других эти показатели были выше среднего уровня. Так, в одной паре разнояй- цовых близнецов у брата с речевым дефектом SLI коэффициент IQ по неразговор- ным тестам был выше, чем у его здорового брата. Гопник также признает, что у больных с синдромом SLI всегда есть проблемы со слухом и произношением слов, но она утверждает, что это вторичное явление. Например, ее пациенты легко различали и правильно употребляли слова «ball» (мяч) и «bell» (колокол), но часто вместо «fell» (упал) говорили «fall» (падать) — они допускали граммати- ческие ошибки, а не просто путали слова. Гопник была возмущена, когда один из ее оппонентов, имея в виду все ту же английскую семью со случаями синдрома SLI в трех поколениях, сказал, что со стороны может показаться, будто говорят необразованные или опустившиеся люди. Проведя много времени в этой семье и приняв участие в их многочисленных семейных торжествах, Гопник утверждает, что в общении это умные и интеллигентные люди. Чтобы проверить версию о вторичности слуховых и артикулярных проблем у больных с синдромом SLI, Гопник разработала систему письменных тестов. Напри- мер , она предлагала выбрать из двух предложений неправильное: «Не was very happy last week when he was first» (Он был рад тому, что выиграл на прошлой неделе) и «Не was very happy last week when he is first» (Он был рад тому, что выигрывает на прошлой неделе). Для большинства людей вполне очевидно, что второе предложение написано с ошибкой. Но больные с синдромом SLI считали, что ошибки нет ни в одном из предложений. Вряд ли это явление можно объяснить проблемами со слухом или с произношением слов. Сторонники артикулярно-слуховой теории выдвинули свои аргументы. Недавно было показано, что у больных с синдромом SLI проявляется дефект «звукового маскирования», который состоит в том, что они не различают звук сигнала, если этот звук сопровождается посторонними шумами. Сигнал приходилось делать на 45 децибел громче того уровня, который подходил для здоровых людей. Другими сло- вами, у таких больных затруднено восприятие речи, поскольку они слышат голос, но плохо различают окончания слов и интонацию, с которой они произносятся. Данное открытие не столько опровергает теорию о «грамматической» основе афазии, сколько указывает на более интересное эволюционное объяснение обнару- женных закономерностей: мозговые центры, отвечающие за разговор и слух, тесно взаимосвязаны, а также связаны с центром, отвечающим за грамматическое чутье языка, и все эти центры страдают при синдроме SLI. Позже было установлено, что речевой дефект SLI возникает в результате органического поражения строго определенной области мозга на третьем триместре беременности. Это поражение связано с активностью дефектного белка, кодируемого геном на хромосоме 7. Магнитно-резонансное обследование больных подтвердило наличие пораженных уча- стков мозга. Не удивительно, что эти участки находились в двух речевых облас-
тях мозга: области Брока и области Вернике. В мозгу обезьян также есть центры, соответствующие речевым областям челове- ка. Нервные клетки в области Брока у обезьян контролируют работу мимических и гортанных мышц, а также языка. Клетки в области Вернике отвечают за распозна- вание голосовых сигналов в стае обезьян24. Это как раз те нелингвистические проблемы, с которыми сталкиваются больные с синдромом SLI: произношение слов и их слуховое восприятие. У предков людей речевые центры возникли на основе более древних центров, отвечающих за воспроизведение и анализ звуков, которые в свою очередь тесно связаны с центрами слуха и управления мускулатурой лица и гортани. Речевые центры развились как надстройка над всей этой системой, заключив в себе инстинкт грамматики: способность к манипулированию наборами слов в соответствии с грамматическими правилами. Отсутствие дополнительных центров не позволяет другим человекообразным обезьянам научиться говорить. Об этом можно судить по результатам многочисленных длительных и трудоемких экс- периментов ученых, увлеченных идеей научить обезьян разговорной речи. И хотя все они потерпели неудачу, был собран обширный материал, однозначно подтвер- ждающий тот факт, что речь органически вплетена в функции произношения и вос- приятия звуков. (Тем не менее, эта связь довольно гибкая — у глухонемых ядра мозга, ответственные за грамматику и язык, переключаются на совместную работу с другими участками мозга, отвечающими за зрительное восприятие и распознава- ние знаков.) Генетический дефект поражает все три области мозга — ответствен- ные за грамматику, произношение и восприятие слов. Нельзя придумать лучшего подтверждения предположению Уильяма Джеймса, кото- рое он сделал еще в XIX столетии: сложное поведение человека сформировалось в процессе эволюции за счет добавления новых инстинктов, а не за счет вытесне- ния инстинктов предков благодаря обучению. Теория Джеймса нашла подтверждение в конце 80-х годов XX столетия в работах психологов-эволюционистов. Наиболее выдающиеся среди них — антрополог Джон Туби (John Tooby) , психолог Леда Кос- мидес (Leda Cosmides) и психолог-лингвист Стивен Пинкер (Steven Pinker). Их идея состояла в следующем: «Основная цель общественно-социологических наук XX столетия заключалась в выявлении фактов влияния социальных условий на наше поведение. Мы хотим перевернуть проблему с головы на ноги и установить, как врожденные социальные инстинкты человека управляли общественно-социальным развитием общества». Например, то, что все люди улыбаются от удовольствия или хмурятся при неприятностях, а также то, что мужчины находят молодых женщин более сексуальными, объясняют наличием врожденных инстинктов, а не влиянием общественных традиций. Другими примерами инстинктов могут быть романтическая любовь в юности и религиозные верования, присущие всем народам. Согласно тео- рии Туби и Космидес культура является продуктом человеческой психологии, но не наоборот. Было огромной логической ошибкой противопоставлять обучение ин- стинктам, так как в основе способности учиться лежат врожденные инстинкты, определяющие тенденции выбора не только способа обучения, но и предмета обу- чения. Например, обезьян (да и людей тоже) гораздо проще научить опасаться 24 Сейчас представление о назначении центров Брока и Вернике у обезьян не- сколько изменилось. Скорее всего, у обезьян эти центры не были связаны с вос- приятием и обработкой звуков. Их назначение состояло в восприятии и передаче сообщений с помощью мимики и жестов. Именно язык глухонемых был первым языком предков человека. Жестикуляция сопровождалась звуками, которые затем стали основным носителем информации. Это случилось довольно неожиданно в результате мутации в гене FOXP2 на хромосоме 7, которая произошла примерно 100 000 лет назад — время появления на Земле вида Homo sapiens (Gentilucci M., Corballis М. С. 2006. From manual gesture to speech: a gradual transition. Neuroscience and Biobehavioral Review.).
змеи и убегать от нее, чем научить их бояться бабочек. Все же для реализации врожденных способностей обучение необходимо. Боязнь змеи — это инстинкт, ко- торый реализуется через обучение. В чем же состояла «эволюционность» идей эволюционных психологов? Они не ка- сались вопросов происхождения инстинктов в результате изменчивости и не рас- сматривали механизмов естественного отбора инстинктов. Эти вопросы, безуслов- но, важны и интересны, но чрезвычайно сложно проследить эволюцию мозга чело- века, поскольку она происходила медленно, не оставляя явных следов в окамене- лостях наших предков. Эволюционизм данной группы исследователей концентриро- вался на третьей парадигме Дарвина — эволюции с целью адаптации к условиям окружающей среды. Чтобы разобраться, как работает орган, нужно понять «суть» его компонентов. Точно так же мы поступаем, когда хотим понять работу сложно- го механизма. Стивен Пинкер на лекциях доставал из кармана непонятное устрой- ство и объяснял назначение его отдельных элементов, после чего становилось ясно, что устройство предназначено для извлечения косточек из маслин. Леда Космидес с той же целью использовала швейцарский ножик с множеством лезвий и других устройств и на этом примере демонстрировала диалектику связи функций отдельных элементов с общим назначением предмета исследований, и наоборот. Невозможно разобраться в работе фотоаппарата, если не знать, что он служит для получения изображений на фотопленке путем фокусирования лучей света. Бес- смысленно также объяснять устройство объектива, не упомянув, что в природе глаз используется почти с той же целью. Пинкер и Космидес доказывали, что этот принцип применим и при изучении мозга человека. Ядра мозга, так же как разные лезвия швейцарского ножика, предназначены для выполнения определенных функций. Альтернативная теория, одним из сторонников которой является Хомский (Chomsky), рассматривает мозг как простую сеть нейронов и синапсов. Ее услож- нение происходит не под контролем генов, а в соответствии с физическими и статистическими законами. Но теории пока не достает четких объяснений того, как хаотические процессы саморазвития приводят к образованию сложных струк- тур , нацеленных на решение строго определенных задач. По иронии судьбы именно сложность организации живых организмов была аргу- ментом противников теории эволюции на протяжении первой половины XIX столе- тия. Так, Уильям Пейли (William Paley) говорил: «Если вы найдете камень на земле, то вряд ли зададитесь вопросом, откуда он здесь появился; но если най- дете часы, вы будете уверены, что где-то в этих краях живет часовщик. Так и изысканная сложность и функциональность, свойственные всем живым организмам, являются лучшим доказательством существования Бога». Гениальность Дарвина за- ключалась в том, что в основном аргументе против эволюции — невероятной слож- ности живых существ — он увидел столь же явное подтверждение эволюционного процесса. Эволюционист и рьяный дарвинист Ричард Докинз писал: «Слепого ча- совщика зовут естественный отбор. Шаг за шагом в течение миллионов лет из миллионов разнообразных индивидуумов отбираются наиболее приспособленные осо- би, что ничуть не хуже объясняет многообразие и сложность современных орга- низмов» . Языковой инстинкт, которым все мы наделены, — это как раз пример сложной эволюционной адаптации. Благодаря дару речи наши предки могли предельно ясно и в мельчайших подробностях обмениваться информацией, недоступной никаким другим видам животных. Не трудно представить, насколько это было важно и по- лезно для выживания в африканской саване: «Пройди немного вперед по этому ущелью и поверни налево у большого дерева, там увидишь тушу жирафа, которого мы только что убили. Но будь внимательным, у кустов по правую сторону мы за- метили спящего льва». Два предложения с неоценимой информацией, столь необхо- димой для выживания того, кто слушает. Два счастливых билета в лотерее есте- ственного отбора, которые будут упущены индивидуумом, не владеющим языком и
грамматикой. Открытие того, что грамматика является врожденным инстинктом человека, было ошеломляющим. У языкового инстинкта есть свой ген, лежащий на хромосоме 7, который выполняет, по крайней мере, часть работы по формированию определенных участков мозга зародыша, делая их чувствительными к восприятию и пониманию речи. Но нам до сих пор неизвестно, как этот ген выполняет свою работу. Идея того, что какой-то ген может непосредственно влиять на усвоение грамматиче- ских правил, многим социологам до сих пор кажется вздорной. Несмотря на нали- чие многочисленных экспериментально подтвержденных фактов, они продолжают считать, что ген на хромосоме 7 влияет на речь опосредованно, нарушая слухо- вые функции мозга. Такое неприятие вполне объяснимо: на протяжении столетия доминировали представления о том, что инстинкты остались у животных предков, а у людей они вытеснены обучением. Представление о том, что обучение — это проявление инстинкта, многих повергает в шок. В этой главе я познакомил вас с аргументами психологов-эволюционистов — приверженцев новой, бурно развивающейся дисциплины, в основе которой лежит анализ эволюционной приспособленности мозговых центров с целью изучения общих закономерностей поведения и психики людей. Во многом это перекликается с це- лями и задачами ученых, занимающихся генетикой поведения (подробно об этих исследованиях мы говорили в главе 6) . Существенное различие заключается в подходах к проблеме, из-за чего между представителями этих двух направлений часто возникают горячие диспуты. Генетика поведения ищет различия между инди- видами, а затем пытается объяснить это различие с точки зрения варьирования генов. Психологи-эволюционисты нацелены на поиск и изучение того, что являет- ся общим в поведении и психологии и характерно или присуще от рождения всем людям. Всечеловеческая общность этих явлений и закономерностей предполагает отсутствие какого-либо варьирования на уровне генов. Такое единообразие можно объяснить тем, что естественный отбор отсеивал любые вариации в генах, кон- тролирующих основы человеческого поведения и способности к общению и обуче- нию. Психологи-эволюционисты утверждали, что даже если генетикам, изучающим поведение людей, удается найти разные варианты одного гена, то это значит, что данный ген — не самый важный у человека. На это генетики отвечали, что все известные гены изменяются с некоторой частотой, поэтому вряд ли психоло- гам когда-нибудь удастся найти такие «важные» гены, которые смогут объяснить общечеловеческие закономерности психологии. Скорее всего, дальнейшие исследования примирят представителей этих двух на- правлений, показав, что их противоречия проистекали от недостатка знаний о работе мозга и генома. Просто одни начали свой путь к истине с изучения гене- тики базовых общечеловеческих признаков, а другие приступили к изучению инди- видуальных различий между людьми. Но общечеловеческие качества оказываются изменчивыми, если провести сравнение человека с другими животными. Если у всех людей есть языковой инстинкт, хотя способность к языку может варьиро- вать , то у обезьян его просто нет. Несмотря на индивидуальную изменчивость способности к разговорной речи, языковой инстинкт является характерным обще- человеческим признаком. Даже у больных с речевым дефектом SLI языковые спо- собности несоизмеримо выше, чем у натренированных шимпанзе и горилл, которых ученые пытались обучить речи долгие годы. У далеких от науки людей теории врожденных инстинктов и наследуемого пове- дения человека вызывают скептицизм и недоверие. Как может ген, строка «букв», управлять поведением людей? Как можно объяснить связь между белком и способ- ностью человека к изучению грамматических правил? Я согласен, что до сих пор в учении о наследовании поведения больше веры, чем научных результатов. Но направление дальнейших исследований уже определено. У генетики поведения мно- го общего с генетикой эмбрионального развития. Скорее всего, каждый мозговой
центр развивается под управлением химических веществ, градиенты концентрации которых образуют своеобразную химическую дорожную карту наподобие того, как развиваются все остальные органы эмбриона. Градиенты химических веществ, в свою очередь, являются продуктами метаболизма, т. е. появляются в результате работы определенных генов. Но все еще трудно понять, как гены узнают, где в организме и когда им следует включиться в работу. Управление генами на уровне генома — одна из самых увлекательных областей современной генетики. Подробнее эта тема будет раскрыта, когда речь пойдет о хромосоме 12. Половые Хромосомы. Конфликт Если после прочтения предыдущих глав о генетических основах лингвистики и поведения у вас в душе осталось неприятное ощущение того, что ваша воля и свобода выбора в действительности подчинены не вам, а наследуемым инстинктам, то эта глава еще больше усилит гнетущее ощущение. Открытия, о которых сейчас пойдет речь, были наиболее неожиданными в истории генетики. До сих пор мы представляли, что гены являются всего лишь прописями белков, пассивно транс- крибируемых по мере необходимости в те или иные ферменты, или в строительный материал для растущих клеток. Ген представлялся незаметным и услужливым слу- гой организма, готовым всегда прийти на помощь. Но сейчас вы узнаете совсем о другом положении вещей. Организм — раб генов, безвольная игрушка в их руках для реализации своих эгоистичных и амбициозных планов, а также поле битвы ме- жду конкурирующими кланами генов. За хромосомой 7 по размеру следует хромосома X. От других хромосом ее отли- чает то, что в клетке нет пары для этой хромосомы. В половине случаев ее партнером выступает хромосома Y — маленький хромосомный рудимент. Но от нали- чия хромосомы Y зависит пол организма. Маленькая половая хромосома заставляет женский эмбрион превращаться в мужской у млекопитающих и мух, и наоборот, мужской эмбрион в женский — у бабочек и птиц. У противоположного пола в клет- ках всегда две хромосомы X, но и в этом случае нельзя говорить о паре хромо- сом. В отдельно взятой клетке используется только одна случайно выбранная хромосома X, тогда как ее подружка инактивируется и плотно упаковывается в так называемое тельце Барра. Таким образом, хромосомы X и Y тесно связаны с половой дифференциацией и предопределяют (но не на 100%!) пол индивидуума. Поэтому их называют половыми хромосомами. У людей одна из хромосом X всегда приходит от матери. От отца может прийти либо хромосома Y, тогда вы мужчина, либо X — тогда вы женщина. Встречаются исключения, например, есть женщины с хромосомами X и Y. Но это исключение подтверждает правило. У таких женщин на хромосоме Y всегда выявля- лись серьезные мутации в генах, ответственных за развитие организма по муж- скому плану. Все знают, что такое хромосомы X и Y. По крайней мере, о половых хромосомах знают все, кто не прогуливал уроки биологии в школе. Хорошо известно также, что по причине отсутствия второй хромосомы X у мужчин такие генетические за- болевания, как дальтонизм и гемофилия, встречаются гораздо чаще, чем у жен- щин. Эти генетические заболевания связаны с мутациями в генах на хромосоме X. Как заметил один биолог, у мужчин хромосома X «летит без второго пилота», по- этому мутации, рецессивные у женщин, становятся доминантными у мужчин. Но в последние годы были сделаны открытия, касающиеся половых хромосом, которые потрясли основы биологии, хотя эти открытия остаются пока еще мало известными широкой публике. Не часто в статьях такого высоконаучного и академически сдержанного издания
как Philosophical Transactions of the Royal Society of London (Философские труды Лондонского Королевского общества) встречаются подобные фразы: «Созда- ется впечатление, что хромосома Y млекопитающих возникла в результате непри- миримого сражения со своими врагами. Хромосоме Y удалось спастись бегством и спрятаться за счет того, что она стремительно теряла все гены, не связанные с ее основной функцией». «Непримиримое сражение», «враг», «спастись бегством»? Вряд ли вы ожидали, что эти термины применимы к молекулам ДНК, тем более в серьезном научном издании. Но примерно те же фразы, немного более выдержанные в стиле научной терминологии, вы найдете в другой статье, посвященной хромо- соме Y и озаглавленной «Внутриклеточная вражда: конфликт на уровне генома, эволюция интерлокальных противоречий (ЭИП) и видоспецифическая Красная Коро- лева» . В статье можно прочитать следующее: «Непреодолимое интерлокальное про- тиворечие между хромосомой Y и остальным геномом привело к постепенному гене- тическому вырождению последней в результате последовательных совместимых с жизнью мутаций. Хромосома Y постепенно теряла свои гены в результате делеций и транслокаций, которые были результатом ЭИП — процесса, лежащего в основе антагонистической эволюции полов». Даже если все сказанное — для вас китай- ская грамота, в глаза бросаются ключевые слова «противоречия» и «антагонизм». А еще позже вышел в свет учебник с таким лаконичным, но броским названием: «Эволюция: четыре миллиарда лет войны». Что это нашло на ученых, что они за- говорили языком падких на сенсации журналистов? Когда-то в древние времена наши предки перешли от общего для большинства рептилий принципа определения пола зародыша в зависимости от температуры яйца в кладке к более надежному генетическому контролю. Появлению половых хромосом предшествовало появление генов, управляющих половым диморфизмом, — морфологи- ческими отличиями между самцами и самками, делающими их более приспособленны- ми к выполнению своих специфических функций. Так, у млекопитающих появились и закрепились гены, которые превращали женский организм зародыша, заданный по умолчанию, в мужской. У птиц наоборот, возникли гены, превращающие мужской организм в женский. Половой диморфизм затрагивал многие морфологические при- знаки организмов. Например, развитая мускулатура и агрессивный характер боль- ше способствовали успеху самцов, тогда как для самок атлетическое сложение и тяга к сражениям были лишь бесцельной тратой энергии, которую лучше направить на защиту и воспитание потомства. Таким образом, нашлось довольно много ге- нов, которые были востребованы в организме одного пола, но оказались лишними в организме другого. Их называют половыми антагонистическими генами. Половые хромосомы возникли в результате мутации, которая нарушила естест- венный процесс обмена участками парных хромосом. События переноса генов с од- ной половой хромосомы на другую стали редкими, что позволило каждой из хромо- сом эволюционировать своим собственным путем. Например, два одинаковых гена, ответственных за метаболизм кальция, оказавшись на разных хромосомах, могли продолжить эволюцию в сторону использования кальция для рогов (версия гена на хромосоме Y) или в сторону накопления кальция в молоке (версия гена на хромо- соме X) . Чем сильнее шла дифференциация генов на половых хромосомах, тем бо- лее специализированными и, следовательно, более эффективными становились сам- цы и самки в популяции. На хромосоме Y накапливались гены, полезные самцам, но бесполезные или вредные для самок, а на хромосоме X шел тот же процесс, но в обратном направлении. Половые гены не только распределялись по разным хро- мосомам, но и вступали в схватку друг с другом. Например, недавно на хромосо- ме X был обнаружен ген DAX. В редких случаях этот ген удваивается на хромосо- ме X. В результате организм с хромосомами X и Y оказывается не мужчиной, а женщиной. На хромосоме Y был найден подобный ген SRY, который управляет раз- витием мужского организма. Один ген SRY справляется с одним геном DAX, но две копии гена DAX побеждают SRY.
Из-за этого неожиданного проявления антагонизма может развиться неприятная ситуация. Разделение имущества ведет к появлению личных интересов и конкурен- ции. Причем личные интересы отдельных половых хромосом и их взаимный антаго- низм могут иметь мало общего с интересами вида в целом. Другими словами, то, что хорошо для хромосомы X, может быть губительно для хромосомы Y, и наобо- рот. Предположим, что на хромосоме X появился ген, который контролирует синтез токсичного белка, убивающего сперматозоиды с хромосомой Y. У мужчины с подоб- ной хромосомой X детей будет не меньше, чем у других мужчин, но рождаться у него будут только девочки. Причем все его дочери будут нести в себе этот ген, тогда как любой другой ген в популяции будет передаваться только половине де- тей. Таким образом, новый ген изначально имеет двойное преимущество в распро- странении и закреплении в следующих поколениях по сравнению со всеми осталь- ными генами. Стремительное распространение гена прекратится только с вымира- нием части популяции, несущей ген, в которой не останется больше мужчин. Слишком далеко зашли? Ничуть. Именно так и произошло в популяции бабочек Acrea encedon, в результате чего женские особи составляют у них 97%. И это только один из многих известных в природе случаев эволюционных конфликтов, называемых изгнанием половой хромосомы. Больше всего таких примеров известно у насекомых, но это потому, что насекомые более изучены. Теперь становится понятно, откуда в статьях, которые я процитировал выше, появились такие слова как «непримиримость», «конфликт» и «антагонизм». Acrea encedon. Несколько статистических упражнений: поскольку клетки женского организма содержат две хромосомы X, а в клетках мужского организма одна хромосома X, а другая — Y, можно заключить, что три четверти всех половых хромосом является хромосомами X, а одна четверть — хромосомами Y. Также можно сказать, что две трети всех хромосом X находится в женской части популяции и лишь одна треть — в мужской. Таким образом, шанс, что хромосома X нанесет смертельный удар по хромосоме Y, втрое превышает вероятность ответного удара. Продукт любого ге- на, находящийся на хромосоме Y, может стать целью, по которому нанесет свой удар хромосома X, начав геноцид ненавистной ей хромосомы Y. Не удивительно, что в ходе эволюции хромосома Y избавлялась от всех генов, не связанных с по-
ловым диморфизмом, а остальные заставила замолчать, чтобы не провоцировать конфликт с хромосомой X. Именно поэтому Уильям Амос (William Amos) сказал о хромосоме Y, что она «убежала и затаилась»25. Хромосома Y так старательно освобождалась от всех случайных генов, что большую ее часть сейчас представляет бессмысленная ДНК, не кодирующая никаких белков, которые могли бы стать мишенью для хромосомы X. Помимо наиболее важ- ного гена SRY, который мы упоминали выше, на хромосоме Y найден еще лишь один кодирующий участок ДНК — так называемый псевдоаутосомальный регион. Ген SRY кодирует белок, который запускает каскад биохимических реакций, ведущих к формированию мужской особи. Никакой другой ген не удостоен права владеть всей хромосомой, хотя данный ген играет роль всего лишь переключателя процессов. Щелчок, за которым следует каскад превращений: зачатки половых органов разви- ваются в пенис и семенники, формы и конституция тела меняются с женских на мужские и запускается синтез множества мужских гормонов. В журнале Nature как-то была опубликована шуточная карта хромосомы Y, в которой были отмечены гены переключения телевизионных каналов, запоминания и пересказывания анекдо- тов, интереса к спортивным страницам в газетах, привязанности к кровавым фильмам и неспособности сказать слова любви по телефону. Впрочем, шутки шут- ками, но все эти стереотипные мужские свойства действительно кодируются гена- ми. В шуточной схеме неверным было лишь то, что столь специфичные гены лежат на хромосоме Y. Мужской тип мышления кодируется генами опосредованно через мужские гормоны, оказывающие сильное влияние на мозг, прежде всего — через тестостерон. Этот гормон заставляет мужчину вести себя в большем или меньшем соответствии со стереотипами мужского поведения. Но все эти гормоны начинают синтезироваться только после того, как отмашку даст белок гена SRY. Продолжим изучение гена SRY. Он довольно своеобразен. В данном гене не до- пускаются никакие мутации. У всех мужчин на Земле в последовательности нук- леотидов нет отличий ни по одной букве. По предположениям ученых, последний раз этот ген изменялся у наших предков примерно 200 000 лет назад. В то же время наш ген SRY сильно отличается от аналогичного гена шимпанзе и горилл. Межвидовая частота изменений в этом гене в 10 раз превышает среднюю частоту мутаций по всему геному. Этот ген изменялся в ходе эволюции намного быстрее, чем гены других важных белков. Как же можно объяснить этот парадокс: абсолютный консерватизм внутри вида и высокая изменчивость между видами? Уильям Амос и Джон Харвуд (John Harwood) объясняют этот феномен проявлением антагонизма хромосомы X в отношении хромо- сомы Y, что заставляет последнюю «убегать и прятаться». Время от времени на хромосоме X возникает ген-преследователь, нацеливающий свою активность на бе- лок, кодируемый геном SRY. С этого момента селективное преимущество получают те редкие мутации в гене SRY, которые делают его белок неузнаваемым для бел- ка-преследователя. На фоне стремительно сокращающейся популяции мужчин, обла- датели такого измененного гена получают широчайшие возможности передать новый ген следующим поколениям. В скором времени распространение новой версии гена SRY позволяет выровнять баланс между полами в популяции. В конце концов, но- Автор представил наиболее драматическую версию развития событий. Как было отмече- но, хромосома Y присутствует лишь в мужской половине популяции, в отличие от всех других хромосом, включая хромосому X. Таким образом, любой ген, каким бы полезным он ни был для особи и популяции в целом, если ему «посчастливилось» оказаться на одной хромосоме с «половым террористом» SRY, обречен на прозябание в лучшем случае в поло- вине популяции. Перенос гена на любую другую хромосому будет эволюционно полезным как для самого гена, так и для популяции. Хотя это не исключает дополнительного дав- ления со стороны хромосомы X, эволюционной пользы от перемещения генов с хромосомы Y вполне достаточно, чтобы объяснить ее генетическую вырожденность.
вая форма SRY становится единственной у всех мужских особей. В результате се- рии таких эволюционных прорывов, которые могут происходить очень быстро, не оставляя следа для археологов, дивергенция гена между видами стремительно на- растает , тогда как внутри вида ген сохраняет постоянство. Если теория Амоса и Харвуда верна, то такие события в эволюции человека должны были происходить несколько раз после того момента, когда 5-10 млн. лет назад разделились пред- ки шимпанзе и человека. Причем последний раз такая «эволюционная чистка» про- изошла примерно 200 000 лет назад. Возможно, вы почувствовали разочарование. Все те драматические страсти и конфликты, которые я обещал в начале главы, вылились в соревнование и малень- кие подлости отдельных молекул. Вам не страшно? Подождите, ведь я еще не за- кончил свой рассказ и как раз сейчас собираюсь связать молекулярные конфликты с реальными проблемами людей. Ведущий исследователь проблемы полового антагонизма Уильям Райе (William Rice) из Калифорнийского университета в Санта-Круз не так давно провел серию блестящих экспериментов. Но сначала давайте возвратимся на время к нашим да- леким предкам, когда только появилась половая хромосома Y и начался процесс освобождения ее от ненужных генов, которые могут послужить мишенью для хромо- сомы X. Зарождающаяся хромосома Y, по выражению Раиса, стала прибежищем муж- ских генов. Поскольку хромосома Y никогда не встречается в женском организме, на ней могли без ущерба для популяции собираться гены бесполезные или даже вредные для женского организма, лишь бы они могли принести хоть какую-то пользу мужской особи. Но если вы до сих пор думали, что эволюция хромосом всегда идет на пользу развитию вида, забудьте об этом сейчас. У плодовых му- шек, так же, как и у человека, сперма представляет собой множество спермато- зоидов, находящихся в богатой белками семенной жидкости. Белки семенной жид- кости — это такие же продукты генов, как и все остальные белки. Назначение этих белков до конца не известно, но у Раиса зародилась интересная догадка: после полового акта у плодовых мушек (удобный объект для экспериментов) эти белки попадают в гемолимфу самки и достигают нервных центров. Здесь они вы- ступают в роли гормонов: угнетают половую страсть самки и стимулируют овуля- цию. Тридцать лет назад мы бы рассматривали такой эффект как результат есте- ственного отбора признаков, полезных для вида. Действительно, настало время для самки перестать искать половых партнеров и позаботиться о потомстве. «Удачный половой акт с самцом направил поведение самки в нужное русло», — слышим мы слова комментатора канала «Дискавери». Но сейчас ученым этот пример представляется в ином, более печальном свете. Самец пытается манипулировать самкой и заставить ее прекратить связи с другими самцами и отложить яйца, оп- лодотворенные только его семенем. Причем такое поведение самца объясняется не его волей, а эгоистичными приказами генов полового антагонизма, сосредоточен- ных на его хромосоме Y (или запущенных белками, синтезированными под контро- лем генов хромосомы Y). Гены полового антагонизма самки развиваются в направ- лении противодействия чуждым им генам и белкам самца, делая самку все более устойчивой к манипуляциям. Результат полового противостояния обычно остается ничейным. Райе провел очень сложный и хорошо продуманный эксперимент, чтобы проверить свою идею эгоистичности полового противостояния. Он вывел линию плодовых му- шек, в которой в результате близкородственного скрещивания на протяжении 29 поколений эффективность спермы самцов и устойчивость к ней самок стремительно развивались. В другой группе мушек Райе сделал все возможное, чтобы ослабить развитие устойчивости у самок. Когда, наконец, Райе скрестил самцов из первой группы с самками из второй группы, эффективность спермы была такой, что про- сто убила самок. Райе убежден, что половой антагонизм был двигателем эволюции видов. Гены,
которые попадали в эпицентр полового антагонизма, отличаются чрезвычайной межвидовой изменчивостью. Например, высокая частота мутаций была выявлена у медуз «морское ушко» (Haliotis sp.)26 в гене лизирующего фермента, который используют сперматозоиды для пробуравливания гликопротеинового27 покрова яй- цеклетки. Это можно объяснить постоянным соревнованием между ферментом и все более усложняющимся покровом яйцеклеток. (Скорее всего, аналогичный ген также быстро эволюционирует и у других организмов, в том числе и у человека.) Лег- кая проницаемость удобна для сперматозоидов, но вредна для яйцеклетки, по- скольку в этом случае проскочить могут сразу два сперматозоида, что нарушит развитие организма. Другой пример быстро изменяющихся генов (уже ближе к че- ловеку) — это гены белков плаценты. Сейчас многие ученые с подачи Дэвида Хей- га (David Haig) полагают, что взаимоотношения организма матери и плаценты, которая развивается исключительно под контролем генов, унаследованных эмбрио- ном от отца, лучше всего описывает модель взаимоотношения паразита и хозяина. Плацента пытается преодолеть сопротивление материнского организма и навязать свои требования к содержанию сахара в крови и кровяному давлению, которые больше устраивают эмбрион, чем мать. Более подробно эти взаимоотношения мы рассмотрим позже, когда подойдем к хромосоме 15. Ну а как же объяснить ухаживание? Классическим считается пример отращивания павлином хвоста для соблазнения самок, или, точнее, пристрастие самок к длин- ным хвостам вело к тому, что у предков павлина хвост становился все длиннее и длиннее. Коллега Раиса Бретт Холланд (Brett Holland) предложил другое объяс- нение . Хвост у павлинов действительно для привлечения самок, но он становился все длиннее, поскольку самки становились все менее чувствительными к ухажива- нию самцов. Самцы прибегают к ухаживанию как к альтернативному способу прину- ждения самки к спариванию, в то время как самки постоянно повышают порог чув- ствительности к ухаживанию, чтобы сохранить контроль над частотой и временем спаривания. Это может служить объяснением интересного поведенческого феноме- на, обнаруженного у двух видов тарантулов (Lycosa). У самцов одного вида на передних лапках есть пучки щетинок, которые используются для ухаживания за самками. Паук размахивает перед самкой своими лапками, наблюдая, приводит ли это ее в возбуждение. В эксперименте удаление пучков щетинок с лапок мало влияло на их успех или неудачу у самок. Но у другого вида родственных пауков, у самцов которых нет щетинок на лапках, искусственное добавление щетинок поч- ти вдвое повышало успех самца у самки данного вида. Таким образом, щетинки у пауков отросли, когда самки перестали на них реагировать. Другими словами, в ходе эволюции самок постепенно развивается их бесчувственность, а не чувстви- тельность к ухаживанию самцов. Поведение ухаживания развивается у видов в ре- зультате антагонизма между генами самцов, нацеленными на сексуальное закрепо- щение самок, и генами самок, направленными на сопротивление такому закрепоще- нию. Райе и Холланд пришли к тревожащему заключению: чем сложнее и развитее со- циальные отношения у вида, тем в большей степени поведение особей находится под влиянием генов полового антагонизма, поскольку сложные отношения между особями противоположного пола создают подходящую среду для развития конфлик- та. Безусловно, наиболее сложные и многообразные социальные отношения харак- терны для людей. Тогда становится понятно, почему в жизни людей половые отно- шения создают так много проблем и почему мужчины и женщины по-разному интер- претируют понятия «сексуальные домогательства» и «нормальная половая жизнь». Половые отношения развиваются не с учетом того, что хорошо для мужчины или женщины, а в контексте того, что выгодно их хромосомам. Способность к соблаз- 26 Вообще-то это молюски — примеч. ред. 27 Состоящего из углеводов и белков — примеч. ред.
нению женщин выгодна хромосоме Y, а нечувствительность к соблазнению — хромо- соме X. Противоречия между группами генов проявляются не только в отношениях полов. Давайте предположим, что существует ген, который повышает способность челове- ка лгать (может показаться, что пример далек от реальности, но, как мы знаем из предыдущей главы, способность быстро реагировать на ситуацию и находить правдоподобные объяснения, действительно, может зависеть от работы многих ге- нов) . Такой ген будет процветать вместе с его носителями — пройдохами и мо- шенниками. Теперь представим, что на другой хромосоме существует ген или группа генов, которые обостряют способность распознавать ложь. Его носители будут преуспевать в том, что их невозможно обмануть. Оба гена начнут стреми- тельно эволюционировать в популяции, подстегивая друг друга, поскольку успех одного гена будет означать поражение другого за счет потери соревновательного преимущества у его носителей. Антагонизм между генами не ослабнет, даже если оба гена будут представлены в одном геноме. Именно такие процессы Райе и Хол- ланд назвали эволюцией интерлокальных противоречий (Interlocus Contest Evolution, ICE) . Скорее всего, именно интерлокальные противоречия лежали в основе стремительного развития интеллекта у предков человека последние 3 млн. лет и до наших дней. Традиционно считается и во всех учебниках пишется, что мозг наших предков развивался для того, чтобы создавать орудия труда и разво- дить костер в саванне. Согласитесь, данная мотивировка развития мозга исчер- пала себя еще задолго до появления нашей цивилизации. Современные ученые все больше возвращаются к идеям макиавеллизма28: большой мозг был необходим для успешной гонки вооружений между теми, кто хотел подчинить себе других, и те- ми, кто не хотел подчиняться. Райе и Холланд по этому поводу пишут: «Возмож- но, что феномен, который мы называем интеллектом, появился как побочный про- дукт внутригеномного конфликта между генами насилия и генами отпора насилию». Простите, что я отвлекся на интеллект и его генетику. Давайте вернемся к проблемам отношений между полами. Наверное, наиболее сенсационным, противоре- чивым и горячо обсуждаемым было сообщение Дина Хамера (Dean Hamer) в 1993 го- ду об обнаружении им на хромосоме X гена, влияющего на половую ориентацию, или, как его сразу же окрестили журналисты, гена гомосексуализма. Примерно в то же время, когда Хамер опубликовал свою статью, вышло еще несколько статей, указывающих на то, что гомосексуализм является врожденным явлением, а не ре- зультатом морального упадка общества. Некоторые из этих работ были написаны учеными, которые сами имели нетрадиционную ориентацию. Например, Саймон ЛеВей (Simon LeVay), изучавший мозг и нервную систему в Институте Солка (Salk Institute for Biological Studies — Институт биологических исследований Солка, Сан-Диего, США.) , стремился укрепить общественное мнение в своем убеждении, что гомосексуалистами рождаются. Эти ученые полагали, и в этом была своя ло- гика, что общественные предубеждения против них ослабнут, если будет доказа- но, что их образ жизни — это не выбор, а судьба. Также предполагалось, убеж- денность в генетической предрасположенности к гомосексуализму ослабит опасе- ния родителей, что «голубые» эстрадные кумиры молодежи свернут их чад на не- традиционный путь. Если нет врожденной предрасположенности, то этого не про- изойдет. Действительно, консервативная нетерпимость к гомосексуалистам пошат- нулась на Западе под влиянием фактов о генетическом наследовании половых при- страстий. В Daily Telegraph от 29 июля 1998 года консервативная Леди Янг (Lady Young) писала: «Мы должны с большой осторожностью относиться к призна- нию свидетельств о том, что „кто-то был рожден гомосексуалистомлл, даже не по- тому, что это неправда, а потому что это провоцирует борцов за права гомосек- Философ Макиавелли (1469-1527) считал, что ради упрочения государственной мощи не годятся любые средства.
суалистов». Как бы ни были заинтересованы некоторые ученые в том или ином результате, полученные результаты были объективными и беспристрастными. Сейчас нет сомне- ний, что в склонности к гомосексуализму наследственность играет существенную роль. Например, в одном исследовании близнецов было показано, что у 54 муж- чин-гомосексуалистов в 12 случаях их разнояйцовые братья-близнецы также были гомосексуалистами; тогда как среди 46 пар однояйцовых близнецов, где хотя бы один из братьев был гомосексуалистом, в 29 случаях второй брат был той же ориентации. И хотя на близнецов также влияют одни и те же семейные и социаль- ные факторы, достоверное увеличение случаев гомосексуализма у однояйцовых близнецов указывает на определенную генетическую составляющую, влияющую на выбор половых партнеров. Еще более дюжины публикаций подтверждают этот вывод. Заинтригованный Дин Хамер решает установить, какие гены влияют на склон- ность к гомосексуализму. Он со своими коллегами опрашивает 110 семей, где есть хотя бы один гомосексуалист, и обнаруживает весьма интересный факт. По- хоже, что мужской гомосексуализм передается по материнской линии. Оказалось, что у гомосексуалистов, как правило, был не отец с такими же наклонностями, а брат матери. Этот факт дал повод предположить, что ген может находиться на хромосоме X, поскольку только эта хромосома у мальчиков наследуется исключительно от мате- ри. Сравнивая генетические маркеры на Х-хромосомах у гомосексуалистов и у их родственников с традиционной ориентацией, Хамер быстро обнаружил зависимый маркер Xq28 в самом конце длинного плеча хромосомы X. Этот маркер встречался у 75% мужчин-гомосексуалистов и только у 25% мужчин с традиционной ориентаци- ей. Случайность такого результата отвергается с вероятностью в 95%. Дальней- шие исследования показали некоторую связь этого гена с нетрадиционной ориен- тацией у женщин. Эволюционных биологов, таких как Роберт Трайверс (Robert Trivers), сообще- ние о том, что подобный ген может лежать на хромосоме X, заставило задумать- ся. С точки зрения эволюционистов версия гена, ведущая к гомосексуализму, должна довольно быстро исчезнуть из популяции. Однако получается, что данный ген в современном мире встречается не так уж и редко (по некоторым данным, примерно 4% мужчин — гомосексуалисты и немногим меньше — бисексуалы) . По- скольку гомосексуалисты не имеют детей, или, по крайней мере, имеют меньше детей, чем мужчины с традиционной ориентацией, данный ген должен был давным- давно исчезнуть, если, конечно, он не нес какого-нибудь компенсирующего по- лезного свойства. Трайверс предположил, что поскольку хромосома X вдвое чаще встречается у женщин, чем у мужчин, любой ген на ней, который способствует плодовитости женщины, будет эволюционно закрепляться, даже если он вдвое со- кратит плодовитость мужской части популяции. Например, предположим, что ген, обнаруженный Хамером, продлевает репродуктивный период женщины или, скажем, оказывает влияние на размер ее груди (это только теоретическое предположе- ние) . Любое из этих качеств повлияет на плодовитость женщины. Например, в средние века большая грудь могла быть свидетельством отменного здоровья и привлечь богатого жениха. Дети, родившиеся в таких семьях, не умирали от го- лода. Даже если у данного гена был побочный эффект, состоящий в том, что не- которые из сыновей предпочитали мужчин, ген мог оказаться полезным для попу- ляции, поскольку давал большие преимущества дочерям. Таким образом, мы вновь возвращаемся к половому антагонизму. Еще до откры- тия гена Хамером в публикациях сообщалось о связи гомосексуализма с половым антагонизмом. Вполне возможно, что связь между маркером Xq28 и гомосексуализ- мом ложна или, по крайней мере, не такая явная. Майкл Бейли (Michael Bailey) продолжил изучение наследования гомосексуализма в поколениях и уже не нашел четкой зависимости в передаче предрасположенности к нему по материнской ли-
нии29. Несколько других ученых повторили работу Хамера и не нашли четкой свя- зи между маркером Xq28 и гомосексуализмом. В настоящее время кажется вероят- ным, что связь, установленная Хамером, была присуща лишь той семье, которую он обследовал. Впрочем, сам Хамер весьма осторожен в своих заключениях и го- ворит, что пока не обнаружен сам ген, рано делать какие-либо выводы. Кроме того, ситуация с теорией наследования гомосексуализма осложнилась тем, что появилось серьезное альтернативное объяснение этому явлению. Стало известно, что нетрадиционная сексуальная ориентация коррелирует с очередно- стью рождения детей. Мужчина с одним или большим числом старших братьев с большей вероятностью станет гомосексуалистом, чем мужчина без братьев или имеющий только младших братьев. Наличие старших или младших сестер никак не влияет на эту закономерность. Закономерность оказалась настолько сильной, что каждый старший брат увеличивает вероятность гомосексуализма у младшего брата на 1/3. (В житейском понимании, это не так много. Если «нормальный» уровень гомосексуализма принять за 3%, то возрастание вероятности стать гомосексуали- стом до 4% как раз и будет увеличением на 1/3.) Об обнаружении этой законо- мерности сообщали в Англии, Голландии, Канаде и Соединенных Штатах Америки, где проводились наблюдения над разными социальными группами людей. Многим эта идея очередности гомосексуализма может показаться квазифрейдист- ской теорией: что-то в отношениях в семьях со старшими братьями может способ- ствовать развитию гомосексуальных наклонностей. Но как это было всегда, фрей- дистское истолкование явления оказывается ложным. (В старом представлении Фрейда о том, что гомосексуализм развивается в семьях с волевой матерью и от- страненным отцом, вероятнее всего, перепутаны следствие и причина. Женоподоб- ный юноша в семье шокирует отца и вызывает естественную озабоченность у мате- ри.) Объяснение этого феномена, скорее всего, лежит в сфере проявления поло- вого антагонизма. Важным моментом при объяснении этого явления выступает тот факт, что оче- редность рождения никак не влияет на гомосексуальные наклонности у девочек. Наличие старших сестер тоже никак не сказывается на склонности юноши к гомо- сексуализму. Что-то важное происходит в утробе матери, что развивает у млад- ших братьев эту наклонность. Наиболее убедительно это явление связывают с тремя генами на хромосоме Y, которые кодируют мембранные клеточные белки — Н- Y антигены. Эти белки не оказывают никакого влияния на развитие первичных и вторичных половых признаков, которые полностью находятся под контролем тесто- стерона и антимюллерового гормона. Значение этих белков только сейчас начина- ет расшифровываться. Эти белки назвали антигенами по той причине, что они вызывают иммунный от- вет у матери во время вынашивания плода. Вполне предсказуемо, что иммунный ответ будет сильнее с каждой новой беременностью сыном (женские эмбрионы не выделяют данные белки, так как у них нет хромосомы Y, где эти гены находят- ся) . Рэй Блэнчард (Ray Blanchard), один из исследователей, изучавших эффект влияния очередности рождения на гомосексуализм, предположил, что истинное на- 29 Статья Бейли с соавторами, которую выше приводит автор как находящуюся в печати, так и не вышла в свет. После выхода книги Мэтта Ридли Михаэль Бэйли издал много дру- гих статей, посвященных генетике половой ориентации, но ни в одной из них он не оп- ровергал гипотезу о том, что данные гены лежат на хромосоме X, но и не подтверждал этого. «Генетические исследования семей с близнецами дают основание полагать, что половая ориентация находится под влиянием генов, но пока не обнаружен ни один ген, для которого это влияние было бы подтверждено экспериментально», — цитата из его статьи, написанной в соавторстве (Mustanski В. S., Chivers M. L., Bailey J. M. 2002. A critical review of recent biological research on human sexual orientation. Annu Rev Sex Res. 13: 89-140).
значение белков H-Y состоит в том, чтобы запустить определенные биохимические реакции в тканях, в частности — в головном мозге. Позже были получены под- тверждения такого действия белков в опытах на мышах. Так, сильный иммунный эффект со стороны матери может привести к нейтрализации этих белков в теле эмбриона, что, в свою очередь, помешает правильному созреванию мозга будущего мужчины, хотя половые органы будут развиваться нормально. В экспериментах мы- шат иммунизировали сывороткой против белков H-Y, в результате выросшие мыши- самцы не проявляли никакого интереса к самкам в отличие от контрольных сам- цов. К сожалению, пока не известно, как и на что влияют эти белки. Похожие результаты были получены в опытах с плодовыми мушками дрозофилами. Самцы му- шек демонстрировали поведение самок, если у них в геноме в определенный мо- мент запускалась экспрессия гена, названного трансформером. Люди — это не мыши и не дрозофилы. Есть много свидетельств в пользу того, что половая дифференциация мозга продолжается после рождения. Абсолютно не- верным будет утверждение, что по ментальности гомосексуальный мужчина в точ- ности соответствует женщине. Половые гормоны оказывают мощное влияние на раз- витие мозга по мужскому типу. Но это не исключает возможности, что при отсут- ствии влияния определенных гормонов на ранних этапах развития происходят не- кие изменения, которые могут стать причиной влечения к особям своего пола. Билл Хамильтон (Bill Hamilton), первым высказавший идею о половом антаго- низме, прекрасно понимал, насколько это изменит наши представления о том, что такое ген. «Пришло время понять, — пишет он, — что геном, это не монолитный банк данных с юркими служащими, призванными служить одной цели — поддерживать в нас жизнь и способствовать появлению детей, — как я сам до сих пор считал. Сейчас геном мне все больше напоминает парламент, где в непримиримой схватке сталкиваются эгоистичные фракции». От нового взгляда на геном Хамильтон пере- ходит к переосмыслению того, что такое разум: «Мое самосознание и мое недели- мое естество перестали быть таковыми, какими я их себе представлял, и мне не следует стыдиться жалости, которую я испытываю по отношению к себе. Я всего лишь посол в этом мире, нанятый на службу хрупкой коалицией. Я всего лишь ис- полнитель противоречивых приказов несносных правителей раздираемой распрями империи. Уже в том, что я пишу эти слова, или даже в моей способности напи- сать эти слова звучит претензия на существование меня как чего-то целого, хо- тя я знаю, что глубоко во мне этой целостности нет. Я представляю собой слож- ную смесь мужского и женского начал, моих родителей и предков, многочисленных сегментов хромосом, которые сплотились во враждующие группировки за миллионы лет до того, как первые кельты и саксонцы из поэмы Хаусмана (А. Е. Housman) [„Шропширский парень" (A Shropshire Lad)] появились на реке Северн». Представления о генах, вступающих в конфликты друг с другом, и о геноме как о поле битвы между генами детства и генами отцовства или между мужскими и женскими генами — это новая концепция, о которой пока мало известно широкой публике. Но эта концепция уже успела пошатнуть философские основы биологии. Хромосома 8. Эгоизм Вас не раздражают инструкции по эксплуатации бытовых приборов? По-моему, это что-то ужасное. Кажется, что в них всегда недостает именной той информа- ции, которая нужна. Многочисленные ссылки гоняют вас по инструкции от первой страницы до последней и назад. В конце концов вы убеждаетесь, что во время перевода с китайского пара страниц была пропущена. Но, по крайней мере, изда- тели не вставили в середину текста пару глав из Шиллера, или инструкцию по управлению лошадью под седлом, или детальное описание машинки, годящейся только для копирования собственного описания. Ну а если главы инструкции к
прибору будут перепутаны, а на большинстве страниц вместо текста будут кляксы и каракули, ваши нервы не выдержат, и вы пошлете гневную жалобу в общество защиты прав потребителей. Какие вы нервные. Клетки вашего организма заняты чтением таких инструкций денно и нощно. Например, ген ретинобластомы разбит на 27 небольших частей, разделенных 26 длиннющими бессмысленными локусами ДНК. Мать Природа несколько перемудрила со строением генов, сделав их сложнее, чем они могли бы быть. Каждый ген разбит на несколько или множество «абза- цев», называемых экзонами, между которыми простираются длинные куски бессмыс- ленной ДНК, называемые интронами, — бесконечные повторы какой-нибудь «фразы», которая никогда не становится белком. Впрочем, некоторые интроны содержат в себе настоящие гены, но эти гены никак не связаны с тем геном, внутри которо- го они находятся, и вообще не связаны с целями и потребностями данного орга- низма . ДНК (ген) первичный транскрипт (незрелая РНК) зрелый транскрипт (зрелая РНК) экзон экзон интрон интрон ' экзон экзон интрон транскрипция экзон интрон сплайсинг экзон экзон - ) экзон экзон j Сплайсинг. Причиной такого безобразия было то, что геном — это книга, которая пишет сама себя в течение миллиардов лет, как писатель работает над черновиком, до- бавляя и удаляя фрагменты ранее написанного текста. Но у этой живой книги есть еще свои уникальные особенности. В частности, геном — это излюбленное место проживания генетических паразитов. Аналогия может показаться неестест- венной, но представьте себе писателя, который каждое утро садится за свой компьютер, чтобы продолжить текст инструкции, и видит на экране кричащие и взывающие к нему абзацы с просьбой скопировать их. Те, которые более настой- чивы , добиваются своего. И вот в тексте появляется еще пять копий фрагментов, не имеющих к этой теме вообще никакого отношения. Текст инструкции при этом никуда не девается, но распухает от настырных и нахальных паразитических аб- зацев, процветающих на почве уступчивости писателя. С возникновением Интернет и электронной почты появились еще более точные аналоги паразитических генов — компьютерные вирусы в широком смысле. Напри- мер, если я пошлю сообщение по электронной почте: «Будьте осторожны. В Интер- нет появился новый опасный вирус, передающийся по почте с прикрепленным фай- лом „marmaladeлл. Если вы щелкнете на этом файле, то вся информация с жесткого
диска будет удалена. Перешлите это письмо по почте своим друзьям, чтобы пре- дупредить их». В действительности никакого вируса под именем «marmalade» не существует. Но мое тревожное письмо заставит получателя скопировать его и пе- реслать друзьям. Таким образом, мое письмо — это и есть самокопирующийся ви- рус. До сих пор мы рассматривали гены, у которых в геноме было определенное на- значение . Напомню, ген — это последовательность ДНК, в которой записан рецепт одного белка. Но 97% ДНК нашего генома не содержит никаких генов вообще. Все это огромное пространство населяют «существа», называемые псевдогенами, ре- тропсевдогенами, сателлитами, минисателлитами, транспозонами и ретротранспо- зонами, одним словом, «бесполезная ДНК», или еще более точный термин — «эгои- стичная ДНК». Некоторые представители этой братии действительно являются ге- нами, но в большинстве своем эти локусы ДНК никогда не транслируются в какие- либо белки. Поскольку эгоизм тематически связан с половым антагонизмом, кото- рый мы рассмотрели в предыдущей главе, эту главу посвятим эгоистичным генам. По правде говоря, я зарезервировал эту тему для хромосомы 8 только лишь по- тому, что не нашел на ней ничего примечательного для этой публикации. Я не хочу сказать, что на хромосоме 8 собрались особенно скучные гены или что их мало. Просто до сих пор гены данной хромосомы очень мало изучены и роль мно- гих из них не ясна. По крайней мере, мне не попалась на глаза ни одна яркая публикация, которая привлекла бы мое внимание. (Возможно, из-за того, что это не самая длинная и не самая короткая хромосома, исследователи мало обращали на нее внимания.) Бессмысленная ДНК составляет большую часть не только этой, но и всех остальных хромосом. Несмотря на то, что мы называем эту ДНК бес- смысленной, именно для нее впервые нашлось практическое применение в кримина- листике для установления личности с помощью генетического анализа. Гены содержат в себе прописи белков, но не все белки, прописи которых есть в геноме, нужны и желанны в организме. Чаще всего в нашем геноме встречается ген, кодирующий белок обратную транскриптазу. В организме человека для этого белка нет никакой работы. Если бы из генома отдельно взятого человека извлек- ли и удалили все копии гена обратной транскриптазы, здоровье, долголетие и благополучие человека от этого совершенно не пострадали бы, скорее наоборот. Обратная транскриптаза нужна только одной группе паразитов — ретровирусам. Это необходимый элемент жизненного цикла вируса СПИДа, без которого он не смог бы заражать и убивать людей. Для клеток человека этот белок бесполезен, он несет только дополнительную угрозу. Тем не менее, это самый обычный ген в нашем геноме. Насчитывается несколько сотен, а может быть, даже тысяч копий данного гена по всему геному человека. Открытие, которое должно насторожить нас не меньше чем факт, что половина продаваемых лекарств в аптеках — поддел- ки. Почему так получилось? Объяснение заключается в функции белка обратной транскриптазы. Данный фер- мент прикрепляется к РНК, копирует ее обратно в ДНК и встраивает полученный фрагмент ДНК в геном. Это обратный билет для генов, покинувших геном. С помо- щью обратной транскриптазы вирус СПИДа встраивает свой геном в хромосому че- ловека — лучший способ спрятаться и копироваться вместе с хромосомой, не за- трачивая на это никакого труда. Множество генов обратной транскриптазы — это тела вирусов, выстроившихся когда-то давно или недавно в геном человека и ос- тавшихся здесь на века, а может, на время. Несколько тысяч таких инертных ви- русных частиц насчитывается во всех хромосомах человека. В общей сложности человеческие эндогенные ретровирусы (human endogenous retroviruses, HERVs) составляют 1,3% длины всего генома. Может показаться, что это не так много, но следует вспомнить, что все родные гены человека составляют всего 3% длины генома. Если идея о том, что вы произошли от обезьяны, ранит ваше достоинст- во, то задумайтесь над тем, что с еще большей уверенностью можно сказать, что
мы все произошли от вирусов. Но что делают все эти вирусы в нашем геноме? В действительности большинство из них уже нельзя назвать вирусами. Они потеряли многие свои гены, в некото- рых случаях осталась одна обратная транскриптаза. На каком-то этапе активный паразит прекратил свой небезопасный бизнес заражения окружающих людей с помо- щью слюны или во время полового акта, а вместо этого устроился бесплатным пассажиром в хромосоме и передается уже не от человека к человеку, а из поко- ления в поколение. Генетический паразит в чистом виде. При этом некоторые бывшие вирусы, называемые ретротранспозонами, продолжают копировать себя, плодясь внутри генома в невероятных количествах. Наиболее известным из них является самокопируемая последовательность ДНК, называемая LINE-1. Это «абзац» ДНК длиной от 1 000 до 6 000 «букв», ближе к середине которого находится пропись обратной транскриптазы. Последователь- ность LINE-1 не только часто встречается в геноме — насчитывается более 100 000 копий, — но еще и склонна к образованию колоний. В некоторых местах на хромосомах этот «абзац» текста повторяется множество раз, образуя длинную цепь. LINE-1 занимает своими копиями 14,6% генома, т. е. эта последователь- ность встречается примерно в 5 раз чаще, чем нормальные гены человека. При этом пандемия LINE-1 продолжается. Вся последовательность LINE-1 может транс- крибироваться с хромосомы, синтезировать свой собственный белок обратную транскриптазу, которая опять превращает РНК LINE-1 в ДНК и встраивает новую копию в любом месте генома. Вот почему в геноме так много копий LINE-1. Воз- мутительно, не правда ли? Наш геном полон генов, которые хороши лишь тем, что могут успешно копировать себя. «У блохи есть меньшая блоха, которая живет на ней, а ту кусает еще меньшая блоха, и так до бесконечности». Последователь- ность LINE-1 в этом плане не исключение. На ней успешно паразитирует другой, более мелкий, но еще более успешный паразит — ретротранспозон Alu. Этот рет- ротранспозон давно забросил куда-то свою обратную транскриптазу (а зачем она ему, когда вокруг так много LINE-1), сократив свое тельце всего до 180-280 «букв». Несмотря на то, что в тексте Alu не записана структура никаких бел- ков, он успешно транскрибируется и использует чужие обратные транскриптазы для возвращения своих копий в геном. Всего в геноме человека более 2 млн. ко- пий Alu, которыми заполнено 10% генома человека. Последовательность нуклеотидов в Alu очень сильно напоминает один настоящий ген — ген белка, который входит в состав рибосомы, — органеллы, выполняющей синтез белков в соответствии с кодом, записанным в РНК. Насколько случайно такое сходство, пока неизвестно. Характерной особенностью этого гена является наличие так называемого внутреннего промотора — особой последовательности ДНК, которая для белков, выполняющих считывание генов с хромосом, служит при- зывной надписью: «ПРОЧТИ МЕНЯ». Обычно промоторы находятся перед началом ге- на, но в данном случае команда на чтение гена объединена с самим геном, что объясняет столь высокую частоту его копирования. Alu, скорее всего, является псевдогеном. Псевдогены в большинстве своем — это остатки генов, которые в результате мутаций утратили свои функции, но благодаря свойству самокопирова- ния зависли на грани существования и исчезновения. Они остаются балластом в геноме и продолжают накапливать мутации. В конце концов, они совсем перестают напоминать гены, от которых произошли. Например, один псевдоген повторяется в хромосоме 14 раз на 11 хромосомах. Когда-то это были 14 копий одного, вероят- но, важного гена, который утратил свое значение в ходе эволюции. Мутации в «молчащих» генах стали стремительно накапливаться, поскольку не вели ни к ка- ким положительным или отрицательным последствиям для организма. В результате в геноме появилось 14 призраков, отдаленно напоминающих гены. Это не единст- венный пример, но что интересно, именно эти 14 генов обнаружены также в гено- мах обезьян. По крайней мере, три копии этого гена уже не функционировали,
когда приматы разделились на обезьян Старого и Нового Света. Это свидетельст- вует о том, затаив дыхание, говорят ученые, что эти гены утратили свои функ- ции и остаются балластом на протяжении вот уже почти 35 млн. лет. Миллионы копий Alu накопились в нашем геноме относительно недавно. Эта по- следовательность известна только у приматов. Различают пять подтипов Alu, причем один подтип появился уже после того, когда наши предки отделились от предков шимпанзе, т. е. в течение последних 5 млн. лет. У других животных есть свои внутренние генетические паразиты. Так, в геноме мышей было обнару- жено много копий другой последовательности, названной В1. Последовательности LINE-1 и Alu были открыты и подсчитаны недавно, что при- вело ученых в шок. Оказывается, наш геном — это большая помойка. Он напомина- ет компьютер, зараженный разнообразными вирусами, способными только к копиро- ванию самих себя и заполонившими весь жесткий диск. Примерно 35% генома пред- ставлено эгоистичными псевдогенами. Каждый раз, когда клетка копирует хромо- сомы перед делением, она тратит 35% энергии впустую. В нашем геноме давно по- ра навести порядок. Никто не ожидал таких результатов. Когда ученые только приближались к гено- му как к святыне, никто не мог себе представить, что основными его жильцами будут неконтролируемые и эгоистичные псевдогены. Хотя нам следовало это пред- видеть, поскольку все предшествующие уровни жизни также кишели паразитами: черви в кишечнике, бактерии в крови и вирусы в клетках. Почему бы в геноме не развестись ретротранспозонам? Кроме того, с середины 70-х годов прошлого сто- летия среди биологов-эволюционистов появилось и крепнет представление о том, что в основе естественного отбора лежит не столько состязание между видами, или подвидами, или отдельными особями, сколько состязание между генами, ис- пользующими организмы или их сообщества в качестве временных «боевых слонов» для борьбы с другими генами. Именно поэтому, вместо того чтобы с наслаждением и комфортом провести собственную жизнь, все живые организмы расходуют всю свою энергию и рискуют жизнью ради того, чтобы родить и вырастить свое потом- ство . И все живые организмы устроены так, что очень быстро стареют и умирают после прохождения репродуктивного периода жизни, а в случае с тихоокеанским лососем — умирают одновременно с появлением своего потомства. В этом нет ни- какого здравого смысла, если посмотреть на жизнь глазами эгоиста, но в этом есть огромный смысл для эгоистичных генов, управляющих нами изнутри как свои- ми гоночными машинами, чтобы победить в соревновании и оставить как можно больше копий самих себя. Генам не важна продолжительность жизни отдельной особи. Им важно, чтобы эта особь оставила после себя как можно больше потом- ков в следующем поколении. Если гены «эгоистичны», а наши тела — это лишь их «машины» (спорная терминология, позаимствованная у Ричарда Докинза), то стоит ли удивляться, что некоторые гены нашли способ размножаться, даже не связывая себя никакими обязательствами перед организмом. Нет также ничего удивительно- го в том, что геном, как и организмы, оказался сам полем боя и эволюционного соревнования между генами. С 70-х годов прошлого столетия эволюционная биоло- гия стала наукой не о животных, а о генах. В 1980 году двое ученых впервые попытались объяснить наличие в геноме ог- ромных локусов ДНК, не кодирующих белки, тем, что эти локусы заполнены эгои- стичными генетическими элементами, занятыми лишь копированием самих себя. «Поиск других объяснений, — пишут они, — может быть полезной тренировкой ума, но бесполезен в плане результатов». За такое дерзкое предсказание они были высмеяны научным миром. В среде генетиков того времени все еще царило убежде- ние, что если в геноме человека что-то есть, то это должно быть наполнено оп- ределенным значением для человека, а не для самого себя. Гены представлялись всего лишь прописями белков. Смешно было думать, что они преследуют какие-то собственные далеко идущие планы. Но предположение об эгоистичной природе ге-
нов вскоре было блестяще доказано. Хотя гены не могут мыслить и строить пла- ны, те из них, которые отличаются эгоистичным нравом, просто копируют и про- длевают себя, в то время как все остальные быстро сходят со сцены. Сегменты эгоистичной ДНК — это не просто бесплатные пассажиры, чье присут- ствие просто увеличивает длину хромосом и приводит к большим затратам энергии во время их копирования. Эти сегменты еще нарушают целостность генов. По- скольку эгоистичные сегменты имеют обыкновение перепрыгивать с места на место или встраивать свои копии в любом месте на хромосомах, иногда случается, что они появляются внутри действующего гена, разрывая его на части, а потом пере- скакивают в новое место, вновь сшивая ген в прежнем месте. Именно такое пове- дение транспозонов впервые описала в 1940 году блестящий ученый-генетик Бар- бара Мак-Клинток (Barbara McClintock), которую ученый мир долго игнорировал и не замечал. (В конце концов за свои открытия она была удостоена в 1983 году Нобелевской премии.) Свое открытие она сделала, наблюдая за изменениями цвета зерен кукурузы в початках — признак, безусловно, наследуемый, но передающийся с нарушениями закона Менделя, что можно было объяснить только обратимой мута- цией в гене, определяющем цвет зерен. В геноме человека ретротранспозоны LINE-1 и Alu также вызывают мутации, «приземляясь» в середине генов. Например, разрывая на части ген фактора сво- рачиваемости крови, они вызывают гемофилию. Но по пока непонятным причинам наш геном в меньшей степени страдает от транспозонов, чем геномы других орга- низмов. В среднем только 1 из 700 мутаций у человека вызывается «прыгающими генами», тогда как у мышей примерно 10% мутаций связано с активностью транс- позонов. Потенциальная опасность транспозонов была продемонстрирована в 1950- х годах в экспериментах на плодовых мушках дрозофилах. Дрозофилы — излюблен- ный объект для генетических исследований. Для чистоты экспериментов обычно используют мушек одного вида, Drosophila melanogaster, которых развели в ла- бораториях всего мира. Естественно, мелкие, едва заметные мушки часто сбегают из лабораторий и скрещиваются с аборигенными видами. Один из родственных ви- дов мушек, Drosophila willistoni, несет в своем геноме активный транспозон, названный Р-элементом. Однажды в 50-х годах прошлого столетия где-то в Южной Америке вероятно в результате кровосмешения Р-элемент из Drosophila willisto- ni перепрыгнул в Drosophila melanogaster. (Одна из угроз, которую несут в се- бе так называемые ксенотрансплантанты — органы свиньи или бабуинов, исполь- зуемые для лечения людей, — состоит в том, что с этими органами в геном чело- века могут попасть чужеродные транспозоны, так, как это произошло с Р- элементом у плодовых мушек.) С тех пор Р-элемент распространился среди плодо- вых мушек как степной пожар. Сейчас этот транспозон может быть обнаружен практически в любой дикой плодовой мушке, хотя это уже не та форма, которая впервые была зарегистрирована в 1950-х годах. Р-элемент отличался способно- стью встраиваться в гены и инактивировать их. Со временем у мушек сработали какие-то механизмы подавления транспозона и его копии застыли в геноме вечны- ми бесплатными пассажирами. В геноме человека такие активные разрушители генов, как Р-элемент, пока не зарегистрированы. Похожий транспозон с именем «спящая красавица» был обнару- жен в лососе. Когда в лабораторных условиях его внедрили в культуру клеток человека, он проявил незаурядную способность «скакать» по хромосомам, разру- шая встречающиеся гены. Видимо, что-то подобное когда-то произошло и с транс- позоном Alu, который был занесен в геном предков человека. Перенос скачущих генов от вида к виду сначала вызывает их бурную экспансию, пока геном не вы- работает механизмы подавления транспозона, после чего его малоактивные или инактивированные копии навсегда остаются «вшитыми» в геном. Тот факт, что ге- ны человека сейчас не сильно страдают от активности транспозонов, говорит о том, что последняя инвазия случилась довольно давно, и геном уже успел спра-
виться с ней. В этом плане, как и во многих других, нам очень повезло в отличие от мушек дрозофил. Механизм подавления транспозонов у нас один и тот же. Согласно по- следней теории этот механизм состоит в метилировании цитозина. Цитозин, как вы помните, это «буква» С в генетическом алфавите. Метилирование, или, други- ми словами, добавление к цитозину метильнои группы из атома углерода и трех атомов водорода, препятствует считыванию информации с генов. Большинство ге- нов в геноме, а также их промоторы (структуры в начале генов, запускающих их считывание) находятся в заблокированном состоянии. Общепризнано, что метили- рование в клетках используется для отключения генов, которые не нужны в дан- ной ткани. Вот почему мозг отличается от печени, а печень от кожи и т. д. Но недавно получила подтверждение альтернативная теория назначения метилирования ДНК, согласно которой этот процесс не столь важен для дифференциации тканей, как для подавления транспозонов и других внутригеномных паразитов. Действи- тельно, ДНК ретротранспозонов Alu и LINE-1 наиболее метилирована в геноме. На ранних стадиях развития эмбриона в клетках почти нет метилированной ДНК, и все гены находятся в рабочем состоянии. В это время особые белки проходят с инспекцией вдоль всех хромосом, распознают и метилируют гены вирусов и транс- позонов . Первое, что происходит в раковых клетках, — это демитилирование ДНК. В результате все генетические паразиты оказываются на свободе и быстро увели- чиваются в числе. Именно в результате их активности в раковых клетках стреми- тельно накапливаются мутации, до неузнаваемости изменяя клетки. Метилирование — это первый рубеж, который выстраивает клетка против проникших в нее генети- ческих паразитов. Генетические паразиты чрезвычайно разнообразны по размерам и поведению. LINE-1 состоит примерно из 1 400 «букв», Alu содержит как минимум 180 «букв», но есть еще более мелкие элементы, способные к копированию себя в длинные по- вторяющиеся последовательности. Их даже трудно назвать паразитами. Они не способны прыгать по геному и разрушать гены, но они существуют только потому, что способны обманным способом копировать себя. Именно эти короткие чередую- щиеся последовательности ДНК нашли применение в криминалистике. Познакомьтесь с «гипервариабельным минисателлитом». Эти последовательности не обошли своим вниманием ни одной хромосомы и образовали более 1 000 колоний по всему гено- му. И во всех случаях данный участок хромосомы представляет собой множество повторов одного «слова» длиною примерно в 20 «букв». Само «слово» может ме- няться в разных местах хромосомы и у разных людей, но чаще всего оно пред- ставлено такой последовательностью нуклеотидов: GGGCAGGAXG (где X — любой нуклеотид). Интересно, что эта последовательность очень напоминает аналогич- ный генетический элемент в геномах микроорганизмов, где он служит точкой ини- циации процесса обмена генами между бактериями одного вида. Есть данные, что и в геноме человека эти последовательности вовлечены в обмен генами между хромосомами. Для соответствующих белков эта последовательность выступает в роли транспаранта «ЗАМЕНИ МЕНЯ». Посмотрите, примерно так выглядит минисателлит: GGGCAGGATG- GGGCAGGATG- GGGCAGGATG- GGGCAGGATG- GGGCAGGATG- GGGCAGGATG- GGGCAGGATG-GGGCAGGATG-GGGCAGGATG-GGGCAGGATG В данном случае у нас 10 повторов одного «слова». В других местах на хромо- сомах (а таких мест тысячи) может быть от 5 до 50 повторов. Следуя инструкци- ям, клетка приступает к обмену между аналогичными последовательностями мини- сателлитов на одной или разных хромосомах. При этом обмен происходит случай- ным образом, в результате чего в одном месте количество повторов уменьшается, а в другом — увеличивается. Такие обмены случаются достаточно часто, чтобы гарантировать, что у каждого человека образуется совершенно уникальное чере- дование минисателлитов в хромосомах. В то же время этот процесс не настолько
быстрый, чтобы нельзя было заметить явное сходство между родителями и детьми. Сравнение повторов в тысячах серий минисателлитов позволяет достоверно уста- новить родственные связи и идентифицировать человека по биологическим образ- цам. Минисателлиты впервые были обнаружены совершенно случайно Алеком Джеффрисом (Alec Jeffreys) и его помощницей Вики Уилсон (Vicky Wilson) в 1984 году. Они изучали эволюцию генов, сравнивая между собой гены человеческого мышечного белка миоглобина и аналогичного белка тюленей, и вдруг в середине гена обна- ружили серию повторяющихся последовательностей ДНК. Поскольку «слова» во всех минисателлитах почти одинаковы, но количество повторов разное, они оказались удобными элементами для обнаружения их в геноме и подсчета отличий между ин- дивидами . Оказалось, что число повторов в одном и том же месте на хромосоме настолько изменчиво, что минисателлиты могут служить генетическими «отпечат- ками пальцев». Полоски минисателлитов на генетической карте хромосомы выгля- дят, как штрих-код на товарах в супермаркете. Джеффрис сразу же осознал зна- чимость своего открытия. Забыв о гене миоглобина, который был темой его ис- следований, он разрабатывает различные методы применения минисателлитов на практике. Созданием базы данных минисателлитов первыми заинтересовались имми- грационные службы. Они решили, что с помощью биологических тестов можно опре- делять, есть ли у человека, подавшего заявление на получение туристической визы для поездки в какую-либо страну, близкие родственники, которые уже ранее проникли в эту страну и осели там. Генетическая идентификация на практике по- казала всю свою мощь. Но наиболее широкое применение этот метод нашел в кри- миналистике , о чем речь пойдет ниже. 2 августа 1986 года неподалеку от деревни Нарборо (Narborough) в английском графстве Лестершир (Leicestershire в кустах терновника было обнаружено тело пятнадцатилетней школьницы. Дон Эшуорт (Dawn Ashworth) была изнасилована и убита. Неделей позже полиция арестовала молодого грузчика из местного госпи- таля Ричарда Бакланда (Richard Buckland), которому было предъявлено обвине- ние . На этом можно было бы поставить точку. Бакланд уже был на пути в тюрьму за изнасилование и убийство. Но полиции не давал покоя другой случай изнаси- лования и убийства пятнадцатилетней школьницы, Линды Манн (Lynda Mann), здесь же в Нарборо тремя годами ранее. Ее тело было брошено посреди поля, и многое указывало на то, что оба изнасилования совершил один и тот же человек. Но Бакланд отказывался признаться в совершении убийства. О новом методе Алека Джеффриса полицейские узнали из газет. Джеффрис рабо- тал в Лестершире всего в 10 милях от Нарборо. Полицейские обратились к Джеф- фрису с просьбой помочь установить убийцу Линды Манн. Он согласился попробо- вать . Полицейские предоставили ученому образцы спермы с обоих мест преступле- ния, а также образец крови Бакланда. Получение и анализ ДНК были связаны с некоторыми проблемами, но через неде- лю работа была завершена. Действительно, два образца спермы были идентичными, но они не совпадали с образцом крови. ДНК из крови Бакланда содержала совер- шенно иные последовательности минисателлитов. Бакланд не мог быть убийцей. Полиция Лестершира считала, что, должно быть, Джеффрис допустил в своих ме- тодах какую-то ошибку — результат совершенно абсурдный. Джеффрис повторил тест. Независимую экспертизу провели в лаборатории министерства внутренних дел Великобритании. Результаты совпали. Полиции ничего не оставалось делать, как закрыть дело в отношении Ричарда Бакланда. Впервые в истории криминали- стики невиновность человека была доказана по его геному. Сомнения у полиции все же оставались, ведь Бакланд признал себя виновным в убийстве второй школьницы. Но позже полицейские убедились, что генетика пре- доставляет наиболее совершенные методы, как для выявления преступника, так и для снятия ложных обвинений и самооговоров. Через пять месяцев после убийства
Эшуорт полиция взяла анализы крови у 5 500 жителей Нарборо и окрестных селе- ний для проведения генетического тестирования. Ни один из образцов не совпал с образцами ДНК с мест преступлений. Но шило в мешке не утаишь. Однажды рабочий пекарни по имени Ян Келли (Ian Kelly) рассказал своим друзьям, что сдавал анализ крови, хотя и не проживал в Нарборо. Его об этом попросил другой рабочий пекарни родом из Нарборо — Колин Питчфорк (Colin Pitchfork). Питчфорк говорил Келли, что полиция имеет на него зуб и хочет посадить без всяких причин. Как только коллеги Келли сообщили об этом в полицию, Питчфорк был арестован, и вскоре признался в обоих убийствах. На этот раз его признание подтвердил и генетический тест. Минисателлиты в ДНК из крови Питчфорка точно совпали с образцами, взятыми с мест преступления. 23 января 1988 года Питчфорк был приговорен к пожизненному заключению. Генетический фингерпринт сразу же стал наиболее востребованным и надежным методом современной криминалистики. Дело Питчфорка стало убедительной демон- страцией возможностей метода и задало тон в криминалистике на десятилетия вперед. Это метод, который четко и убедительно может показать невиновность человека, несмотря на множество свидетельств и улик, доказывающих его вину. И только одно упоминание этого метода заставляет преступников признаться в сво- их преступлениях, поскольку им хорошо известна надежность и точность генети- ческого фингерпринта. При умелом использовании для достоверного установления личности человека достаточно ничтожного количества биологического материала: выделений из носа, слюны, фрагментов волос и костей, десятилетия пролежавших в земле. После дела Питчфорка генетический фингерпринт стал одним из наиболее рас- пространенных методов криминалистики. Так, в Великобритании только за 1998 год на судебную экспертизу было взято 320 000 проб ДНК, что позволило устано- вить вину 28 000 преступников, и вдвое больше людей были оправданы благодаря этому методу. С тех пор техника была усовершенствована. Сейчас сравнение про- водят по единственной, наиболее изменчивой серии минисателлитов. Упростить генетический фингерпринт позволили методы амплификации ДНК. Теперь минисател- литы, или даже микросателлиты, действительно выглядят, как штрих-код на по- лосках агара. Для достижения большей точности анализу подвергается не только длина минисателлита, но и последовательность «букв» в нем. Впрочем, есть мно- го дискредитирующих примеров предвзятого использования этого метода в суде, что не удивительно, раз уж юристы берутся за дело. (В большинстве случаев, когда на основе генетического фингерпринта в суде принимались ложные решения, причина была не в самом методе, а в человеческой неграмотности в вопросах статистики. Так, суд присяжных скорее оставит результаты генетического теста без внимания, если объявить, что ошибка метода составляет 0,1%. Напротив, присяжных легко убедить в достоверности результатов, если сказать, что метод позволяет четко идентифицировать одного человека из тысячи. Сказано одно и то же, а эффект разный.). Генетический фингерпринт произвел революцию не только в криминалистике, но и в других областях медицины и биологии. Этот метод был использован в 1990 году для того, чтобы убедиться в подлинности эксгумированного тела Йозефа Менгеле (Josef Mengele). Этот метод использовался также в нашумевшем деле, касавшемся президента США. и запятнанного платья Моники Левински (Monica Lewinsky). Этот же метод позволил вывести на чистую воду лже-наследников То- маса Джефферсона (Thomas Jefferson). Наверное, наиболее востребованным этот метод стал для установления отцовства. В 1998 году частная компания Identigene вдоль всех трасс Америки расставила свои рекламные щиты с надписью «КТО ОТЕЦ? ЗВОНИТЕ 1-800-DNA-TYPE». Компания принимала по 300 звонков в день, несмотря на то, что стоимость одного теста составляла 600 долл. Звонки посту- пали как от матерей-одиночек, желающих прищучить убежавших отцов, так и от
отцов, встревоженных тем, что ребенок уж слишком похож на соседа. Примерно две трети случаев обращений матерей подтверждались тестированием. Неизвестно, перетянула ли чаша горечи мужчин, узнавших о неверности своих супруг, чашу облегчения от подтверждения отцовства. Не удивительно, что в Великобритании первые частные компании по выяснению отцовства подверглись резкой обструкции со стороны прессы, поскольку согласно общественному мнению такими методами могут пользоваться только государственные организации, но не частные компа- нии. Отвлечемся на более романтическую историю. Методы генетического фингерприн- та позволили узнать, зачем поют птицы. Вы замечали, что дрозды, малиновки и соловьи продолжают петь уже после того, как обзавелись гнездами и птенцами? Это как будто противоречит представлению о том, что птицы поют исключительно для привлечения самок. В конце 1980-х годов орнитологи начали генетическое тестирование птиц с целью установить, отцом каких птенцов и в чьих гнездах являются самцы певчих птиц. К удивлению, было обнаружено, что в птичьих семь- ях, чья верность служила нам примером в сказках и рассказах, и которые так дружно вместе строят гнездо и нянчат птенцов, очень часто птенцы оказывались не от «супруга». Измены оказались гораздо более частым явлением, чем этого можно было ожидать (видимо, потому что и у птиц самки делают это под большим секретом). Первые эксперименты с тестированием ДНК вызвали широкий интерес у ученых, изучающих другие организмы. На основе многочисленных данных была сформулирована теория о «семенном соревновании». Эта теория объясняла, почему семенники у шимпанзе в четыре раза больше, чем у горилл, хотя гориллы почти втрое больше по размеру, чем шимпанзе. Горилла-самец монополизирует свой га- рем, поэтому его семени не с кем соревноваться. В стае шимпанзе беспорядочные половые связи. Шанс оставить потомство есть только у тех самцов, которые бес- прерывно занимаются оплодотворением. Соревнование между самцами шимпанзе идет на уровне объемов производимого семени. Тесты также объяснили, почему птицы продолжают петь все лето. В заботах о семье они не забывают «сходить налево». Хромосома 9. Болезни На хромосоме 9 лежит хорошо известный ген — ген группы крови. Задолго до того как появился генетический фингерпринт, в криминалистике широко использо- валось определение группы крови. Если на месте преступления были пятна крови, то с помощью сравнительного анализа можно было установить, совпадает ли груп- па крови пятен с группой подозреваемого. Если группы были разными, с человека снималось подозрение, если одинаковые — это ничего не доказывало, так как ве- роятность случайного совпадения очень высока. Поскольку судьи и присяжные ни- когда не были сильны в науке, на неопределенности данных о группе крови можно было сыграть как в сторону защиты, так и в сторону обвинения. В 1946 году суд Калифорнии признал Чарли Чаплина отцом нескольких незаконнорожденных детей, несмотря на полное несоответствие их групп крови, оправдываясь тем, что эти данные ненадежны. В наши дни определение группы крови в криминалистике уходит в прошлое, уступая место более совершенному методу установления идентичности человека и родственных связей по изменчивым минисателлитам (см. предыдущую главу). Точное определение группы крови гораздо важнее в медицине, поскольку переливание крови другой группы или пересадка органов могут оказаться фаталь- ными. Кроме того, определение группы крови может много рассказать нам об ис- тории миграции племен древних людей, хотя и тут были открыты более интересные гены, что отодвинуло анализы крови в антропологии на второй план. Но с 1990 года интерес к белкам группы крови вновь возрос. Их изучение пролило свет на эволюцию генов и причины генетического разнообразия людей.
Наиболее известная и широко используемая система анализа крови позволяет разделить всех людей на четыре группы. Эта система впервые была предложена в 1900 году, и сразу же возникли три разных принципа именования групп, что до сих пор вносит путаницу. По системе Мосса (Moss) группа крови I — это то же самое, что группа IV по системе Янского (Jansky). Предпочтение было оказано номенклатуре австрийского первооткрывателя групп крови Карла Ландштейнера (Karl Landsteiner): вместо номеров используются буквы О, А, В и АВ. Венский врач Ландштейнер первым описал, что происходит после переливания не той груп- пы крови: «lytischen und agglutinierenden Wirkungen des Blutserums» — слипа- ние и разрушение клеток крови. Но взаимосвязи между группами крови не так-то просто было объяснить. Люди с группой А могут быть донорами для людей с груп- пами крови А и АВ, с группой В — для В и АВ. Кровь группы АВ можно переливать только людям с этой же группой крови, а вот кровь группы О — всем, это уни- версальные доноры. Эти группы крови встречаются по всему миру независимо от расовой или национальной принадлежности людей. Так, в Европе примерно у 40% населения группа крови О, еще у 40% — А, у 15% — В и у 5% — АВ. Похожие соот- ношения и на других континентах, за исключением коренного населения Америки, преимущественно имеющего группу крови О. (Только у североканадских индейцев встречается группа крови А, а у эскимосов — АВ и В.) Лишь в 20-х годах прошлого столетия стало ясно, что группы крови наследуют- ся генетически, а сами гены были открыты только в 90-х годах. Группы А и В связаны с наличием двух «кодоминантных» версий одного и того же гена, а груп- па О представляет собой рецессивный фенотип, связанный с серьезной мутацией этого гена. Ген лежит на хромосоме 9 в конце длинного плеча. Полный «текст» гена состоит из 1 062 «букв», разделенных на шесть коротких и один длинный экзон («абзац»). Экзоны гена разбросаны по хромосомному локусу длиной 18 000 «букв». Это средней длины ген, в середине которого находятся пять интронов разной длины. Ген кодирует белок галактозил-трансферазу — фермент, катализи- рующий одну из биохимических реакций. Версии гена А и В отличаются друг от друга всего по семи нуклеотидам, при- чем три из них синонимичны, т. е. мутация не ведет к изменению соответствую- щей аминокислоты в белке. Остальные четыре мутации в позициях 523, 700, 793 и 800 приводят к изменению белка. У людей с группой крови А в этих позициях на- ходятся «буквы» С, G, С и G; а у людей с группой В — G, А, А, С. Но это не абсолютная закономерность, у ряда людей встречаются промежуточные формы гена, а у некоторых людей с группой А в конце гена пропадает еще одна «буква». Но этих незначительных изменений вполне достаточно, чтобы иммунная система чело- века отличала конечные белки и отвечала аллергической реакцией на чужую груп- пу крови. У людей с группой О ген отличается единственной мутацией от гена группы А, но в этот раз вместо замены «буквы» происходит ее выпадение (делеция). В по- зиции 258 отсутствует «буква» G, но результат этой мутации сокрушительный. Делеция нуклеотида приводит к так называемому сдвигу рамки считывания, в ре- зультате чего весь «текст» гена, следующий за мутацией, превращается в полную галиматью. (Если бы природа использовала генетический код, предложенный в 1957 году Фрэнсисом Криком (Francis Crick), то мутаций со сдвигом рамки счи- тывания не существовало бы.) Генетический код считывается словами по три бук- вы без пробелов и знаков препинания. Например, возьмем ряд трехбуквенных слов: раз был так рад где вас нет бал тут шел там вал. Я согласен, не очень познавательно и совсем не поэтично. Но дело не в этом. Заменим в первом слове р на т: таз был так рад... По крайней мере стало не хуже. Удалим первую букву, но при условии, что слова остались трехбуквенными: аз б ылт акр адг дев асн етб алт утш елт амв. Теперь уже не только смысла фразы, но и слов понятных не осталось. Именно это и произошло с геном АВО у людей с группой крови О. Если
из этого гена и получается какой-то белок, то своих каталитических функций он не выполняет. Но что же при этом изменяется в человеке, кроме группы крови? Люди с груп- пой О во всех сферах жизни чувствуют себя ничуть не хуже, чем люди с другими группами крови. Онкологические заболевания у них возникают не чаще, они пока- зывают такие же результаты, как в спорте, так и в искусстве. Даже в дни раз- гула евгеники никто не призывал стерилизовать людей с не той группой крови. Группа крови социально и политически нейтральна и от группы крови абсолютно ничто не зависит. Становится интересным, почему, если группа крови абсолютно нейтральна, в ходе эволюции сложилось современное соотношение людей с разными группами кро- ви? Было ли чистой случайностью то, что у всех коренных жителей Америки груп- па крови О? На первый взгляд, это хорошее доказательство теории нейтральной эволюции, предложенной в 1968 году Мотоо Кимурой (Motoo Kimura). Основная идея теории состоит в том, что ошеломляющее генетическое разнообразие живых организмов стало возможным потому, что мутации во многих генах совершенно нейтральны и возникают не в результате естественного отбора, а в результате его отсутствия. Дрейф генов от общего предка происходит по тем же принципам случайности, по которым капля чернил растекается по промокательной бумаге. Если бы мы вернулись на миллион лет назад, то обнаружили бы многочисленные генетические отличия между нами и нашими предками, но в большинстве случаев эти отличия оказались бы совершенно нейтральными во всех отношениях. Приверженцы «нейтральной» и «селективной» эволюции поначалу приняли друг друга в штыки, но когда пыл угас, многие ученые сошлось во мнении, что боль- шинство мутаций, которые мы наблюдаем, совершенно никак себя не проявляют. Чем больше наука постигала строение белков, тем очевиднее становилось, что мутации затрагивают, как правило, те области белков, которые лежат далеко от биологически активных центров, поэтому никак не могут повлиять на химическую активность белка. В одном белке, известном еще у животных кембрийского перио- да, отмечено 250 генетических изменений у представителей всего животного ми- ра . Но только шесть из них как-то влияли на его активность. И все же в отношении групп крови мы теперь знаем, что в действительности они не так нейтральны, как казалось ранее. Какой-то смысл они все же несут. С 1960-х годов стали поступать факты о взаимосвязи группы крови и диареи. Ока- залось, что расстройство желудка у детей с группами крови А и В чаще вызывают кишечные палочки, относящиеся к разным серогруппам. В конце 1980-х стало из- вестно, что люди с группой крови О более чувствительны к возбудителю холеры. Десятки последующих исследований не только подтвердили эту зависимость, но добавили дополнительные детали. Оказывается, что у людей с группами крови А, В и АВ чувствительность к возбудителю также была специфичной для своей груп- пы. Наиболее устойчивыми были люди с группой крови АВ, затем с группой А, а затем — с группой В. Но все они гораздо устойчивее к холере, чем люди с груп- пой крови О. Несмотря на то, что люди с группой АВ практически невосприимчивы к этому кишечному заболеванию, я бы все же не рекомендовал им пить воду прямо из луж Калькутты — можно подхватить какую-нибудь другую заразу. Однако было установлено, что микроб Vibrio cholerae у таких людей не вызывает даже рас- стройства желудка. Пока неизвестно, как именно организм людей с группой крови АВ противостоит этой заразной и смертельно опасной инфекции. Но в данном случае мы видим очень интересный пример естественного отбора. Как известно, в геноме человека все хромосомы представлены парами. Следовательно, у людей с группой крови А два гена АА, у людей с группой крови В — ВВ. Представим себе город, населен- ный людьми с группами крови А, В и АВ. Предположим, что холера является энде- мичным заболеванием для этого города. Ген А лучше противостоит возбудителю
холеры, чем ген В. Поэтому дети с генотипом АА будут выживать в большем чис- ле , чем дети с генотипом ВВ. Ген В постепенно ушел бы со сцены, если бы наи- более устойчивыми не были дети с генотипом АВ. Но если даже у отца и матери будет группа крови АВ, только половина детей унаследуют ее, а у остальных де- тей будет генотип АА или ВВ (последние окажутся наиболее чувствительными к холере). Наиболее удачная комбинация генов не может закрепиться в поколениях. Теперь представим город, у всех жителей которого генотип АА. В город прие- хали переселенцы с генотипом ВВ. Если холера не убьет их сразу, то от смешан- ных браков родятся дети с генотипом АВ — более устойчивые к заболеванию, чем все остальные жители города. Другими словами, преимущество в популяции полу- чают обладатели редкой версии гена. Поэтому ни одна из версий гена не может исчезнуть: чем реже становится ген А или В, тем больше преимуществ получают его обладатели. Пропорции генов в популяции будут колебаться вокруг опреде- ленного оптимального значения. Такое явление получило название частотной се- лекции. Наверное, именно с точки зрения частотной селекции проще объяснить генетическое многообразие мира живых организмов. Хорошо, мы нашли объяснение присутствию в популяции людей генов А и В. Но если ген О однозначно делает людей более чувствительными к холере, почему же эта версия гена не исчезла в ходе эволюции? Ответ может быть связан с влияни- ем другой страшной болезни — малярии. Люди с группой крови О немного более устойчивы к возбудителю малярии, чем люди с другими группами крови. Есть на- меки на то, что и раковые опухоли у них возникают реже. Видимо, этих положи- тельных качеств от обладания гена О было достаточно, чтобы он не исчез в ре- зультате естественного отбора, несмотря на повышенную чувствительность к хо- лере у его обладателей. Три версии гена пришли к шаткому балансу пропорций в популяции людей. Связь между мутациями в генах и чувствительностью к инфекционным заболева- ниям впервые была обнаружена в 1940 году аспирантом из Оксфорда кенийского происхождения Антони Аллисоном (Anthony Allison). Он предположил, что распро- страненность генетического заболевания крови серповидной анемии может быть связана с широким распространением малярии в этих районах. Мутация серповид- ной анемии, которая ведет к повреждению красных кровяных телец крови, часто вызывает смертельный исход, если дефектные гены находятся на обеих хромосо- мах. Одна копия гена не смертельна, хотя также ухудшает физиологические пока- затели больного. Но зато люди с одной копией дефектного гена совершенно ус- тойчивы к малярии. Аллисон убедился в этом, взяв пробы ДНК у людей, населяю- щих наиболее маляриеопасные районы Западной Африки. Была установлена четкая закономерность — чем чаще случаются вспышки малярии в данном районе, тем чаще у людей выявляется дефектный ген серповидной анемии. Этот ген также выявлен у афроамериканцев, чьи предки жили в западной Африке. Сегодня им приходится до- рогой ценой платить за то, что позволило их предкам выжить под натиском страшной болезни. Другая форма генетически обусловленной анемии — талассемия, встречающаяся в средиземноморских странах и Юго-Восточной Азии, также возник- ла и закрепилась под прессингом возбудителя малярии. Гемоглобина крови, замена единственной «буквы» в котором ведет к серповид- ной анемии, оказался далеко не единственным геном, зависимым от малярии. Ви- димо, этот ярчайший пример — лишь вершина айсберга. Была описана еще дюжина генов, мутации в которых возникли и закрепились при участии в селекции маля- рийного плазмодия. Но и малярия не единственна в своем роде. По крайней мере, в двух генах мутации были обусловлены повышением устойчивости к туберкулезу, в частности, мутация в гене рецептора витамина D. Эту же мутацию также связы- вают с предрасположенностью к остеопорозу. «Представляется вполне вероятным, — пишет Эдриан Хилл (Adrian Hill) из Оксфордского университета, — что естест- венный отбор по признаку устойчивости к туберкулезу был причиной массового
распространения гена, ведущего к остепорозу костей». Затем были получены сведения, что мутация в гене, ведущая к муковисцидозу, защищает организм от сальмонеллезов, в частности — от брюшного тифа. Муковис- цидоз — это страшное заболевание, поражающее легкие и кишечник, но возникает оно только в том случае, если на обеих хромосомах 7 будет поврежден ген CFTR. Наличие одного дефектного гена не ведет к генетическому заболеванию, но пре- дохраняет от кишечных инфекций, вызываемых бактериями рода Salmonella. Дело в том, что эти бактерии распознают на поверхности клеток кишечника белок, коди- руемый геном CFTR, и используют его для проникновения внутрь клеток. Если по- ловина белков будет повреждена в результате замены «букв» в гене CFTR, микро- бу станет не к чему прицепиться. Брюшной тиф, свирепствуя в средние века и убивая всех людей с нормальной версией важного для человека белка, способст- вовал закреплению и распространению мутантной версии. Но поскольку два де- фектных гена вели к быстрой смерти, частота мутации в популяции людей закре- пилась на определенном уровне. Примерно у каждого пятого человека на Земле водорастворимый белок группы крови (кодируемый геном А или В) не проникает в слюну и другие тканевые жид- кости из-за мутации в другом гене. Эти люди чаще страдают от одних инфекцион- ных заболеваний, таких как менингит, грибковые инфекции и инфекционные воспа- ления мочевыводящих путей, но зато они более устойчивы к гриппу и другим рес- пираторным вирусам. Куда ни посмотри, причиной генетической вариабельности оказываются инфекционные заболевания. Страшные эпидемии и моры, косившие наших предков на протяжении сотен тысяч лет, — чума, оспа, корь, тиф, грипп, сифилис, скарлатина и прочие неизлечимые инфекции — оставили след не только в нашей истории, но и нашем геноме. Мута- ции, которые делали наших предков хоть немного устойчивее к этим инфекциям, закреплялись в результате естественного отбора. Но за невосприимчивость к ин- фекционным болезням приходилось платить свою цену — от принесения в жертву части популяции, как в случае с серповидной анемией, до неудобств с перелива- нием крови. Несмотря на то, что тысячи лет инфекционные болезни были бичом человечест- ва , до недавнего времени значение инфекций недооценивалось. Многие болезни, которые принято было связывать с загрязнением среды, вредной профессией или неправильной диетой, теперь рассматриваются как результат хронических инфек- ционных заболеваний, вызываемых ранее неизвестными бактериями и вирусами. Наиболее ярким примером является история с язвенной болезнью. Многие фарма- цевтические компании заработали огромные капиталы на разработке и продаже ме- дикаментов, устраняющих симптомы язвы, тогда как для полного излечения доста- точно было правильно подобрать антибиотики. Оказалось, что язву вызывает мик- роорганизм Helicobacter pylori. Заражение обычно происходит в детском возрас- те и именно инфекция ведет к язве, а не переедание, стрессы и жизненные не- удачи. Также много свидетельств о том, что заболевания сердца связаны с инфи- цированием хламидиями и вирусом герпеса. Выявлены вирусы, ведущие к артритам, и даже такие заболевания, как хроническая депрессия и шизофрения, связывают с активностью редкого нейротропного вируса болезни Борна, который обычно вызы- вает заболевания у лошадей и кошек. Вероятно, не все эти взаимосвязи подтвер- дятся будущими исследованиями. Вполне возможно, что больные органы привлекают микробов, и инфекция становится вторичным, а не первичным фактором. И все же, известно, что склонность к заболеваниям сердца также передается по наследст- ву. Возможно, что связь нужно искать не между генами и сердцем, а между мута- цией и устойчивостью к определенной инфекции. Если в геноме отпечатались свирепствовавшие эпидемии, то по генетическим различиям разных народов можно судить о том, какие именно заболевания были бичом для наших предков. Тот факт, что у американских индейцев преимуществен-
но была группа крови О, может свидетельствовать о том, что первопоселенцы Америки не сталкивались с холерой и другими острыми кишечными заболеваниями, по крайней мере, до появления европейцев. Хотя и в Старом Свете холера была не таким уж распространенным заболеванием, не считая эндемичных очагов в до- лине реки Ганг. Только в 1830 году эпидемия холеры распространилась на всю Европу, Африку и Америку. Наверное, нам следует поискать другое, более убеди- тельное объяснение превалирования группы О у коренного населения Америки, тем более что у предков индейцев, как стало известно в результате изучения древ- них мумий в Северной Америке, захороненных еще до открытия Америки Колумбом, группа крови была А и В. Создается впечатление, что гены А и В были выдавлены из популяции индейцев каким-то другим фактором, характерным только для амери- канского континента. Вполне возможно, что в роли этого поршня выступил сифи- лис — болезнь, родиной которой многие ученые считают Америку (дискуссии про- должаются, но явные признаки сифилиса были обнаружены на скелетах индейцев, умерших до 1492 года, тогда как нет ни одного достоверного свидетельства о сифилисе в Европе до этого времени). Люди с группой крови О немного менее чувствительны к сифилису, чем люди с другими группами крови. Узнав о связи между группой крови и холерой, мы готовы принять еще более удивительные зависимости. Представьте себе, что вы уважаемый профессор. И вот однажды вы попросили своих студентов, юношей и девушек, носить несколько дней тенниски, не пользуясь дезодорантами и духами, а затем принести эти тенниски вам. Наверное, студенты подумали бы, что вы переутомились или шутите над ни- ми . Они бы еще более удивились, если бы вы предложили аудитории понюхать грязную одежду и выбрать ту тенниску, запах у которой в подмышечной области больше всего им понравился. Не пора ли вызывать врача? Но настоящие ученые лишены предрассудков и ложной брезгливости. Именно такой эксперимент провели Клаус Ведекинд (Claus Wedekind) и Сандра Фюри (Sandra Furl). Они обнаружили, что мужчины и женщины больше всего предпочитают (или считают менее противным) запах представителей противоположного пола, которые генетически наиболее да- леки от них. Ведеркинд и Фюри обратили внимание на ген МНС, лежащий на хромо- соме 6. Белок этого гена участвует в определении иммунной системой организма своих и чужих белков. Ген оказался чрезвычайно изменчивым. В опытах на мышах ученые обнаружили, что самка мыши отдает предпочтение самцам, у которых ген МНС максимально отличается от ее собственного гена, о чем она судит по запаху мочи самца. Ведеркинд и Фюри задумались, а не сохранилось ли у людей чутье на альтернативный генотип. Оказалось, что женщинам также больше нравился запах тех мужчин, которые наиболее сильно отличались от них генетически. Только женщины, принимающие противозачаточные таблетки, не могли определить, какой запах им нравится, — известно, что контрацептивы ослабляют обоняние. Ведер- кинд и Фюри пришли к выводу: «Нет запаха, одинаково хорошего для всех. Все зависит от того, кто нюхает». Данный эксперимент на мышах интерпретировали обычно в том плане, что пред- почтение генетически отдаленного партнера закрепилось генетически, поскольку предупреждает имбридинг — близкородственное скрещивание, ведущее к проявлению рецессивных генетических заболеваний. Но такие предпочтения можно объяснить также в свете наших знаний о группах крови. Как вы помните, наиболее устойчи- вые к холере дети появлялись в семьях, где у одного из родителей был генотип АА, а у другого — ВВ. Подобная параллельная эволюция характерна и для многих других пар генов, в том числе и для гена МНС, который является ключевой фигу- рой в развитии устойчивости ко многим заболеваниям. В таком случае сочетание в геноме разных вариантов гена, обеспечивающих устойчивость к максимально ши- рокому спектру инфекционных заболеваний, вполне объясняет зволюционно закреп- ленное стремление друг к другу партнеров с разными генотипами. Когда мы говорим о геноме, не следует представлять его как картину, в кото-
рой отражается только наша история. Геном продолжает изменяться. Различные версии генов достигают своего пика и теряют популярность, что происходит час- то в результате смены прессинга со стороны одних заболеваний в пользу других. О, это достойное сожаления стремление человека к стабильности и вера в урав- новешенность всего, что нас окружает! Но геном невозможно остановить в его развитии. Когда-то экологи также верили в постоянство климата и стабильность биосферы: дуб — дерево Англии, пихта — дерево Норвегии. История показала, что все меняется, и значительно быстрее, чем мы того ожидаем. Оказалось, что эко- логия, как и генетика, не находятся в статичном состоянии. Напротив, постоян- ные изменения являются характерной их чертой. Первым, кто осознал в полной мере естественное непостоянство генома челове- ка, был Холдейн (J. В. S. Haldane), который пытался разгадать причину варьи- рования генов в популяции. Еще в 1949 году он предположил, что стабильная из- менчивость генов человека может быть результатом селективного давления со стороны паразитов. Теорию развил индийский коллега Холдейна — Суреш Джаякар (Suresh Jayakar). В 1970 году он доказал, что гены в популяции людей находят- ся в постоянном циркулярном развитии, когда доминирующие болезни ведут к се- лекции генов, ослабляющих влияние данной болезни, но открывающих двери другим заболеваниям. И так цикл за циклом до бесконечности. В 1980 году австралиец Роберт Мэй (Robert May) показал, что даже в простой искусственной системе «хозяин-паразит» не наступает равновесия. Численности паразита и организма- хозяина постоянно волнообразно изменяются. Мэй стал одним из родоначальников теории хаоса. И, наконец, англичанин Уильям Хамильтон (William Hamilton) опи- сал генетическую эволюцию с помощью стройной математической формулы, в основе которой лежит постоянное соревнование между паразитами и их хозяевами, что ведет, по словам Хамильтона, к «вечному движению множества генов». В 70-х годах прошлого века, так же, как это случилось в физике на полстоле- тия раньше, мир определенности, стабильности и детерминизма в биологии рух- нул, уступив место новым теориям динамики, развития и неопределенности. Ге- ном, который удалось вскрыть и прочитать нашему поколению, — это всего лишь снимок вечно изменяющегося документа, у которого никогда не будет последнего издания. Хромосома 10. Стрессы В геноме, как в летописи, записана история опустошающих эпидемий, сквозь которые пришлось пройти нашим предкам. Смертельная битва с малярией, дизенте- рией и прочими напастями запечатлелась в мозаике сложных комбинаций различных вариантов генов. Успех противостояния человека инфекции запрограммирован как в его геноме, так и в геноме паразита. Когда малярийный плазмодий попадает в кровь человека, организм отправляет на схватку свою команду генов, то же де- лает и плазмодий. Если его нападающие лучше наших защитников, микроб побежда- ет . Никаких замен в ходе матча не предусмотрено. Но в наши дни все не так страшно, не правда ли? Генетический барьер — это последний рубеж обороны организма. Противомоскитные сетки, осушение болот, лекарства и инсектициды спасают людей от заражения малярией. Разнообразное питание, хороший сон, уверенность в завтрашнем дне укрепляют иммунную систему организма и гарантируют бесславный конец микробам еще до того, как они вызо- вут болезнь. В предыдущих главах я немного увлекся описанием эгоизма и само- достаточности генов. Но при всем эгоизме генов их успех напрямую зависит от успеха организма, т. е. от успешного взаимодействия всех генов. Пора нам от индивидуальных генов вновь вернуться к целому организму. Пришло время позна- комиться с наиболее социальными генами, чья работа состоит в интеграции мно-
жества отдельных функций организма. Именно эти гены лежат в основе нашего дуалистического представления о себе как о единстве сознания и тела. Мозг, тело и геном сплелись друг с другом в хороводе. Мозг точно так же контролиру- ется телом и геномом, как и они находятся под контролем мозга. Именно поэтому идеи генетического детерминизма оказались ложными. Включение генов в работу и их выключение зависит не только от их собственных эгоистичных устремлений, но и от команд, поступающих от организма и от мозга. Холестерин — слово, наводящее ужас на современного обывателя. Это причина сердечно-сосудистых заболеваний. Вы получаете его вместе с жирной пищей и умираете. Нет большего заблуждения, чем холестерин в роли яда. Холестерин не- обходим организму. Он является центральным ингредиентом системы нейрогумо- ральных процессов, обеспечивающих единство организма. Холестерин — это не- большое химическое соединение, растворимое в жирах, но не в воде. Холестерин синтезируется главным образом из углеводов, и он необходим организму, по- скольку является предшественником, по крайней мере, пяти важных гормонов, от- личающихся по своему действию: прогестерона, альдостерона, кортизола, тесто- стерона и эстрадиола. Все они объединяются в одну группу гормонов — стерои- дов . Между этими гормонами и генами организовано удивительное по своей слож- ности и важности сотрудничество. Стероиды синтезировались и использовались в живых организмах еще до того, как произошел их раздел на животные, растения и грибы. Стероид — гормон, управляющий линькой насекомых. Стероидом является жизненно необходимый нам с вами витамин D. С помощью одних синтетических (или анаболических) стероидов можно снять воспалительные процессы, а другие стероиды заставляют расти мышцы атлетов. Стероид, выделенный из растений, настолько похож на человеческий гормон, что может использоваться в качестве контрацептива. Есть стероиды, яв- ляющиеся побочными продуктами на химических заводах и загрязняющие сточные воды. Они становятся причиной половой недоразвитости у самцов рыб и негативно влияют на сперматогенез у людей. На хромосоме 10 находится ген под названием CYP17. Его продукт катализирует реакции превращения холестерина в кортизол, тестостерон и эстрадиол. Без дан- ного белка все эти ветви биосинтеза блокируются, и холестерин превращается только в два других гормона: прогестерон и кортикостерон. У людей с мутациями в обеих копиях этого гена не синтезируются половые гормоны, в результате чего не происходит половое созревание. Юноши с таким генетическим дефектом выгля- дят как девушки. Оставим пока половые гормоны и рассмотрим третий важный гормон, для синтеза которого необходим ген CYP17 — кортизол. Кортизол используется абсолютно во всех тканях организма, обеспечивая единство тела и сознания и оказывая влия- ние, как на внутренние органы, так и на структуру мозга. Кортизол влияет на иммунную систему, обостряет слух, обоняние и зрение и управляет множеством других функций организма. Если в крови человека повышается содержание корти- зола, то о таком человеке говорят, что он в состоянии стресса. Кортизол и стресс — это синонимы. Стресс порождается внешними факторами: несданным экзаменом, утратой близ- ких, страхом, внушаемым средствами массовой информации, или изнурительным трудом. Краткосрочные стрессы немедленно повышают в крови содержание адрена- лина и норадреналина — гормонов, которые заставляют сердце биться чаще и по- рождают ощущение холода в конечностях. Эти гормоны подготавливают организм к незамедлительной схватке или бегству. Длительные стрессы запускают другую биохимическую реакцию, которая более медленно, но надолго повышает в крови содержание кортизола. Наиболее непонятный эффект кортизола состоит в том, что он подавляет иммунную систему. Давно замечено, что люди, готовящиеся к важно- му экзамену или испытывающие длительный страх по другим причинам, легче под-
хватывают простудные заболевания или другие инфекции. От кортизола больше всего страдают лимфоциты — белые клетки крови, защищающие нас от микробов. Работа кортизола состоит в том, что он запускает считывание информации с определенных генов. Повлиять он может лишь на те клетки, на поверхности кото- рых есть специальные рецепторы, чувствительные к кортизолу. Число рецепторов на поверхности клетки, в свою очередь, может зависеть от других факторов. Ге- ны, которые «включает» кортизон, используются главным образом для «включения» других генов внутри клетки, а те запускают следующие гены. Поэтому, чтобы по- нять влияние и побочные эффекты кортизола, нужно проследить работу и взаимо- действие сотен генов и их продуктов. Но и кортизол синтезировался в коре над- почечников только потому, что были включены гены, необходимые для его синтеза из холестерина, в том числе и ген CYP17. Одним щелчком запускается сложный лавиноподобный процесс. Только перечисление всех продуктов реакций, контроли- руемых кортизолом, и генов, от которых зависит его синтез, доведет любого до исступления. Достаточно сказать, что для синтеза кортизола и выработки пра- вильной реакции на него в организме необходима согласованная работа сотен ге- нов , многие из которых «включают» друг друга по цепочке. Нам следует запом- нить, что роль многих генов организма состоит в том, чтобы регулировать рабо- ту других генов. Я обещал не нагружать вас длинными цепочками взаимоотношений генов, но лишь в качестве примера рассмотрим, как кортизол действует на лимфоциты крови. Кортизол включает в этих клетках экспрессию гена TCF, который тоже лежит на хромосоме 10. В результате по прописи гена TCF синтезируется его собственный белок, подавляющий экспрессию другого гена, ответственного за синтез интер- лейкина-2. Интерлейкин-2 — это белок, активизирующий лейкоцит для поиска мик- робов. Таким образом, по цепочке взаимосвязанных реакций кортизол делает нас менее защищенными в отношении инфекций. Я хочу поставить перед вами вопрос: кто управляет всеми этими процессами? Кто делает первый щелчок? Кто решает, что настало время запустить в кровь не- много кортизола? Вы можете предположить, что в основе всех процессов в орга- низме лежат гены, в том числе в основе дифференциации клеток на ткани за счет включения одних генов и выключения других. Но в этом рассуждении есть одно логическое противоречие: не гены создают стресс. Смерть любимого человека или несданный экзамен не могут непосредственно повлиять на гены. Эта информация поступает к нам через мозг. Следовательно, управляет всем мозг. Гипоталамус дает команду гипофизу на синтез одного гормона, который дает команду надпочечникам на синтез кортизо- ла. Гипоталамус, находящийся в середине мозга, получает команды от коры го- ловного мозга, воспринимающей и анализирующей информацию из окружающего мира. Но это не может быть ответом на вопрос, поскольку мозг является частью те- ла. Гипоталамус: стимулирует гипофиз, а гипофиз — надпочечники не из-за того, что мозг так решил. С точки зрения мозга нет никакого смысла из-за приближаю- щегося важного экзамена делать вас чувствительнее к инфекциям. Такая законо- мерность сложилась в ходе эволюции и естественного отбора (о естественных причинах такой взаимосвязи я расскажу ниже в этой главе). В любом случае по- вышение содержания кортизола в крови происходит вне контроля нашего сознания. Точнее будет сказать, что это приближающийся экзамен запустил реакцию, а не мозг. И если причиной всему экзамен, то винить нужно общественные отношения. Но общественные отношения, это отношения между людьми, что опять возвращает нас к бренному телу. Кроме того, люди по-разному реагируют на стрессы. Если одних пугает экзамен, то другие не придают данному событию особого значения. В чем же состоят отличия между такими людьми? Где-то в цепи реакций синтеза, управления и чувствительности к кортизолу у людей, склонных к стрессам, нахо- дятся гены, немного отличающиеся от генов тех, кто ко всему относится фило-
софски. Но как появилась и почему закрепилась данная генетическая изменчи- вость? Мы сделали круг от генов к телу, от тела к мозгу, от мозга к обществу, а от общества — обратно к генам, чтобы понять, что у этой цепи нет начала и конца. Человеку труднее всего постичь самоорганизующиеся и самозависимые системы, над которыми нет «начальника». Примером такой системы может быть экономика. То, что экономика работает лучше, если ею кто-то управляет, — полная иллюзия. Как только кто-то начинает решать, где, кому, когда и сколько производить, происходит крах экономики. Так было уже много раз и не только в бывшем Совет- ском Союзе. Хоть в Римской империи, хоть в Европейском Союзе, попытки чинов- ников наилучшим образом организовать экономическую жизнь государства приводи- ли к разрушению того, что складывалось в результате хаотического спроса и предложения. Экономика процветает, только когда она децентрализована. То же самое и живой организм. Нельзя представить человека как тело, управ- ляемое мозгом с помощью гормонов. Неверным будет представление, что человек — это тело, включающее и выключающее гены гормонов, и так же ложно представле- ние, будто гены управляют телом и мозгом. Это замкнутый, децентрализованный и взаимозависимый процесс. Дискуссии психологов старой школы обычно сводились к спорам вокруг ложной идеи единоначалия. Аргументы «за» и «против» в отношении «генетического де- терминизма» заключались в том, что одни ставили организм над геномом, а дру- гие — наоборот. Но даже если предположить, что организм использует свой ге- ном, включая и выключая гены по мере надобности, мотивацией такой регуляции, как мы видели это ранее, зачастую выступают сигналы от мозга, а точнее, от сознания и умственной оценки явных или мнимых событий в окружающем мире. Уро- вень кортизола может повыситься даже оттого, что вы просто подумаете о каком- то неприятном событии, которое было в вашей жизни или только может произойти. Теперь уже споры перешли на новый уровень: одни психологи считали такие рас- стройства психики, как синдром хронической усталости, следствием внешних стрессов; другие рассматривали эти расстройства как следствия органических повреждений мозга. Вновь вопрос первоисточника выходил на первый план, мешая увидеть в человеке и окружающей среде взаимозависимую систему. Если мозг в ответ на внешние стрессы повышает в крови уровень кортизола, что, в свою оче- редь , ведет к снижению иммунитета, то в организме могут проснуться спящие ви- русные инфекции, которые и приведут к органическим повреждениям мозга, в ре-
зультате чего человек станет острее реагировать на стрессы. Постепенное осознание взаимосвязей между окружающим миром, мозгом, организ- мом и геномом привело к рождению новой науки — психонейроиммунологии, ростки которой с трудом пробиваются сквозь консерватизм врачей и мракобесие знаха- рей, слишком уж вольно использующих новые научные концепции для объяснения своего «Божьего дара». Но факты влияния стрессов на организм продолжали нака- пливаться в многочисленных публикациях. Хронически несчастные матери-одиночки чаще болеют вирусными респираторными заболеваниями, хотя те же вирусы выделя- ются и у их счастливых и здоровых соседей. Пессимистично настроенные люди ча- ще страдают от герпесного поражения генитальных органов по сравнению с опти- мистами. Новобранцы Военной академии Вест-Пойнт (West-Point Military Academy) чаще заболевают мононуклеозом, а болезнь особенно остро протекает у тех кур- сантов, которые в большей степени были подавлены сменой образа жизни. У лю- дей, которые ухаживают за тяжелобольными, например за родственниками с син- дромом Альцгеймера, в крови уменьшается содержание Т-лимфоцитов, необходимых для противодействия инфекциям. У людей, проживавших вблизи атомной станции на Три-Майл-Айленд (Three Mile Island) через три года после аварии вырос процент смертности от рака. Но это было не следствием облучения (которого удалось из- бежать) , а результатом стресса от ожидания облучения, в результате чего в крови хронически повысился уровень кортизола, а способность организма распо- знавать и уничтожать раковые клетки заметно снизилась. Люди, похоронившие супруга или супругу, в течение нескольких недель становятся более восприимчи- выми к инфекциям. К вирусным инфекциям становятся также чувствительными дети в течение нескольких недель после развода их родителей. Частота простудных заболеваний напрямую зависит от количества стрессов, которые человек перенес не только в последнее время, но и на протяжении всей жизни. Не думайте, что все эти данные — результат подтасовок социологов для написания собственных диссертаций. Убедительные свидетельства в поддержку теории взаимосвязи стрес- сов и иммунной системы были получены экспериментально на крысах. В том, что мы с трудом принимаем тот факт, что мозг и тело взаимно влияют друг на друга, не находясь в подчинении один другому, часто винят старого бедного Рене Декарта (Rene Descartes) и его философию дуализма, которая гос- подствовала на протяжении столетий над умами западных мыслителей. Но вряд ли его можно винить за наши ошибки. В конце концов, ошибка состоит не столько в идее дуализма — попытке отделить мысль от тела, сколько в общей тенденции че- ловеческого мышления, направленного на поиск первопричины. Мы инстинктивно принимаем, что биохимические процессы внутри нас — это причина, а наше на- строение и поведение — следствие. А поскольку метаболизмом управляют гены, то первопричиной автоматически становятся они. Последние открытия в генетике вроде бы подтверждают тот факт, что гены управляют нашим поведением. Готов- ность ученых принять генетический детерминизм стала не столько результатом успехов сторонников этой теории, сколько результатом ярких неудач их шумных и крикливых оппонентов. Неумело аргументируя свои доводы, отказываясь призна- вать очевидные факты влияния генетических мутаций на поведение человека, и опираясь на устаревшие концепции классических психологов, они только укрепля- ют позиции тех, кому милы идеи фатализма и генетической предопределенности. Вывод о том, что раз гены вовлечены во все сферы нашей жизни, то именно они стоят на вершине пирамиды, напрашивается сам собой. Но сторонники детерминиз- ма и подчиненности поведения генетике забывают о том, что гены, чтобы они на- чали работать, кто-то должен «включить». Не меньше, чем мы зависим от того, какие гены нам достались по наследству, так же и наши гены зависят от нас. Если наша жизнь — это взлеты и падения, или если нам досталась нервная рабо- та, или если нашу душу наполняет страх, то в ответ на эти стрессы организм включает и заставляет работать определенные гены, используя кортизол как
кнут. И напротив, чтобы активизировать «центр счастья» в вашем мозгу, доста- точно просто улыбнуться. Улыбка, даже без причин для радости, запускает кас- кад других реакций в организме, которые снимают ощущение стресса. Получается, что, даже контролируя мимику, мы можем управлять генами в не меньшей степени, чем они управляют нами. Интересные данные о том, как поведение может управлять генами, были получе- ны в опытах над обезьянами. К счастью эволюционистов, природа — чрезвычайно бережливый мастер, и те механизмы борьбы со стрессами, которые она изобрела когда-то, остаются неизменными миллионы лет. Вспомните также, что наш геном на 98% совпадает с геномом шимпанзе и на 94% — с геномом бабуинов. Поэтому мы можем быть уверены, что те же гормоны, которые работают у нас с вами, точно так же работают у обезьян и включают в работу те же самые гены. Итак, ученые занялись изучением содержания кортизола в крови бабуинов. Наблюдения велись над стаей обезьян в Восточной Африке. Когда молодой самец присоединяется к стае обезьян (в определенном возрасте самцы бабуинов уходят из своих стай и ищут себе новую семью), он ведет себя крайне агрессивно по отношению к другим самцам, завоевывая для себя определенную иерархическую нишу в обезьяньем об- ществе . В результате содержание кортизола в крови постепенно нарастает как у него, так и у его соперников. По мере повышения концентрации кортизола и тес- тостерона в крови число лимфоцитов снижается. Иммунная система бабуина первой оказалось под ударом его агрессивного поведения. В это же время в сосудах по- является и начинает накапливаться холестерин, связанный с высокомолекулярными липопротеинами — типичная картина, предшествующая острой коронарной недоста- точности. Из-за своего характера, а точнее сказать, из-за выбранного поведе- ния по отношению к другим членам стаи, бабуин подвергает себя повышенной опасности заразиться инфекционной болезнью или умереть от сердечного присту- па. Среди обезьян в зоопарках наиболее склонны к сердечнососудистым заболевани- ям те обезьяны, которые находятся внизу иерархической лестницы. Попираемые своими более удачливыми соплеменниками, они испытывают постоянный стресс. В их крови много кортизола, в мозгу недостает гормона счастья серотонина, и им- мунная система угнетена, а в коронарных артериях накапливаются нерастворимые холестериновые бляшки. Хотя чем вызывается отложение холестерина на стенках сосудов, до сих пор не ясно. Сейчас многие ученые полагают, что причиной по- явления бляшек на стенках сосудов является хроническое инфицирование сосудов хламидиями и вирусом герпеса. Инфекционная природа этих процессов была пока- зана на обезьянах. Таким образом, влияние стрессов на сердечно-сосудистые за- болевания может быть опосредовано ослаблением иммунитета. Организм человека ничем не отличается от организма обезьян. Примерно в то же время, когда была установлена связь между склонностью к сердечно- сосудистым заболеваниям у обезьян и их местом в иерархии племени, были опуб- ликованы весьма интересные медицинские данные о здоровье людей. Изучались ме- дицинские карточки 17 000 госслужащих правительственных учреждений Уайтхол- ла30 . Оказалось, что чем более низкую ячейку в табели о рангах занимает чи- новник, тем чаще он страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями. Социальный статус чиновника гораздо в большей степени влиял на вероятность развития про- блем с сердцем и сосудами, чем вес, курение и артериальное давление. Риск за- болевания в определенном возрасте был выше в четыре раза у низкооплачиваемого курьера или рядового клерка по сравнению с завотделом или начальником депар- тамента, даже если этот секретарь был тучным и курящим гипертоником. Если по- копаться в архивах, то точно такие же данные были опубликованы еще в 1960-х годах по результатам медицинского обследования миллионов служащих телефонной Whitehall — деловой центр Лондона — примеч. ред.
компании Bell Задумайтесь на минутку о приведенных фактах. В них опровергается все, что вы знали до сих пор о сердечно-сосудистых заболеваниях. Холестерин с роли главного убийцы был низведен до массовки (высокое содержание холестерина в крови повышает фактор риска, но лишь для тех, у кого есть врожденная предрас- положенность к сердечно-сосудистым заболеваниям, при этом влияние диеты на содержание холестерина в крови весьма ограничено). Жирная пища, курение, вы- сокое кровяное давление, на что обязательно вам укажут медработники, — все это, конечно, важно, но влияние этих факторов вторично; основная причина — психологическая и материальная неудовлетворенность своим местом в обществе. Именно неудовлетворенность подчиненного в большей мере ведет к преждевремен- ной смерти, чем тяжелая, нервная и полная других стрессов работа начальника. Невероятно, но болезни сердца зависят от зарплаты. Куда катится мир? Между опытами над обезьянами и наблюдениями над людьми проявился неожидан- ный параллелизм. Чем ниже на иерархической лестнице находится обезьяна, тем в большей степени ее здоровье отдано на волю судьбы. Так же и в обществе людей — уровень кортизола в крови зависит не от того, насколько тяжело вы работае- те, а от того, как вы оцениваете себя по отношению к другим людям. Эту зави- симость можно проверить экспериментально. Если двум группам людей дать одно и то же задание, но одной группе позволить работать самостоятельно, а другую постоянно контролировать на каждом шаге, то содержание гормонов стресса, час- тота биения сердца и кровяное давление у второй группы в среднем будут замет- но выше, чем у первой. Роль стрессов в развитии сердечно-сосудистых заболеваний еще раз подтверди- лась совсем недавно, когда в Англии прошла волна приватизации муниципальных служб. Госслужащие в Англии привыкли, что их рабочим местам ничто не угрожа- ет. Когда еще только ходили слухи о приватизации, в опросных листах социоло- гических служб на вопрос «Боитесь ли вы потерять работу?» большинство госслу- жащих отвечали, что не рассматривают эту угрозу всерьез. Они были убеждены в том, что, в крайнем случае, дело закончится переводом из одного департамента в другой. Но к 1995 году каждый третий служащий уже знал, что значит остаться без работы. Уверенности в завтрашнем дне уже не чувствовал никто. Не удиви- тельно, что такие условия привели к стрессам, а за стрессами последовали сер- дечнососудистые заболевания. Рост числа инфарктов среди госслужащих невозмож- но было объяснить ни сменой диеты, ни курением, ни злоупотреблением алкоголем — ничем другим, кроме хронического стресса. Версия о том, что заболевания сердца являются следствием утраты контроля над ситуацией, объясняет спорадический характер возникновения сердечно- сосудистых заболеваний. Становится понятным, почему большие начальники, изну- рявшие себя всю жизнь ненормированной работой, сваливаются с инфарктом вскоре после того, как выходят на пенсию, когда, казалось бы, жизнь стала простой и спокойной. От руководящей работы бывший начальник переходит к второстепенным домашним заботам — выгуливание собаки, мытье посуды в доме, где хозяйством и им самим теперь управляет супруга. Этим же объясняется явление «отложенного заболевания», когда сердечный приступ случается не во время праздничного тор- жества или важного экзамена, требующего от человека самоконтроля и внимания, В последние годы появились новые убедительные подтверждения того, что коронарная недостаточность и артериосклероз часто связаны с хроническим инфицированием сосудов бактерией Chlamydia pneumoniae. Этот паразит вызывает 10% воспалений легких и острых бронхитов. Теперь стало ясно, что скрытый хронический хламидиоз не менее опасен (Lee Ann Campbell, Cho-chou Kuo. 2006. Is there a link between Chlamydia and heart disease? In: Logan N. A. et al. (eds), Procaryotic diversity: mechanisms and significance. SGM symposium 66. Cambridge University Press, Cambridge).
а когда уже все прошло и контроль утрачен. Также становится понятным, почему безработица и очереди за социальным пособием — это путь на больничную койку. Ни один вожак обезьяньей стаи не преуспел так в контроле за субординацией своих подчиненных, как преуспели социальные работники в демонстрации своего превосходства над теми, кто обращается к ним за помощью. Этот же эффект поте- ри контроля объясняет феномен, что в современных зданиях, где окна можно только приоткрыть или они не открываются совсем, люди часто чувствуют себя хуже и подавленнее, чем в старых зданиях, где человек может открыть окно так, как ему заблагорассудится. После приведенных фактов я хочу еще раз повторить свою мысль о том, что на- сколько наш образ жизни зависит от врожденных биологических особенностей ор- ганизма, настолько и организм зависит от наших осознанных решений и места в обществе. Другие стероидные гормоны ведут себя так же, как кортизол. Уровень тесто- стерона коррелирует с агрессивностью. Но что от чего зависит: агрессивность от уровня тестостерона или наоборот? Наше материалистическое сознание подска- зывает, что тестостерон должен управлять агрессией. Но, как обнаружилось в опытах с бабуинами, зависимость противоположная. Агрессивное поведение пред- шествует повышению содержания тестостерона в крови. Мысль управляет телом, а тело управляет геномом. Тестостерон так же подавляет иммунную систему, как и кортизол. Это объясня- ет, почему у многих видов самцы больше подвержены заболеваниям и умирают раньше, чем самки. Угнетение иммунитета тестостероном делает организм более чувствительным не только к микроорганизмам, но и к крупным паразитам. Наблю- дения проводились над оводами — паразитическими мухами, откладывающими яйца под кожу оленям и крупному рогатому скоту. Личинки мух затем развиваются под кожей, образуя свищи на теле животных, пока не закончится их цикл развития, и они снова не превратятся в мух. Северные олени в Норвегии особенно сильно страдают от этих паразитов, но, как показали исследования, оводы поражают самцов значительно чаще, чем самок. В среднем в двухлетнем возрасте на самцах выявляется втрое больше свищей с личинками оводов, чем на самках, тогда как кастрированные олени поражаются не чаще самок. Сходные распределения частот поражений были выявлены для самых разных паразитов, включая одноклеточного возбудителя болезни Шагаса. По некоторым данным в хронической форме этой бо- лезнью страдал Чарльз Дарвин. Заразиться этой болезнью Дарвин мог во время своего путешествия по Чили, по местам, где обитают клещи — переносчики этой протозойной инфекции. Симптомы, от которых потом долго лечился Дарвин в Евро- пе, очень напоминают картину хронической формы этого заболевания. Если бы Дарвин был женщиной, ему бы не пришлось так страдать. Мы неспроста вспомнили Дарвина, ведь это его теория проливает свет на на- значение стероидных гормонов. Биологический смысл явления угнетения иммунной системы тестостероном объясняется теорией полового отбора — разновидностью естественного отбора. В своей второй книге об эволюции, «Происхождение чело- века», Дарвин пишет, что точно так же, как селекционер выводит разновидности голубей, тщательно отбирая пары для скрещивания, самки продвигают эволюцию вида, выбирая партнера по спариванию. На протяжении многих поколений, отдавая предпочтение самцам с определенными характеристиками, самки изменяют формы тела, размеры, цвет и брачную песню самцов своего вида. Именно так Дарвин объясняет появление яркого длинного хвоста у павлина, о чем мы уже говорили с вами в главе, посвященной половым хромосомам X и Y. Через 100 лет, в 70-х и 80-х годах прошлого века, в серии экспериментальных и теоретических работ удалось подтвердить версию Дарвина о том, что появление ярких хвостов и опе- рения, оленьих рогов, а также соловьиные трели и размеры самцов — результат активного или пассивного выбора самок.
Но почему? Какое преимущество для самки дает длинный хвост самца или его зычный голос? Две основные теории обсуждаются в дискуссиях. Во-первых, пред- полагается, что следование самок общим тенденциям вида в выборе самцов спо- собствует продолжению рода. Если самка выберет в партнеры «непривлекательно- го» самца, то ее сыновья также будут непривлекательными для других самок, следовательно, у них родится меньше детей, чем могло бы быть. Другая гипоте- за, на которой я предлагаю остановиться в этой главе, состоит в том, что sip- кие внешние признаки самца могут свидетельствовать о высоком качестве его ге- нов . В частности, это может говорить о высокой устойчивости организма самца к инфекциям и паразитам, превалирующим в районе обитания вида. Самец как бы го- ворит всем, кто способен его услышать: «посмотрите какой я сильный, я спосо- бен отрастить длинный хвост или громко петь, потому что я нечувствителен к малярии или к глистам». И тот факт, что тестостерон подавляет иммунитет и де- лает самца более чувствительным ко всем болезням, как раз и делает заявление самца правдивым. Не будь он таким здоровым, он давно бы уже умер от инфекций. Недаром все вторичные половые признаки, включая ветвистые рога, длинные хво- сты, яркое оперение и громкую брачную песню, напрямую связаны с уровнем тес- тостерона в крови. Если самцу удалось так накачать себя тестостероном, что он выглядит ярче и привлекательнее других, и при этом еще не умер ни от какой инфекции, то он действительно обладает удивительно полезным генотипом, заслу- живающим передачи следующим поколениям. Получается так, что иммунная система как бы маскирует все преимущества и недостатки генома. Тестостерон снимает это препятствие и позволяет самке заглянуть прямо в геном. Такая версия полового отбора называется «теорией иммунокомпетентной уязви- мости» . В соответствии с этой теорией эффект угнетения тестостероном иммунной системы — не случайность, а закономерность. Самец не может стать привлека- тельным для самок, не заплатив за это повышенной уязвимостью своей иммунной системы. Казалось бы, что самец, способный «отрастить хвост» без ущерба для своего иммунитета, смог бы оставить больше потомства и победить в эволюцион- ном соревновании других самцов. Но это не так. Слабый самец «с большими рога- ми» передаст следующим поколениям «слабые» гены, которые приведут его род к вымиранию. И все же что-то есть непонятное и необъяснимое в этой теории и в ее неот- вратимости. Почему тело должно быть устроено так, что стероидные гормоны обя- зательно подавляют иммунитет? Это значит, что как только вам в жизни переста- ет улыбаться удача, ваш собственный организм спешит поставить подножку и уда- рить в спину, ослабляя иммунитет и делая вас восприимчивее к инфекциям, онко- логии и сердечно-сосудистым заболеваниям. И как только самец животного всту- пит в бой с конкурентом за самку или постарается впечатлить ее своим внешним видом, так и тут тестостерон уже подтачивает его силы и сокращает жизнь. По- чему? Многие ученые задумывались над этой загадкой, но однозначного ответа до сих пор нет. Поль Мартин (Paul Martin) в своей книге по психонейроиммунологии The sickening mind (Больное воображение) обсуждает два возможных объяснения этого феномена, но сам же опровергает оба предположения. Первая гипотеза состоит в том, что связь между стрессом, стероидными гормонами и иммунитетом ложная. Угнетение иммунитета происходит совсем по другим косвенным причинам. Мартин отмечает, что это объяснение феномена, отмеченного с высоким постоянством у многих организмов, крайне неудовлетворительно. В сложной взаимосвязанной сис- теме, каковой является живой организм, очень редко встречаются «случайные» явления. Если бы угнетение организма было просто досадной случайностью, этот вредный побочный эффект уже давно был бы устранен в ходе эволюции. Другое объяснение состоит в том, что угнетение иммунитета происходит не из- за гормонов, а потому, что организм не справляется со стрессом. Существует
гипотеза, что в жизни наших предков не было таких сильных и постоянных стрес- сов, как в наши дни, и организм просто не готов к ним. Но ведь бабуины и пав- лины живут в той же среде обитания, что и их предки. Тем не менее, у них, как, впрочем, и у всех других организмов, увеличение стероидов в крови зако- номерно ведет к ослаблению иммунитета. В своих выводах Мартин приходит к заключению, что проблема взаимосвязи стресса и иммунитета чрезвычайно сложна и еще требует глубокого изучения. Я тоже не смогу дать вам ответ на этот вопрос. Возможно, верна гипотеза Майкла Дэвиса (Michael Davies), состоящая в том, что депрессия нужна была для сбере- жения энергии в условиях недостатка пищи — один из наиболее обычных стрессо- вых факторов для всех организмов. Возможно также, что иммунодепрессивный эф- фект кортизола вызван тем, что по химическому составу он очень близок к тес- тостерону. А пагубное влияние тестостерона на организм самцов может быть ре- зультатом проделок «женских» генов, которые помогают самкам подобрать лучшего партнера. Другими словами, данный феномен мог появиться в результате полового антагонизма, о котором мы говорили в главе 7, когда рассматривали хромосомы X и Y. Пока ученые в растерянности, вы можете сами выбрать то объяснение, кото- рое вам больше нравится. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез НАЧАЛА ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Реформатский С.Н. СПИРТЫ Спирты суть производные углеводородов, происшедшие через замещение водорода на гидроксил; например из СН4 производится спирт СН3'ОН. Значит спирты образо- ваны тремя элементами: С, Н и О; в них одна единица сродства кислородного атома насыщена сродством водорода, а другая сродством углерода. Характерной группой для спиртов служит гидроксил. Формула строения простейшего спирта доказана во введении; для второго пред- ставителя СгНбО можно предположить две структурных формулы: СН3—СН2'ОН и СН3—О— СН3; но вторая не объясняет, почему при действии Na из 6Н только один замеща- ется натрием; между тем особенность одного атома водорода в первой формуле
очевидна; кроме того получение С2НбО из СН3—СН21 при действии воды несомненно доказывает непригодность второй формулы и правильность первой: СН3-СН21 + НОН = СН3-СН2(ОН) + HI По числу водных остатков спирты разделяются на одиоатомные СН3 (ОН) , дву- атомные С2Н4(ОН)2, трехатомные СзН5(ОН)3 и т. д. Кроме того, смотря по происхо- ждению из предельного или непредельного углеводорода, они бывают предельными или непредельными. Спирты можно рассматривать еще как производные воды, образованные замещени- ем одного атома водорода на углеводородный радикал. За правильность подобного взгляда говорит тождество реакций спирта и воды с металлическим натрием и пя- тихлористым фосфором. Водный остаток входит в состав большинства кислот и оснований; например N02 ОН "" азотная кислота, Na'OH — едкий натр. Спирты, однако, не имеют ни кис- лых ни основных свойств — они нейтральны; только в одном превращении они на- поминают основания, именно в способности реагировать с кислотами. Как едкий натр, например, вступая в сочетание с кислотой, образует соль и воду: NaOH + N020H = N020Na + Н20, так и спирт реагирует с азотной кислотой, образуя сложный эфир и выделяя воду: СНз'ОН + N020H = NO2OCH3 + Н20 Но как характер получаемых продуктов (соль и эфир), так и самое течение ре- акции не имеют между собою ничего общего. Равным образом можно указать и на некоторое сходство спиртов с кислотами, но чисто внешнее: это — способность их замещать водород гидроксила, например на натрий; однако получаемые соеди- нения не похожи на настоящие соли: они, например, легко разлагаются водой. Итак мы видим, что спирты — нейтральные, кислород-содержащие соединения, способные, подобно основаниям, вступать в реакцию с кислородными кислотами, образуя сложные эфиры и выделяя воду. Предельные одноатомные спирты СпН2п+20 Предельные одноатомные спирты производятся из предельных углеводородов за- мещением одного атома водорода на гидроксил. Из метана и этана, вследствие тождества содержащихся в них водородов, выводится только по одному представи- телю: СН3(0Н) и СН3'СН2(ОН). Из пропана образуются уже два спирта СН3СН2СН2(ОН) и СН3СН(0Н) СН3. ИЗ бутанов СНзСН2СН2СНз и (СН3)2СНСН3 - четы- ре : два из норм.: 1) СНзСН2СН2СН2 (ОН) , 2) СН3СН2СН(ОН) СН3 и два из изобутана: 3) (СН3)2СНСН2(ОН) 4) (СНзЬС(ОН) СН3 Для более сложных спиртов число изомеров быстро возрастает: спирты с пятью атомами углерода известны уже в восьми изомерных формах, для спиртов с Се возможны 17 изомеров, с С7 — 38, с Ci2 — 3057. В первой и третьей формулах спиртов, производящихся от бутанов, гидроксил
стоит при группе СН2, во второй — при группе СН, а в четвертой — при углероде негидрогенизованном; сообразно с этим спирты разделяются на первичные, содер- жащие группу СН2 (ОН) , вторичные, содержащие группу СН(ОН), и третичные с группой С(ОН). Первичные спирты давно известны; существование же вторичных и третичных предсказано было Кольбе в 1860 году. Вскоре после этого Фридель от- крыл вторичный пропиловый спирт, а Бутлеров — третичный бутиловый (1864). Название спиртов составляется по тем радикалам, которые в них находятся. Поэтому СН3 (ОН) называется метиловым спиртом, С2Н5 (ОН) — этиловым, С3Н7 (ОН) — пропиловым, С4Н9(ОН)— бутиловым, C5Hi7 (ОН) — амиловым и т. д. При составлении названия изомеров обращают внимание как на строение радикала, так и на то, какая группа связана с гидроксилом; так, из бутиловых спиртов (см. выше) пер- вый называется нормальным первичным бутиловым, второй — вторичным бутиловым, третий — первичным изобутиловым и четвертый — третичным изобутиловым спиртом. Кроме того спирты можно рассматривать и называть как продукты замещения во- дорода в метиловом спирте (Кольбе назвал его карбинолом) на различные радика- лы; напр. СН3'СН2(ОН) есть метилкарбинол, (СН3)2СН(ОН) — диметилкарбинол, СНз'СН (ОН) СН2'СНз — метилэтилкарбинол, (СН3)зС(ОН) — триметилкарбинол. По женевской номенклатуре для спиртов характерно окончание „ол", пристав- ляемое к названию углеводорода с тем же числом атомов углерода: метанол, эта- нол , пропанол и т. д. Положение ОН обозначается цифрой в конце названия, на- пример снач >СН - СНа(ОН) имеет название метил-2-пропанол-1. Приставка спереди „метил-2" указывает, что спирт имеет изостроение и что у второго углеродного атома в пропаноле атом водорода замещен на радикал метил. Общие способы получения Ш Одноатомные спирты по составу отличаются от углеводородов лишь на один атом кислорода (СН4, СН40); но прямо ввести последний в частицу углеводорода нель- зя (за редким лишь исключением; см. окисление трифенилметана); приходится из- бирать окольный путь. Исходным материалом служат одногалогенопроизводные. Злдача состоит в замещении галогена на гидроксил. Достигается это, во-первых, действием воды в присутствии оснований (например окиси свинца, потребной для нейтрализации образующейся кислоты): СН31 + НОН = СНз'ОН + HI во-вторых, действием влажной окиси серебра (водная окись серебра неизвест- на, но для простоты вместо Ag20 + Н20 пишем 2АдОН) : СН31 + АдОН = СН3ОН + Agl В третьих, галогенопроизводное нагреванием с уксусно-серебряной солью пере- водят сначала в сложный эфир (1) , а затем разлагают (обмыливают) последний едкой щелочью на спирт и соль кислоты (2), т. е. реакция протекает в две фа- зы:
1) CH3I + CH3COOAg = CH3COOCH3 + Agl 2) СН3СООСН3 + КОН = СН3ОН + СНзСООК 31 Присоединением частицы воды к этиленным углеводородам (через посредство серно-эфирных кислот): СН2=СН2 + Н20 = СН3-СН2ОН При этой реакции только из этилена получается первичный спирт, во всех же прочих случаях — или вторичный или третичный, так как гидроксил, как извест- но, присоединяется к наименее гидрогенизованному атому углерода. Ш Иногда непредельные углеводороды переводят сначала в сложные эфиры, присое- диняя к ним частицу органической кислоты; достигается это нагреванием смеси кислоты и углеводорода, или самих по себе, или в при сутствии серной кислоты, или — хлористойо цинка (И. Кондаков). (СН3)2С:СНСН3 + СНзСООН = (СН3) 2С (ОСОСН3) СН2СН3 Обмыливая образовавшийся эфир, получают спирт: (СН3)2С(ОСОСН3) СН2СН3 + КОН = (СН3)2С(ОН) СН2СН3 + СН3СООК Действием азотистой кислоты на первичные амины достигается замещение группы амино NH2 на гидроксил: CH3NH2 + NOOH == СН3ОН + N2 + Н20 Частные способы получения 31 Первичные спирты получаются восстановлением алдегидов: СН3СН:0 + Н2 = СН3СН2(ОН) также восстановлением ангидридов (а) и хлорангидридов (Ь) кислот (А. Зай- цев, 1869 г.); в последних двух случаях сначала образуется алдегид, который испытывает затем дальнейшее восстановление: a) (СН3СО)20 + Н2 = СН3"СН:0 + СН3СООН b) СН3С0С1 + Н2 = СН3СН:0 + HC1 Восстановление хлорангидридов удобно производить действием натрия на их эфирный раствор. Сложные эфиры органических кислот при действии натрия на раствор их в без- водном спирте превращаются также в первичные спирты (Буво) ; при этом от дей- ствия натрия на спирт получается водород (а) , который восстановляет затем эфир (Ь):
a) 4С2Н5ОН + 4Na = 4C2H5ONa + 2Н2 b) C3H7COOC2H5 + 2Н2 = С3Н7СН2(ОН)+ С2Н5ОН. ш Вторичные спирты получаются восстановлением кетонов (Фридель): СН3-С:0-СН3 + Н2 = СНзСН(ОН) СН3 Действием цинкорганических соединений на алдегиды (Вагнер); здесь реакция совершается в две фазы: сначала происходит присоединение цинкорганического соединения к алдегиду по месту двойной связи с образованием сложного цинкор- ганического соединения (а), которое затем разлагается водой (Ь): С2Н5 a) СН3 • СН: О -f Zn(C2H5)2 — СН3 * CH(OZnC2H5); С2Н5 С2Н5 b) СН3 ■ CH(OZnC2H5) + 2Н20 = СН3 — СН(ОН) + Zn(OH)2+C2HG ш Третичные спирты получаются (по Бутлерову) действием хлорангидридов кислот на цинкорганические соединения, и реакция протекает в три фазы: СН3 a) СН3 • С: О -f Zn(CH3)., — СН3 • C(OZnCH3); CI CI. CH3 CH3 b) CH3 • C(OZnCH3) -|- Zn(CH3)2 = СН3 • C(OZnCH3) -f Zn(CH3)Cl; CI " CH3 CH3 , ' CH3 c) CH3 • C(OZnCH3) -j- 2H20 = CH3 • C(OH) -f- Zn(OH)2 -f CH4. CH3 CH3 m Третичные же спирты получаются (реакция А. Зайцева и его учеников) из кето- нов при действии на них смеси цинка и галогенопроизводного; сначала образует- ся галогенцинкорганическое соединение, которое уже и действует затем на ке- тон: С2Н5 ^2^5 a) С0Н5. С: О + СН5 - ZnJ = C2H5 • C(OZnJ); СН3 С2Н3 С2Н5 b) С2Н, • C(OZnJ) 4- Н,0 = С2Н5. С(ОН) + Zn(OH)J. Лучшие выходы третичных спиртов получаются, если в реакции А. Зайцева заме- нить цинк магнием (Гриньяр) и реакцию вести в эфирном растворе. Вместо кетонов можно применить в реакцию и сложные эфиры органических ки- слот. Например, этиловый эфир уксусной кислоты с магнием и галогенопроизвод- ным даст метилдиэтилкарбинол. Реакция протекает в следующие четыре фазы:
a) CH5Br~|-Mg^C2H5MgBr. C2HS b) CH3• С: 0 -f CH.MgBr = СНЯ• С• OMgBr; OC2H5 " ' ' OC2Hs c) CHS -0 OMgBr+C2H5MgBr---CH3 • O0MgBr.+ Mg(OC2H6)Br; OC2H5 ЦН5 C3HG C2H6 d) CH3 * C- OMgBr + H20 = CH3 - С. OH + Mg(OH)Br. C3H5 ЦЧ5 OzzC<f Хлороугольный эфир ОС$Нй также дает третичные спирты (Губен, Мацуре- вич) ; при этом хлор и этоксильная группа (ОС2Н5) замещаются на радикалы, а к карбонилу присоединяется магний-галогенный алкил так же, как и в синтезе Зай- цева-Гриньяра. По разложении водой получаются третичные спирты. Во всех упомянутых реакциях с алдегидами, кетонами, эфирами и хлорангидри- дами существенную роль играет находящаяся в них группа С=0 (карбонильная группа или карбонил); она, взаимодействуя с различными телами, легко заменяет свою двойную связь между углеродом и кислородом на одиночную —С—О—, вслед- ствие чего образуются две свободных единицы сродства: одна у углерода, а дру- гая у кислорода; на счет освободившихся единиц сродства и происходит присое- динение тех или других атомов или групп. Например в реакции Бутлерова дейст- вием на частицу хлорангидрида одной частицы цинкметила достигают присоедине- ния радикала метила на счет углеродного сродства, а на счет кислородного — одновалентной же группы (ZnCH3) ; получается сложное цинкхлорорганическое со- единение . Так как галогенные соединения способны вступать в реакцию с метал- лоорганическими, то и хлор, здесь находящийся, при действии второй частицы цинк-метила замещается на группу СН3. Полученное сложное цинкорганическое со- единение легко реагирует затем с водой, причем группа OZnCH3 превращается в водный остаток, и таким образом получается триметилкарбинол — спирт третич- ный. Физические свойства Низшие члены — бесцветные легкоподвижные жидкости, характерного запаха и жгучего вкуса; с водой смешиваются и из водного раствора легко вновь выделя- ются прибавлением хорошо растворимых солей (например, поташа). Растворимость в воде убывает с усложнением состава, так что более сложные (содержащие от С4 до Си) могут быть характеризованы как маслообразные, с водой не смешивающие- ся жидкости. Высшие члены тверды и не имеют ни запаха ни вкуса. Все раствори- мы в эфире и обыкновенном спирте. Температура кипения спиртов значительно вы- ше, чем для соответствующих углеводородов, т. е. водный остаток, входя на ме- сто водорода, обусловливает значительное повышение температуры кипения; на- пример пентан — C5Hi2 кипит при 37 С, а амиловый спирт С5Нц'ОН — при 137 С. Вообще же относительно температуры кипения спиртов существуют следующие пра- вильности : 1) она повышается с усложнением состава (см. таблицу I) , причем для спиртов нормального строения гомологическая разность равна около 19 С, 2) нормальные спирты кипят выше, чем изомерные с ними изоспирты (см. таблицу II; ср. пропиловые спирты или первый и третий между бутиловыми и др.).
I. Таблица спиртов нормального строения. Названия и формулы Метиловый, СН3 ОН Этиловый, С2Н5 ОН Пропиловый, С3Н7' ОН Бутиловый, С4Н9ОН Амиловый, С5Нц'ОН Гексиловый, CeHi3' ОН Гептиловый, С7Н15' ОН Октиловый, CsHiv' ОН НОНИЛОВЫЙ, С9Н19ОН Дециловый, Ci0H2i'OH Додециловый, С12Н25' ОН Тетрадециловый, С14Н29ОН Гексадециловый, Ci6H33 ОН Октадециловый, С18Н37' ОН Цериловый, С26Н53' ОН Мирициловый, СзоНбх'ОН Т. пл. С - 94 - 112 -127 - 80° — — - 36,5 - 17,9 - 5 + 7 24 38 50° 59 79 85 Т. кипения С 64,5 78,4 97 117 137 157 176 195 213 231 143* 167* 190* 211* Уд. вес 0,812 0,806 0,817 0,823 0,829 0,833 0,836 0,839 0,842 0,839 0,831 0,321 0,818 0,813 — — при 0 С 7 С 24 С 38 С 50 С 59 С При 15 мм, остальные при 760 мм. II. Таблица изомерных спиртов. Названия и формулы спиртов Т. пл. С Т. кип. С Уд. вес при 0° Пропиловые спирты С3Н7' ОН: 1) Первичный, СН3'СН2'СН2 (ОН) 2) Вторичный, СН3СН(ОН) СН3 97 82 0,8177 0,8161 Бутиловые спирты С4Н9'ОН: 1) Норм, первичный, СНз'СН2'СН2'СН2 (ОН) 2) Вторичный, СН3СН2СН(ОН) СН3 3) Изобут. первичный, (СН3) 2СН*СН2 (ОН) 4) Третичный, (СНз)зС(ОН) -108 +25 117 100 107 83 0,8239 0,8270 0,8168 0,7802 Амиловые спирты С5Нц' (ОН) : 1) Норм, первичный, СН3'(СН2) 3СН2 (ОН) 2) Изобут. карбин., (СН3) 2СНСН2СН2 (ОН) 3) Втор. Бутилкарб. , (СН3) (С2Н5)СНСН2(ОН) 4) Метилпропилкарб. , (СН3) (С3Н7) СН (ОН) 5) Метилизопропилкарб. , (СН3) (С3Н7) СН (ОН) 6) Диэтилкарбинол, (С2Н5) 2СН (ОН) 7) Диметилэтилкарбин. , (СН3) 2 (С2Н5) С (ОН) 8) Третичнобут. карбин., (СН3) зС'СН2 (ОН) -134 -12 +52,5 137 130 128 119 112,5 117 102 113 0,8293 0,8248 0,8341 0,8239 0,8330 0,8315 0,8280 Кроме того первичные спирты обыкновенно кипят выше изомерных с ними вторич- ных и третичных; самую низкую температуру кипения имеют третичные спирты, и притом тем более низкую, чем больше групп СН3 входит в состав данного соеди- нения. Накопление метиловых групп отражается в положительном смысле и на спо- собности к кристаллизации (см. в таблице II третичный бутиловый и последние два из амиловых спиртов). Из таблицы первой видно, что удельные веса посте- пенно повышаются с усложнением состава, но они всегда меньше единицы; повыша- ются и температуры плавления.
Химические свойства Химические свойства спиртов обусловливаются главным образом присутствием в них гидроксильной группы. Спирты нейтральны. 1) При действии калия, натрия или кальция водород гидроксила замещается на металл, и образуются так называемые алкоголяты1: СН3ОН + Na = CH3ONa + Н Последние обладают щелочными свойствами; водою легко разлагаются на спирт и щелочь: CH3'ONa + Н20 = СНз'ОН + NaOH. Свойства спиртов В спирт бросают кусочек натрия; сейчас же наступает обильное выделение во- дорода . 2) Пятихлористый фосфор замещает гидроксил на атом хлора с выделением НС1: СНз'ОН + РС15 = СН3С1 + Р0С13 + НС1 Так как его действие на кислородные соединения, в которых обе единицы срод- ства кислорода связаны с углеродом, всегда выражается замещением атома кисло- рода на два атома хлора, то, определяя в полученном продукте количество хло- ра, можно выяснить обеими ли единицами сродства кислород связан с углеродом или одной, как в гидроксильных соединениях; при этом присутствие гидроксила доказывается также и выделяемым при этой реакции хлористым водородом. Свойства спиртов В пробирке к РС15 приливают немного спирта; тотчас наступает бурное выделе- ние НС1 (белый дым) . Реакция должна итти при условии отсутствия воды, а то последняя с РС15 дает также НС1. 3) Действие кислот на спирты. Если обработать спирт галогеноводородной ки- слотой, то водный остаток замещается на атом галогена, и выделяется частица воды: СНз'ОН + НС1 = СН3С1 + Н20 При действии НС1 и НВг реакция на этом и останавливается, между тем как HI, если взята в избытке, вследствие своих восстановительных свойств переводит 1 Известны алкоголяты и других металлов Мд, А1, Ва; алкоголяты Мд и А1 получаются при действии на спирты амальгамированных металлов, а бариевый — при кипячении спирта с ВаО. Алкоголят Мд получается также при пропускании спирта над нагретым до 250 С порошком магния. Магний реагирует со спиртами (и водой) и без нагревания, если его предварительно активировать; для этого магний просушивают и затем нагревают с не- большим количеством йода или брома. При пропускании паров - обыкновенного спирта над алкоголятом при 330—410 С полу- чается бутиловый спирт (Терентьев): (C2H50)2Mg + 2С2Н5ОН = 2С4Н9ОН + МдО + Н20
образовавшееся галогенопроизводное в углеводород, замещая галоген на водород СН31 + HI = СН4 + 12 Таким образом от действия избытка HI спирты испытывают замещение гидроксила на водород, переходя таким образом в углеводороды. Свойства спиртов В колбочке 15 минут кипятят с вертикальным холодильником 1 объем обыкновен- ного спирта с 3 объемами конц. HI; по разбавлении водой получаются два слоя; нижний слой содержит С2Н51. Кислородные кислоты при действии на спирты дают сложные эфиры, т. е. про- дукты замещения водорода спиртового гидроксила на кислотный радикал: СНз'ОН + N02OH = N02OCH3 + Н20 Точно так же реагируют и органические кислоты, например уксусная: СНз'ОН + СНз'СООН = СН3СООСН3 + Н20 Эта реакция носит название этерификации. Реакция этерификации В пробирке 2 объема спирта нагревают с 1 объемом конц. уксусной кислоты; появление приятного запаха доказывает образовавие уксусного эфира. Если смешать спирт и кислоту в частичных количествах (т. е., например, ук- сусной кислоты взять 60 г, а этилового спирта 46 г; цифры 60 и 46 суть час- тичные веса той и другого; можно, конечно, брать и кратные этим количествам, например: 30 и 23, 15 и 11,5 и т. д.), то при обыкновенной температуре обра- зование эфира идет весьма медленно и никогда не доходит до конца: часть спир- та и кислоты остаются невошедшими в сочетание.. Причиной служит выделяющаяся при реакции вода, потому что она действует на эфир, разлагая его обратно на спирт и кислоту. При этом образование эфира для одних спиртов идет быстрее, а для других медленнее; кроме того максимальное количество образующегося эфира (предел этерификации) для одних спиртов больше, а для других меньше. Как ско- рость этерификации, так и предел ее зависят от строения спирта. Скорость эте- рификации определяется количеством эфира, образующегося при нагревании час- тичных количеств спирта и кислоты в течение часа. Спирты нормального строения обладают наибольшей скоростью этерификации; а изоспирты имеют тем меньшую скорость, чем разветвленнее цепь углеродных атомов и чем ближе к гидроксилу расположены боковые цепи. Сложные зфиры образуются из спиртов и при действии на них хлор-ангидридов кислот; например ROH + СН3СОС1 = CH3COOR + HC1 но так реагируют только первичные и вторичные спирты; третичные же испы- тывают при этом замещение ОН на атом хлора: (СНз)зСОН + СН3СОС1 = = (СН3)3СС1 + СН3СООН Поэтому хлористый ацетил СН3'СОС1 является характерным реагентом на третич-
ные спирты (Анри). 4) Окисление спиртов — очень важная реакция, так как по продуктам окисления решается вопрос об изомерии данного спирта, т. е. вопрос о том, есть ли дан- ный спирт первичный, вторичный или третичный. Обычными окислителями служат: азотная кислота, хромовая смесь и марганцово- калиевая соль. Эти соединения легко отдают свой кислород при взаимодействии с телами, способными окисляться. Азотная кислота, окисляя, распадается (восста- навливается) кроме кислорода, идущего на окисление, еще на различные окислы азота, например: 2HN03 = О + 2N02 + Н20 или 2HN03 = 30 + 2N0 + Н20 и т. д. Хромовой смесью называется водный раствор двухромовокалиевой соли с серной кислотой; реакция окисления здесь происходит вследствие такого разло- жения2 : К2Сг207 + 4H2S04 = = 2CrK(S04)2 + 4H20 + 30 Хромовая смесь — сильный окислитель, но еще более сильно действует хромовый ангидрид, окисляющее дайствие которого обусловливается легким превращением его в окись хрома: 2Сг03 = Сг203 + 30 Распадение марганцово-калиевой соли можно представить так: 2КМп04 = К20 + 2Мп02 + 30 если же окисление ведется в присутствии H2S04, то 2Мп02 выделяют еще два атома кислорода: 2Мп02 + 2H2S04 = 2MnS04 + 2Н20 + 02 т. е. в отсутствии кислоты из двух частиц марганцовокалиевой соли выделяет- ся три атома кислорода, а в присутствии серной кислоты — пять атомов. Окисление спирта В чашечке, которая помещена на дне глубокого стакана (для избежания опасно- сти от разбрызгивания), к дымящей HN03 приливают из пробирки понемногу спирт; наступает энергичное окисление, сопровождающееся отделением бурых окислов азота и воспламенением спирта. Окисление спирта В пробирке к хромовой смеси приливают спирт и осторожно подогревают; крас- ный цвет смеси скоро переходит в зеленый (цвет хромовых квасцов). 2 Это сложное уравнение может быть представлено рядом простых, отвечающих отдельным фазам реакции.
Окисление спирта На кристаллы хромового ангидрида (Сг03) , помещенные на кирпиче, наливают немного спирта. Спирт загорается. Красные кристаллы (СгОз) превращаются в зе- леную массу (Сг203) . Окисление спирта В пробирке нагревают смесь спирта с раствором КМп04; раствор обесцвечивает- ся, и получается бурый осадок гидрата перекиси марганца. Окисление спиртов понимают так, что кислород действует на водородные атомы, стоящие рядом с водным остатком, превращая их в гидроксилы. По этому предпо- ложению из первичных спиртов при действии одного атома кислорода должен полу- читься двуатомный спирт: СН3СН2(ОН) + О = СН3СН(ОН)2 так как при углероде, связанном с двумя гидроксилами, остается еще один атом водорода, то при дальнейшем окислении и он может образовать водный оста- ток, так что в конце получится спирт трехатомный: СН3'С(ОН)3. Вторичный спирт таким же путем дает только один продукт окисления — спирт дзуатомный: СНзСН(ОН) СН3 + О = СН3С(ОН)2СН3 Третичные же спирты, как не содержащие водорода рядом с гидроксилом, при окислении не могут дать аналогичных продуктов. Соединения, содержащие по нескольку водных остатков при одном углеродном атоме, неустойчивы и в момент образования теряют воду за счет своих гидрокси- лов, превращаясь в тела другого характера; так, из продуктов окисления пер- вичного спирта: СН3'СН(ОН)2 и СН3'С(ОН)3 через потерю по одной частице воды по- лучаются : СН3' СН : 0 и СН3' СООН, т . е . алдегид и кислота, продукт же, полученный при окислении вторичного спирта СН3'С (ОН) 2СН3, дает кетон СН3'СО'СН3. Все эти соединения содержат то же число углеродных атомов, какое было и во взятых спиртах3. Итак, при окислении первичных спиртов последовательно получаются два про- дукта с тем же числом атомов углерода, что и в окисляемом спирте: алдегид и кислота; окисление вторичных спиртов приводит к образованию одного лишь про- дукта с тем же числом атомов углерода, именно кетона; третичные же спирты при окислении не образуют ни одного продукта с тем же числом углеродных атомов. На основании этого правила по продуктам окисления мы узнаем, будет ли данный спирт первичным, вторичным или третичным. 5) При действии галогенов (С1 и Вг) спирты первичные сначала окисляются в алдегиды, а вторичные — в кетоны; затем, при дальнейшем действии галогенов, эти последние дают продукты замещения водорода на галоген; так, из этилового спирта получаются трихлоралдегид СС1з' СН : О, трибромалдегид СВг3' СН : О; изопро- пиловый спирт дает при этом галогено-замещенный кетон (ацетон), например СН3'СО'СВг3; третичные же спирты, вследствие неспособности давать продукты окисления с тем же числом углеродных атомов, реагируют иначе; так, при дейст- вии брома получаются главным образом двубромистые соединения непредельных уг- леводородов, образование которых можно объяснить отпадением воды от третично- 3 Сказанное не исключает возможности окисления спиртов с образованием продуктов, со- держащих меньшее число углеродных атомов, чем сколько их находится в окисляемом спирте.
го спирта; например, триметилкарбинол дает бромистый изобутилен (Этар, Броше и Ипатьев): ) С(ОН) — СН3 т+ у CBf — СН„Вг, сн/ сн3/ 6) При действии водоотнимающих4 веществ спирты дают непредельные углеводо- роды; при этом гидроксил для образования воды уводит водород от соседнего уг- леродного атома, и если предстоит выбор, то — от наименее гидрогенизованного, например: СН3-СН2-СН(ОН)-СНз = Н20 + СН3-СН=СН-СН3 Отпадение воды легче происходит от третичных и вторичных спиртов, чем от первичных. Этой реакцией и обратным присоединением воды к полученному углево- дороду можно пользоваться для превращения одного изомерного спирта в другой; так, например, от первичного пропилового спирта СНз'СН2'СН2 (ОН) можно перейти к вторичному: отнимая воду, получаем пропилен СНз' СН:СН2; присоединяя же к пропилену вновь воду, получаем уже спирт вторичный СН3'СН(ОН) СН3, потому что при этом водород присоединяется к наиболее гидрогенизованному углероду, т. е. к группе СН2, а гидроксил — к СН. Точно также из первичного изобутилового спирта можно получить третичный: (СН3)2СН-СН2(ОН) -> (СН3)2С=СН2 -> (СН3) 2С (ОН)-СНз 7) При пропускании паров первичных и вторичных спиртов через накаленное же- лезо или цинк происходит распадение их на водород и алдегид (при первичных спиртах) или кетон (при вторичных спиртах)5. При замене же металлов глинозе- мом (при 400—500 С) отпадает Н20 и образуются непредельные углеводороды. Обе реакции дают хорошие выходы и рекомендуются для получения алдегидов, кетонов и углеводородов (Ипатьев). 8) При действии на спирты магний-иод-метила выделяется метан: С2Н5ОН + CH3MgI = C2H5OMgI + СН4 Реакция эта служит для доказательства присутствия гидроксильной группы; а по объему выделившегося СН4 судят и о количестве гидроксильного соединения (Чугаев). 9) Спирты легко реагируют с фениловым эфиром изоциановой кислоты, или коро- че — с фенил-изоцианатом, C6H5'N:C:0, образуя так называемые уретаны, тела хо- 4 Как водоотнимающие вещества, наряду с конц. H2S04, ZnCl2, Р2О5 И ДР- г применяют ино- гда щавелевую кислоту KHS04. Отпадение воды можно вызвать и помимо названных ве- ществ, а именно простым нагреванием спиртов, при этом замечено, что при т. кип. наф- талина (218 С) теряют воду только третичные спирты; при т. кип. антрацена теряют во- ду и вторичные спирты, но не первичные; для их распадения требуется еще более высо- кая температура. Отсюда следует, что, определяя плотность пара данного спирта при указанных температурах, по найденной плотности можно сделать заключение об изомерии спирта. 5 Сабатье нашел, что эта реакция особенно хорошо идет с мелко раздробленной медью и притом при низшей температуре.
рошо кристаллизующиеся: C6H5N:C:0 + ROH = C6H5NHCOOR при обмыливании они снова выделяют спирт, так что применяются иногда для очищения спиртов. Вместо фенил-изоцианата еще лучше взять горчичное масло, которое с алкого- лятом спирта дает продукт (а) , от действия кислоты переходящий в тиоуретан (Ь) : a) RN:C:S + Rf ONa = RN: С (SNa) OR' b) RN:C(SNa) OR' + HC1 = RNHCSOR' + NaCl Отдельные представители Метиловый, или древесный спирт, иначе — карбинол СН3 (ОН) , он же — метанол. Добывается из продуктов сухой перегонки дерева; при этом образуются: газо- образные продукты, древесный деготь и водная жидкость, называемая подсмольной водой или древесным уксусом. В последнем, кроме воды, содержатся: древесный спирт (1,5—3%), уксусная кислота (10%), ацетон (0,5%) и др. В ретортах оста- ется угсль. Сухая перегонка дерева В тугоплавкой стеклянной реторте, соединенной с шарообразным приемником, на сетке нагревают древесные опилки. В приемнике скопляется водная жидкость (древесный уксус), поверх которой плавают смолистые капли (деготь). Кислая реакция дестиллата доказывается лакмусом. Выделение газов констатируют так: в тубус шарообразного приемника при помощи пробки вставляется газоотводная тру- бочка, внешний конец которой сужен; после того как вытеснится из прибора воз- дух , у этого конца зажигают выделяющийся газ. Количества продуктов сухой перегонки дерева следующие: угля — 25%, смолы — 4%, подсмольной воды — 47% и газов 20—25%. Для выделения метилового спирта из древесного уксуса уксусную кислоту отде- ляют нейтрализацией ее известью (получается ее кальциевая соль), а ацетон и древесный спирт разделяют дробной перегонкой (фракционировкой). Чистый спирт получают, переводя его в сложный эфир щавелевой кислоты СООСН3—СООСН3, ко- торый очищают кристаллизацией и затем разлагают обратно на щавелевую кислоту и чистый спирт кипячением с водой или аммиаком. Для получения безводного древесного спирта перегоняют его над сплавленным поташом или негашеной известью. Хлористого кальция, служащего обыкновенным осушителем для жидких органических соединений, при спиртах обыкновенно не применяют, потому что спирты способны вступать с ним в соединение. Соединение хлористого кальция с метиловым спиртом [СаС12'ЗСН3 (ОН) с т. пл. 177 С] хорошо кристаллизуется и потому может быть применено вместо щавелевого эфира для очищения спирта; кристаллы для удаления примесей высушивают и затем перегонкою с водой разлагают. MgBr2 также образует кристаллические соединения со спиртом, напр. MgBr2'6CH3 (ОН) с т. пл. 190 С (Б. Меншуткин) . Технически более выгодно получают теперь СН3'ОН при восстановлении окиси углерода (из водяного газа) в присутствии ZnO (катализатор) под давлением 500 атмосфер при 300—600 С: СО + 2Н2 = СНз'ОН.
Метиловый спирт может быть получен кипячением йодистого метила с водой: СН31 + Н20 = СНз(ОН) + HI Метиловый спирт — бесцветная легкоподвижная жидкость характерного запаха, с т. кип. 64,5 С. С водой, спиртом и эфиром смешивается во всех отношениях; служит растворителем жиров, масел, смол и т. п. Применяется для приготовления лаков, для денатурирования обыкновенного спирта. Большие количества его по- требляются при фабрикации анилиновых красок и для получения муравьиного алде- гида. На организм действует опьяняюще. Ядовит. Горит бледнохюлубым несветя- щимся пламенем. По химическим свойствам метиловый спирт имеет некоторые осо- бенности, понятные, впрочем, из его строения. Формула СН3 (ОН) — единственная в своем роде: здесь гидроксил стоит при группе СН3, следовательно, ни к пер- вичным, ни к вторичным и ни к третичным спиртам его причислить нельзя. Поэто- му при окислении, которое рассматривается как гидроксилирование, можно ожи- дать следующих трех продуктов: 1) СН2 (ОН)2 или, через потерю воды, муравьиный алдегид НСН:0; 2) СН (ОН) з или, по отпадении воды, муравьиную кислоту НСО'ОН; 3) С(ОН)4л который, теряя две частицы воды, дает угольный ангидрид С02. Опыт вполне подтверждает эти соображения. Точно также водоотнимающие тела не могут здесь действовать указанным выше (см. общие свойства) образом, потому что в метиловом спирте нет второго атома углерода, от которого гидроксил мог бы увести водород для образования воды. Остальные же реакции разделяет и древесный спирт. От обыкновенного (этило- вого) спирта он отличается неспособностью образовать йодоформ в присутствии иода и щелочи; если же данный препарат метилового спирта дает эту реакцию, то значит, что он содержит примеси (ацетона или обыкновенного спирта). Реакция на СН3 ОН Разбавленный водою спирт смешивают с разведенной H2S04 и при охлаждении приливают КМп04; отфильтровывают и к части фильтрата прибавляют фуксиносерни- стой кислоты, подкисленной соляной кислотой; получается синеватое окрашивание от образовавшегося при окислении муравьиного алдегида (другие алдегиды в при- сутствии НС1 окрашивания не дают). Каплю фильтрата смешивают с пятью каплями концентрованной H2S04 и прибавля- ют кристаллик морфина или кодеина: получается фиолетовое окрашивание. Этиловый, или винный спирт (метилкарбинол, этанол, он же — обыкновенный спирт) СН3'СН2(ОН) известен с глубокой древности; его качественный состав впервые определил Лавуазье, а количественный — Соссюр (1808). В природе встречается в очень малых количествах: в некоторых растениях, в почве, в воде и даже в воздухе. Технический способ добывания спирта основан на брожении некоторых сахари- стых веществ под влиянием дрожжей. Для этого обыкновенно берут или клубни картофеля или хлебные зерна и, переведя их в состояние мельчайшего раздробле- ния, подвергают действию солода6; при действии последнего крахмал, входящий в состав картофеля и зерен, превращается в мальтозу Ci2H220n, и мальто-декстрин C6Hi0O5. Затем прибавляют дрожжей; тогда мальтоза, под влиянием содержащегося в дрожжах энзима „инвертазып, переходит в виноградный сахар С12Н22О11 + Н2О = 2СбН]_20б 6 Солод есть проросшие зерна ячменя и других злаков; в нем находится фермент диастаз (амилаза), который переводит крахмал в мальтозу и декстрин.
который начинает бродить, тогда как декстрин уже в период брожения превра- щается также в мальтову, а затем и в виноградный сахар, и тогда только бро- дит. Дрожжи - это грибок — Saccharomyces cerevisiae, который вырабатывает особое вещество (зимазу), обусловливающее распадение сахара; главные продукты распада — спирт и угольный ангидрид: C6Hi206 = 2С2Н5ОН + 2С02 Кроме них образуется еще ряд побочных продуктов, как напр. глицерин (2,5— 3,6%), янтарная кислота (0,4—0,7%), так называемое сивушное масло7 и др. В со- став сивушного масла входят главным образом четыре первичных спирта: пропило- вый, изобутиловый и два изоамиловых (см. таблицу II выше). Кроме того в спир- те обыкновенно находится еще небольшое количество уксусного алдегида. Полученный брожением этиловый спирт затем перегоняют при помощи особых ап- паратов (ректификаторы и дефлегматоры), дающих возможность доводить крепость спирта до 96%. Фракционировкой отделить последние 4% воды нельзя, потому что такая смесь имеет постоянную температуру кипения. Для получения абсолютного (безводного) спирта поступают так: продажный 96% спирт наливают в бутыли, наполненные доверху кусками негашеной извести, и да- ют 1—2 дня стоять; затем сливают этот спирт в колбы со свежей негашеной изве- стью (вместо извести иногда применяют сплавленный поташ, или безводный медный купорос, или окись бария), причем спирт не должен выступать над поверхностью извести, и кипятят в течение часа с вертикальным холодильником, а затем отго- няют спирт на водяной бане. Для удаления следов воды полученный таким спосо- бом спирт многократно перегоняют над небольшими количествами металлического натрия, который хотя и реагирует со спиртом, но прежде действует на воду. Еще удобнее вместо натрия применять металлический кальций, так как образующийся в присутствии воды гидрат окиси кальция Са(ОН)2 нерастворим в спирте, и, следо- вательно, по образованию или отсутствию осадка легко судить о том, достигнуто ли полное обезвоживание спирта (Винклер). Продажный абсолютный спирт всегда содержит небольшое количество (0,5—2%) воды, так как в безводном состоянии он жадно притягивает влагу из воздуха. Интересен следующий, так называемый азеотропический способ обезвоживания спирта, применяемый в технике: к спирту прибавляют бензол и эту смесь перего- няют; при 65 С перегоняется смесь спирта (18,5 частей), воды (7,4 ч.) и бен- зола (7,4 ч.); при 68 С — смесь спирта (32,4 ч.) и бензола (67,6 ч.); после этого в перегонном аппарате остается абсолютный спирт. Для освобождения от сивушного масла спирт разбавляют водой до 50% и фильт- руют через свежепрокаленный древесный уголь8. Получение спирта брожением В колбе емкостью 1,5 литра растворяют 50 г виноградного сахара в 1/2 литре Сивушное масло образуется не за счет сахаристого вещества, а из лейцина и изолей- цина, образующихся как продукты распада белков, содержащихся в материалах, применяе- мых в винокурении; так, лейцин, (СН3) 2СН'СН2'СН (NH2) СООН под влиянием дрожжей, при участии воды, теряет С02 и NH3 и превращается в изоамиловый спирт (СН3) 2СНСН2" СН2 (ОН) . 8 При разбавлении водой часть высококипящих примесей выпадает в виде мелких капелек, которые при фильтрации удерживаются на поверхности и в порах угля; но главное дейст- вие угля, по-видимому, химическое. В порах угля находится сгущенный кислород возду- ха; он окисляет спирты в алдегиды и далее — в кислоты, которые со спиртами образуют эфиры приятного запаха и вкуса.
воды и прибавляют 25 см3 питательного раствора (это — раствор 20 г КЫОз + 10 г МдСЛ-2 + 10 г Са(ЫОз>2 и 10 г К2НР04 в литре воды), а затем несколько грамм растертых между пальцами в 50 см3 Н20 дрожжей; закрывают пробкой с изогнутой газоотводной трубкой, конец которой подводят под перевернутый цилиндр с во- дой. Колбу погружают в воду, температуру которой поддерживают в пределах 25— 30 С. По окончании выделения С02 (его доказывают при помощи известковой воды) колбу соединяют с холодильником и приемником и медленно отгоняют 180—200 см3 жидкости; из дестиллата еще раз отгоняют 80—90 см3 жидкости, которую в третий раз перегоняют с дефлегматором и термометром. Т. кип. 78,4 С. Для того чтобы демонстрировать факт обезвоживания спирта при перегонке, поступают так: на одной крышке фарфорового тигля поджигают перебродившую, не перегнанную жид- кость, а на другой — перегнанную; первая не горит, а вторая сейчас же воспла- меняется и горит голубым пламенем. Технически получают С2Н5'ОН из ацетилена, присоединяя к нему воду и восста- новляя получающийся при этом уксусный алдегид водородом в присутствии никеля: СН3-СН:0 + Н2 = СН3-СН2ОН Способ этот не дешевый. Еще менее выгодный способ получения спирта из эти- лена присоединением к нему воды при посредстве H2S04. Этиловый спирт может быть, получен действием воды на хлористый или броми- стый этил. Этиловый (он же обыкновенный или винный) спирт — бесцветная, легкоподвижная жидкость приятного запаха и жгучего вкуса. Температура кипения его — 78,4 С, затвердевает при —130,5 С, т. пл. —112 С, удельный вес при 0 С = 0,8062. Го- рит бледноголубым малосветящимся пламенем; но все же светимость здесь больше, чем при СН3 (ОН) . Причина — в большем процентном содержании углерода. Отличие пламени легко видеть, если на крышках фарфоровых тиглей одновременно, зажечь и тот, и другой спирт. С водой и эфиром смешивается во всех отношениях. При смешении с водой замечается уменьшение объема смеси; maximum уменьшения про- исходит при смешении 52 частей спирта с 48 частями (по объему) воды: получа- ется лишь 96,3 объемов смеси вместо 100 (Менделеев). Это явление носит назва- ние контракции. Этиловый спирт имеет громадное применение: в качестве раство- рителя для большинства органических соединений; для спиртовых ламп; как ис- ходный материал для получения самых разнообразных органических соединений, например для обыкновенного эфира, уксусной кислоты и др.; кроме того употреб- ляется в виде различных напитков9. Обыкновенная водка содержит 40% спирта, коньяк — 50%, херес и мадера — 21%, портвейн — 15%, столовые виноградные вина — 8,5—10%. шампанское — 8—9%. пиво — 3—4%. Крепость (процентное содержание) спирта определяется по удельному весу. Удельный вес безводного спирта при 15,5 С = 0,7937; чем больше спирт содержит воды, тем выше его удельный вес, и, наоборот, чем ниже его удельный вес, тем более содержит он чистого спирта. На этом основании и составлены таблицы, где указано, какое содержание спирта отвечает данному удельному весу, определяе- 9 Спирт, идущий на приготовление напитков, облагается высоким акцизом, который со- ставляет один из главных доходов в государственном бюджете. Чтобы не стеснять техни- ческое применение спирта, для этих целей спирт продается по ценам гораздо более де- шевым; а чтобы спирт, продаваемый для технических целей, не мог быть употребляем в качестве напитка, его денатурируют, т. е. прибавляют к нему посторонних веществ, имеющих дурной вкус и запах. Денатураторами служат: неочищенный (т. е. содержащий ацетон) древесный спирт, смеси кетонов, пиридиновые основания и др. Чтобы денатуро- ванный спирт легко отличался от чистого, его подкрашивают.
мому обыкновенно при помощи ареометра. Вместо обыкновенного ареометра приме- няются спиртомеры, где на шкале делений показано прямо процентное содержание спирта, соответствующее данному удельному весу. Проценты определяются или по весу или по объему; первые меньше вторых. В СССР употребляется спиртомер Траллеса, определяющий процентное содержание спирта по объему. Спиртомер Рих- тера определяет его по весу. Спиртомеры градуируются обыкновенно при темпера- туре 15,5 С. Если температура, при которой производится определение, выше 15,5 С, то удельный вес жидкости будет меньше, следовательно ареометр покажет спирта больше, чем его действительно находится в жидкости. Так, в 60% спирте при +30 С ареометр показывает 68,5%, а при —10 С — 50,4%. При спиртомере ино- гда находится и термометр, указывающий прямо градусы спирта, которые следует или вычесть (если ртуть термометра выше 15,5 С) или прибавить (если ниже 15,5 С) . Но непосредственно ареометром нельзя определить крепость таких спиртовых жидкостей, как пиво, коньяк, вино и др., потому что в них, кроме спирта и во- ды, содержатся еще другие вещества, изменяющие величину удельного веса. С ни- ми поступают так: определенное по объему (например 300 см3) количество испы- туемой жидкости подвергают сначала перегонке с холодильником; отгоняют треть взятого количества; при этом весь спирт перейдет в дестиллат; последний раз- бавляют дестиллированною водою до прежнего объема (т. е. до 300 см3) и тогда уже применяют спиртомер. Присутствие следов влажности легко определяется взбалтыванием испытуемого спирта с безводным медным купоросом, белый цвет которого постепенно становит- ся голубым. Очень чувствительна еще такая проба: к раствору жидкого парафина в сухом хлороформе приливают несколько капель водного спирта; сейчас же на- ступает помутнение. Проба спирта на воду В фарфоровом тигле осторожно нагревают 2 г кристаллического медного купоро- са CuS04'5H20 до исчезновения синей окраски. По охлаждении белый порошок в пробирке взбалтывают с 10 см3 обыкновенного спирта. Скоро наступает посинение порошка. В практике нередко приходится определять содержание сивушного масла в спир- те, потому что последнее обладает сильными ядовитыми свойствами. Так как главная составная часть сивушного масла — изобутил-карбинол, то и методы оп- ределения направлены на определение его количества. Для качественного испытания на сивушное масло спирт взбалтывают с фурфуро- лом или салициловым алдегидом и серной кислотой; в первом случае получается розовое окрашивание, а во втором — красное. Проба на сивушное масло 3 з К 10 см спирта прибавляют 1 см спиртового раствора фурфурола (1:1000) и 15 см3 конц. H2S04, и взбалтывают. По охлаждении смеси получается розовое ок- рашивание, более или менее интенсивное в зависимости от количества сивушного масла; при отсутствии последнего окрашивание серое. Розовый оттенок выступает при наличности даже 0,001% сивушного масла. Присутствие уксусного алдегида вредит реакции; в этом случае перед опытом надобно разбавить спирт водой до 50%. Проба на сивушное масло К 10 см спирта прибавляют 25—30 капель (а при малом содержании сивушного масла 1 см3) спиртового раствора салицилового алдегида (1:100) и 20 см3 конц. H2S04. После взбалтывания получается гранатово-красное окрашивание.
Для количественного определения сивушного масла обыкновенно применяют спо- соб Рёзе: 100 см3 30% спирта взбалтывают при 15 С с 20 см3 хлороформа; если в спирте нет сивушного масла, то объем хлороформа увеличится10 лишь до 21,64 см3; если же в спирте находится 0,1% амилового спирта, то объем хлороформа будет 21,79 см3, и вообще на каждую 0,1% сивушного масла объем хлороформа увеличивается на 0,15 см3. Качественно этиловый спирт определяют по способности с иодом в присутствии щелочи давать йодоформ и по образованию бензойного эфира от действия хлори- стого бензоила: С2Н5ОН + СбН5С0С1 = СбН5СООС2Н5 + НС1 Анализ спирта В умеренно подогретую испытуемую жидкость бросают кристалл иода и затем приливают водной щелочи до обесцвечивания жидкости. В случае большого количе- ства спирта сейчас же образуется светложелтый осадок йодоформа с его харак- терным запахом; в противном случае оставляют смесь до следующего дня; чтобы получить характерные под микроскопом шестисторонние таблички или звездочки с шестью лучами. Реакция эта очень чувствительна (1:2000), но нужно иметь в ви- ду , что и многие другие соединения также дают ее. Анализ спирта К жидкости, содержащей спирт, прибавляют несколько капель хлористого бен- зоила СбН5'СОС1; избыток последнего разрушают приливанием щелочи; тогда чувст- вуется характерный запах бензойного эфира. Реакция эта характерна вообще для спиртов. Химические свойства этилового спирта те же самые, что приведены выше для всех спиртов. При действии щелочного раствора перекиси водорода на этиловый эфир серной кислоты получается (Байер) оригинальный продукт окисления этилового спирта: г. У00*"* SO-/ + 2Н3Оа = XjHjO'OH + S0*(0H)4. N0C2Hs Его можно рассматривать как продукт замещения одного атома водорода в пере- киси водорода (НО'ОН) на радикал этил; а так как есть основание считать пере- кись водорода за кислоту (слабую), то полученное тело можно назвать этиловым эфиром перекиси водорода. Это — легкая маслообразная жидкость с т. кип. около 95 С; смешивается с водой, спиртом и эфиром; по запаху напоминает белильную известь и уксусный алдегид. При сохранении довольно постоянна, но при перегревании ее паров, а также в присутствии молекулярного серебра взрывает. По химическому характеру это— слабая кислота. Действует в большинстве случаев как окислитель. В сивушном масле содержатся высшие гомологи этилового спирта и среди них главным образом изобутил-карбинол СН3\ >СН*СН2*СН3(ОН); сн/ 10 Увеличение объема хлороформа обусловливается растворением в нем спирта. Разные сорта хлороформа дают хотя и мало отличающиеся, но все-таки различные числа.
его выделяют фракционировкой; это — жидкость резкого, вызывающего кашель запаха с т. кип. 131—132 С. Продажный амиловый спирт содержит до 13% другого изоамилового спирта СН3ч С2Н5' СН-СН (ОН) (метил-2-бутанол-1), который интересен тем, что в его формуле есть асиммет- рический атом углерода и потому он оптически деятелен (левый). Третичный амиловый спирт СНз\ >С(ОН)-С9Н5 сн/ (диметил-этил-карбинол) под названием амилен-гидрата применяется в медицине как усыпляющее средство. Его получают присоединением воды (при помощи H2S04) к продажному амилену: снзЧ сн3, )С:СН.СН3 + Н,0= )С(ОН).СН,.СН3. СН/ ' СН/ Как и все третичные спирты, обладает камфарным запахом. Получение деметил-этил-карбинола по Зайцеву-Гриньяру В 1/4-литровую колбу помещают 5,4 г мелко изрезанного (или в виде спирали) металлического магния; туда же приливают около 120 см3 безводного эфира. Кол- бу соединяют с вертикальным холодильником; в верхнее отверстие неплотно вставлена делительная воронка, в которую наливают эфирный раствор 35 г йоди- стого этила, и через кран воронки медленно приливают его к смеси в колбу. Для начала реакции необходимо прибавить к смеси кристаллик иода или слегка подогреть смесь погружением колбы в ванну с теплой водой, а затем, когда рас- творение магния начнется, ванну удаляют и оставляют колбу при обыкновенной температуре. Йодистый этил приливается медленно в течение двух часов; если за это время не весь магний вступит в реакцию, то следует нагреть колбу на водя- ной бане. По растворении магния колбу ставят в холодную воду и через ту же делительную воронку медленно (также в течение 2 часов), сначала по каплям, прибавляют эфирный раствор 15 г (вместо теорет. 13 г высушенного на СаС12 ацетона). Первые его капли падают с треском, и эфир начинает кипеть. Образую- щееся от прибавления ацетона магний-органическое соединение выделяется на дне и стенках колбы в виде серовато-белого кристаллического осадка. Затем смесь для полноты реакции оставляют на два часа при обыкновенной температуре, а по- сле этого разлагают ее холодной водой с прибавлением небольшого количества серной кислоты; при этом эфирный раствор спирта всплывает наверх. Его отделя- ют при помощи делительной воронки и водную жидкость еще дважды извлекают обыкновенным эфиром. Соединив эфирные вытяжки, в делительной же воронке триж- ды промывают их водой (для удаления Mgl2) , для чего воды берут каждый раз 1/3 объема сравнительно с объемом раствора, затем еще раз промывают слабым рас- твором NaOH (для удаления HI) и, отделив эфирный раствор, сушат его, настаи- вая на сплавленном поташе или на безводном Na2S04. После этого отфильтро- вывают раствор от соли через сухой фильтр и отгоняют эфир. В остатке получа-
ется около 10 г спирта. Для полного осушения прибавляют к спирту кусочек кальциевого карбида; через 1/4 часа спирт сливают в вюрцевскую колбу и пере- гоняют с термометром, собирая то, что перейдет при 95—105 С. Эту фракцию пе- регоняют еще раз. Спирт кипит при 102 С. Выход около 7 г. Если время, необходимое для приливаиия С2Н51 и С3НбО и для завершения реак- ции сократить вдвое, равно как если не избегать повышения температуры в тече- ние реакции, то выходы спирта сильно понижаются. Описанная реакция протекает согласно следующим уравнениям: QH,J+Mg = QH*MgJ; У С:0 + CaHjMgJ « у С* OMgJ; СИ* СН3 £ „ а"» СН^ СН N с- OMgJ + н2о = *Ч с-он+Mg(OH)j. / * СИУ ' (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез СТАТИСТИКА В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Плахотний И.Н. Критические значения статистики W-критерия1 Вилкоксона Критические значения статистики W-критерия Вилкоксона широко применяют при использовании методов проверки статистических гипотез, основанных на рангах. Ранговые критерии — это статистические тесты, в которых вместо выборочных значений используются их ранги (номера элементов в упорядоченной по возраста- нию выборке). Большинство ранговых критериев являются непараметрическими. Данные о критических значений достаточно хорошо табулированы — их приводят в виде таблиц во многих литературных источниках. Но необходимая книга не всегда есть под рукой. Поэтому, предлагается использовать для расчета критических значений статистики W-формулу, основанную на ее аппроксимации с использовани- ем нормального распределения. Для конкретного набора значений количества уровней рангов легко построить функцию распределения Вилкоксона. При этом считается, что вероятность любого сочетания пар рангов двух экспертов равновероятна. Нижнюю критическую точку статистики W довольно точно вычисляют по аппрокси- мационной формуле: 1 Это непараметрический аналог парного критерия Стьюдента (t-критерий для зависимых выборок).
b>CQ.'«.'«/= m(m + n + 1)- --v('-Q)/ mn(m+ n+1) 12 где [] операция округления к ближайшему целому; Q — уровень значимости для одностороннего критерия; m, n — размеры исследуемых выборок, причем т < п, Ф*(1-Q) - значение обратной функции нормального распределения с параметрами (0, 1) . Приведенная выше аппроксимационная формула дает удовлетворительные результаты при n > m > 5. Верхняя критическая точка связана с нижней соотношением: W(Q;m;n) = m(m + n + 1) - w(Q;m;n) Чтобы автоматизировать вычисление критических значений статистики W, необ- ходимо определить свою пользовательскую функцию, например, Wperculcl (alfa; m_size; n_size)2 при помощи встроенного в Microsoft Excel языка программиро- вания Visual Basic. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Пример расчета критических значений статистики W ранговых сумм Вилкоксона Уровень значимости Объем выборки m Объем выборки п 0,05 1 8 10 | Нижнее критическое значение \ Вычисление по формуле Вычисление по функции 57 *П 57 -| Вычисление верхнего критического значения W 95 J =OKPy^((D4*(D4+D5+1)-1)/2-HOPMCTOBP(1-D3)*KOPEHb(D4*D5*(D4+D5+1)/12);0) =Wperculc(D3;D4;D5) =D4*(D4+D5+1)-D9 Двухвыборочный критерий Вилкоксона Назначение: проверка гипотезы о равенстве средних двух независимых выборок. Нулевая гипотеза: обе выборки имеют одинаковое распределение, то есть, извле- чены из одной генеральной совокупности. Следствием чего является равенство двух средних. Предпосылки: все случайные величины взаимно независимы. 1. При помощи функции NORMSAMP_l () проверить имеющиеся данные (по каждому столбцу отдельно) на соответствие (или не соответствие) их нормальному распределению. 2. Определить размеры обеих выборок, а также уровень значимости а(0,05). 3. Вычислить верхнее и нижнее критические значения статистики W, используя формулы или пользовательскую функцию, Wperculcl (alfa; m_size; n_size). 4. Рассчитать критериальное значение W3Mn. Для упрощения этого процесса можно использовать пользовательскую функцию W critl(R 1; R 2), С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н. Бабич Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel, Киев: Морион, 2000.
2 3 4 5 б 7 3 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Применение двухвыборочного критерия Випкоксона Контроль 27 41 34 44 69 38 24 30 37 59 43 39 Эксперимент 55 24 40 60 39 28 22 37 72 42 33 41 25 Проверка на нормальность NO NORM Объем выборки 1 Nj Объем выборки 2 N2 Уровень значимости а =NORMSAMP_1(J4:J16) =СЧЁТ(14:116) =C4ET(J4:J16) =Wperculc(J22/2;J20;J21) =W_crit1(l4:l15;J4:J16) =J20*(J20+J21 + 1)-J23 Критерий Т-Вилкоксона для парных наблюдений3 Назначение: аналог t-критерия Стьюдента для парных наблюдений в случае не- числовых данных или закона распределения, отличного от нормального. Применяют для связанных пар наблюдений (проверка отсутствия эффекта обработки). Нулевая гипотеза: распределение разностей пар симметрично относительно ну- ля. Предпосылки: разности независимы, принадлежат непрерывной совокупности (необязательно одной и той же), симметричной относительно нуля. 1. Рассчитать значения разниц пар двух выборок. 2 . Проранжировать абсолютные значения разниц пар в возрастающем порядке. 3. Назначить им соответствующие значения рангов от 1 и выше. Нулевые значения разницы не рассматриваются (отсюда — уменьшение общего количества наблюде- ний N). В общем, построение рангов выполняют как обычно, только знаки зна- чений разниц при этом не учитывают). 4. Знаком ранга считать знак соответствующей ему разниц. 5. Посчитать сумму R положительных рангов. 6 . Вычислить критериальное значение: t+ = EV ?:=1 Одновыборочный критерий Вилкоксона, критерий знаковых рангов. Критерий применяется для сопоставления показателей, измеренных в двух разных условиях на одной и той же выборке. Он позволяет установить не только направленность изменений, но и их выра- женность .
R-N(N + 1) T = i N(N +1 )(2N + 1) 24 7. Проверить критерий. Для малых выборок (N < 20), если значение R больше табличного значения кри- терия знаковых рангов Вилкоксона Т* (не следует путать со статистикой ранго- вых сумм W!) с уровнем значимости а/2 и числом степеней свободы N, нулевая гипотеза отвергается. Примечание: Данный критерий устойчив к умеренным отклонениям от принятых предпосылок. Критерий Вилкоксона не следует применять к нормально распреде- ленным совокупностям. Лучше использовать более мощный t-критерий Стьюдента. Критические значения можно рассчитать по аппроксимирующей формуле: т» = п(п + 1) + ./я(я + 1)(2я V 24 + 1) vr «о,9б = 1,645' =L4-M4 L М N 0 Применение однюыбо 3 1-я выб. 4 21 5 40 6 24 7 35 8 60 9 70 10 27 11 26 12 39 13 38 2-явыб. | 20 31 19 37 52 50 24 25 27 31 | 7 9 5 -2 8 20 3 1 12 | 7 / Р / Q речного Т< Абсзмач. 7 ' 9 5 2 8 20 3 1 12 7 R 5,5^" 8 4 2 7 10 3 1 9 5.5 =ABS(04) y/s т tfl ВИЛМОМОО№> J =Rank1(Q4;$Q$4:$Q$13;1) 5,5 8 4 0 7 10 —'— 3 1 9 5.5 14 15 Число экспериментов N 1б QHM)Miiiiifiiiiiiwaii<iirfit<i|Hwti»iJ Критериальное значение верхне рангов Вилкоксона Т* 18 19 Расчетное значение уровня знач 20 ^^^^^^^^^^^^^^В 21 ^^^^^^^^^^^^^Н »* •* ***** го хвоста зна А МОСТИ =FT КОВЫХ 10 ^^ 53 ^^^ 2.5992006^5 0,004672057^^ 44 «■—*- =ЕСЛИ(ЗНАК(ОЭ)=1 ;R9;0) =4CTPOK(L4:L13) I =CYMM(S4:S13) I =(S16-S15*(S15+1 )/4)/(K0PEHb(S15*(S15+1 )*(2*S15+1 )/24)) =1-HQPMCTPACn(S17) I =OKPyrTl((S15*(S15+1)/4) + I KOPEHb((S15*(S15+1)*(2*S15+1))/24)*1,645;0) | Калибровка и ее параметры с помощью Excel Калибровка является сердцем химического анализа и процесса посредством ко- торого отклик прибора (в метрологии называется «показание измерительного при- бора») связано со значением измеряемой величины, в химии этой величиной чаще всего является концентрация аналита в испытуемом или стандартном (стандарт-
ных) растворах. Без надлежащей калибровки измерения прибора не являются про- слеживаемыми (traceable) и даже просто корректными. Проведя лучшую прямую ли- нию через точки можно нанести на линии значение измеренного сигнала для испы- туемого раствора и опустив перпендикуляр на ось концентраций найти его кон- центрацию. В настоящее время по калибровочным данным рассчитывается т.н. рег- рессионное уравнение, которое затем используется для получения концентрации испытуемого раствора. Хотя и нет более абсолютной необходимости построения графика для определения параметров калибровочной прямой, но хорошей практикой является построение графика в качестве быстрой визуальной проверки на наличие выпавших значений или на возможное наличие кривизны. Поскольку, что мы можем выбирать значения калибровочных концентраций, то концентрация является неза- висимой переменной, а вот отклик прибора является зависимой переменной (пото- му, что отклик прибора зависит от концентрации аналита). Самая используемая модель калибровки - линейная: Y = а + Ьх, где Y показание прибора, х независимая переменная, которая в большинстве случаев представляет собой концентрацию аналита в растворе, а и Ь коэффициен- ты модели известные как «пересечение (intercept)» и «наклон (slope)» и кото- рые определяются из ряда измерений при различных значениях. Любое конкретное измерение (у±) будет подвержено погрешностям измерения, таким образом: Yi = а + bxi + Si Аналитические методы, для которых может быть проведено вычитание соответст- вующего измерения для холостой пробы принуждают калибровочную прямую прохо- дить через нуль: Y = Ьх Даже для простого линейного уравнения при принятии различных допущений о данных мы придем к различным значениям а и Ь. Большинство электронных таблиц и калькуляторов выполняют «классическую» линейную регрессию. Допущения сле- дующие : 1. Линейная модель корректна (т.е., отклик измерительного прибора на самом деле линейно связан с концентрацией). 2. Все неопределенности заключаются в зависимой переменной (Y) и распределены нормально. 3. Данные имеют гомоскедастический характер, это означает, что погрешности в у не зависят от концентрации. Данные, для которых неопределенность, напри- мер, растет с концентрацией называются гетероскедастическими. Большинство аналитических систем нарушают то или иное из этих допущений, но о разумной линейности обычно можно не беспокоиться. Регрессия будет избегать очень больших отклонений за счет малых и таким об- разом, единственная «порочная» точка может исказить всю калибровку. Склон- ность точки тянуть линию на себя на сленге известна как «принцип рычага». Коэффициенты уравнений вычисляются из данных посредством следующих формул: и b = J^-^ a = y — b-x £&-i)1 Эти коэффициенты оценивают действительную функцию, ограниченную неминуемым разбросом, который возникает во время измерения. Точность расчета количест-
венно выражают остаточным средним квадратичным отклонением Sy которое являет- ся мерой разброса значений измеряемых величин, вокруг градуировочной линии, в соответствии с уравнением: 5>,-Л)2 lib,-(«+*•*,)] 5.-*'-^- — \ _Ы_ N-2 N-2 Стандартные отклонения могут быть вычислены и для коэффициентов: \ = sy У к :YM.-*t 2>" о _ о /-I М.^(х,-х) г ) Стандартное отклонение определяемой концентрации из m измерений испытуемого раствора, давшего средний отклик у0 равно: " Ъ Am N (Уо-у)2 *2-2>,-*)2 1=\ Рассмотрим возможность реализации вышеприведенных расчетов в Excel на при- мере определения содержания нитрит-иона в воде. Данные для построения калибровки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 В мг/дм3 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 С D 0.14 0.281 0.405 0.535 0.662 0.789 0.916 1.058 1.173 1.303 С помощью мастера диаграмм легко вывес- ти графическое изображение и линию тренда 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 У у= 2.575 х +0.018 / ► 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Для реализации вышеприведенных расчетов в Excel необходимо воспользоваться функцией-массивом - «ЛИНЕЙН» из набора статистических функций данного таблич- ного процессора. Для корректного вывода необходимой информации необходимо в свободной от данных зоне выделить локальный диапазон из двух колонок и пяти строк и выполнить в командной строке вызов функции «ЛИНЕЙН».
ЛИНЕИН 15 16 17 / 18 / 19 I 21 \ 22 23 А В L_ С ( Содержание нитрит-иона в воде фото метр и ч е мг/дм3 0 05 0 1 0 15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 | 0.5 D 0 14 0.281 0 405 0.535 0.662 0.789 0.916 1.058 1.173 1.303 | НЕЙН() а 1.4 1.2 1 0 8 Об 0.4 0.2 0 О После вызова функции «ЛИНЕИН» появится окно задания необходимых входных диапазонов данных. ЛИНЕИН X у/ Э|^^ЩЩЩЩ Аргументы функци 1Г}Ц ГуЧ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 В Содержание нитрит-иона в воде фотометрически | мг/дм 0.05 0.1 015 0.2 0*Г 0.3 0.35 0.4 0.45 | 0.5 0 014 I 02#П 0.405 I Jb#6\ 0662 0.789 0916 1058 1173 1.303 | ЙБ = {0,14:0,281:0,405:0.535:0.662:0,.., 5fc = {0,05:0,1:0.15:0.2:0.25:0.3:0.35:0.* Эб = истина йб = истина = {2,57527272727273;0.01800000000Г. I Возвращает параметры линейного приближения по методу наименьших квадратов. Статистика логическое значение, которое указывает, требуется ли вернуть дополнительную статистику по регрессии (ИСТИНА) или только коэффициенты m и константу b (ЛОЖЬ или отсутствие значения), После вызова функции «ЛИНЕИН» и задания необходимых данных, для корректного вывода расчетных параметров линейной регрессии необходимо удерживая нажатыми кнопки клавиатуры (Shift + Ctrl) нажать кнопку Enter. При соблюдении этих правил вывода, результат работы функции «ЛИНЕИН» будет визуализирован в за- данном диапазоне ячеек.
16 17 18 19 20 21 22 2.575273 0.011375 0.999844 51256.74 1.367856 0.018 0.003529 0.005166 8 0.000213 Эта матрица данных - результат работы функции - ЛИНЕИН 1 ! Соответствие полученных данных функции «ЛИНЕИН» параметрам линейной регрес- сии ь Sb rz Критерий Фишера F SSresiduai = Clf Sy а Sa Sy df s 2 Получение расширенных параметров линейной регрессии, согласно ISO 11095:1996 «Linear calibration using reference materials» с помощью пакета анализа.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 \ мг/дм3 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 о.з^- 0.35 0.4 0.45 0.5 D 0.14 0.281 0.405 0.535 <1&&А 0.789 0.916 1.058 1.173 1.303 | Регрессия Входные данные Входной интервал Y: 5* □ Константа - ноль 95 % $Е$4| № | Метки., i Уровень надежности: Параметры вывода ® Выходной интервал: О Новый рабочий лист: О Новая рабочая книга Остатки Н Остатки \Т\ График остатков П Стандартизованные остатки П График подбора Нормальная вероятность LJ График нормальной вероятности ОК Отмена Справка в I *' мг/дм3 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 | 0.5 С D 0.14 0.2S1 0.405 0.535 0.662 0.789 0.916 1.058 1.173 1.303 вывод итогов Граф и к остатков Регрессионная статистика Множественный R 0,999921971 R-квадрат 0,999843947 Нормированный R-квадрг 0.999824441 Стандартная ошибка 0,005165885 Наблюдения 10 0.015 0,01 | 0.005 га 5 о -0,005 -0.01 + , • * - 4 o[i о ♦ <г 2 0[ 3 ♦ 0 4 « ф 0 б Дисперсионный анализ Регрессия Остаток Итого 0 1 8 9 SS 1,367856109 0,000213491 1,3680696 MS 1,367856109 2.66864Е-05 F Значимость F 51256,744 1.6217Е-16 Коэффициенты Стандартная ошибка t-статистика Р-Значение Нижние 95% Верхние 95% Y-пересечение Переменная X 1 0,018 2,575272727 0,003528971 0,011374904 5,100636975 226,399523 0,000929119 1.6217Е-16 0,009862178 2,549042153 0,026137822 2,601503302 ВЫВОД ОСТАТКА Наблюдение 1 2 3 4 5 6 Предсказанное Y 0.146763636 0.275527273 0,404290909 0.533054545 0.661818182 0 79O5R1R1R Остатки -0.006763636 0.005472727 0.000709091 0.001945455 0.000181818 -ПП015Я1Я1Я Метод контроля стабильности калибровки, согласно ГОСТ Р ИСО 11095-2007 Если функция калибровки должна быть использована в течение большого периода времени, желательно применять метод контроля для проверки справедливости
функции калибровки, а также для идентификации, а затем устранения источников нежелательных отклонений. Метод позволяет контролировать на регулярной основе измерительную систему и быстро обнаружить беспорядочное поведение или измене- ния измерительной системы, в результате которых применение имеющейся функции калибровки становится бесполезным или даже вредным. Это достигается на основе мониторинга результатов измерений (после преобра- зований в соответствии с функцией калибровки) на m RM (reference material - образец сравнения) с помощью контрольной карты. Контрольную карту сначала строят на основе данных, собранных в процессе эксперимента по калибровке. Затем контрольную карту используют для решения о необходимости повторного построения функции калибровки. Ту же самую контроль- ную карту используют для оценки неопределенности результатов измерений после их преобразования в соответствии с функцией калибровки. Рассчитывают контрольные границы: (М.(15/2:(ЛА'-2)) Vu>5/2.( ЛХ-2)) Отбирают m RM так, чтобы соответствующие им принятые значения заполняли диапазон значений, характерных для нормальных режимов работы измерительной системы. Необходимо не менее двух RM. Рекомендуется три RM. Предпочтительно (но необязательно) использовать RM, которые отличаются от используемых в про- цессе эксперимента по калибровке. Регулярно (например, один раз в день или один раз при каждом изменении) выполняют одно измерение каждого из этих RM. Находят преобразованные значения х (i = l...m) для каждого из m RM. Вычисляют разности между преобразованными значениями х± и принятыми значениями х, пе- редаваемыми RM. Откладывают на контрольной карте полученные контрольные значения в соответ- ствии с моментами времени, в которые были проведены измерения m RM. Если одно или несколько значений, попадают вне контрольных границ это озна- чает, что система находится в неуправляемом состоянии. Необходимо повторить измерения на RM. Если хотя бы один из новых результатов измерений m RM попа- дает в область вне контрольных границ, в этой точке необходимо провести ис- следование причин такой ситуации. В зависимости от особенностей задачи может быть принято решение о необходимости повторного определения функции калибров- ки с новым экспериментом по калибровке. Контрольные карты — график изменения параметров выборки, обычно средних и среднеквадратичного отклонения. Различают контрольные карты для количествен- ного и качественного признаков. Цель построения контрольной карты — выявление точек выхода процесса из устойчивого состояния для последующего установления причин отклонения и его устранения. Задачи построения КК: ■ определить возможности процесса, ■ определить точки флуктуации, ■ спрогнозировать качество процесса. Контрольные карты были предложены Шухартом (Shewhart) еще в 20-е годы, в период его работы в телефонной компании Bell Laboratories (США.) , поэтому их иногда называют карты Шухарта. С помощью этих карт выявляется различие между изменчивостью технологического процесса, вызванной простыми причинами, и из- менчивостью, появившейся под действием неслучайных причин. Контрольные карты используются для оценки "контролируемости" или "неконтро-
лируемости" процесса. Эту оценку можно получить: ■ осуществляя проверку замеров важнейших параметров, например, веса сахара в одной упаковке, диаметра отверстия, просверленного в листе металла, коэф- фициента возврата Recovery; ■ осуществляя проверку отдельных качественных характеристик изделия, напри- мер, прочно ли упакован пакет, правильно ли закрыта крышкой бутылка, не повреждено ли фарфоровое изделие и т.д. В первом случае используются контрольные карты количественного признака, а во втором — контрольные карты качественного признака. Существует несколько видов карт Шухарта. Мы остановимся более подробно на двух типах: контрольной карте средних арифметических и контрольной карте индивидуальных значений. Контрольная карта средних арифметических Если генеральная совокупность имеет нормальное (или близкое к нормальному) распределение со средним значением р и стандартным отклонением S, выборочное распределение выборочного среднего также является нормальным и имеет такое же среднее значение и стандартную ошибку, равную VW где п — объем выборки. Для любого нормального распределения между граничны- ми значениями, равными р - 2*S, заключено примерно 95% распределения. Вероят- ность того, что полученное значение окажется больше, чем р - 2*S, составляет 2,5%, или один случай из 40, вероятность получения значения, меньшего р ± 2*S, также составляет 2,5%. Аналогично интервал р ± 3*S охватывает около 99,8% распределения. Вероятность того, что полученное значение превысит р ± 3*S или окажется меньше, чем р ± 3*S , составляет 0,1%, т.е. это событие бу- дет иметь место в одном случае из 1000. Графическая иллюстрация этих крайних значений приведена на рис. для выбо- рочного распределения выборочного среднего. Эта диаграмма является основой для составления контрольной карты среднего арифметического процесса. У<). (>8'/ х - 3s х -2s х - s х х + s // — За // — 2(7 /i — a /i // + a x + 2s- x 4- 3s // + 2a fj, + 3<r
Для построения графика, приведенного на рис., необходимо, чтобы значения р. и о были известны. Их оценки получают по результатам расчетов среднего значе- ния и стандартного отклонения соответствующих параметров процесса на протяже- нии длительного промежутка времени. 95%-ные границы распределения называются верхней и нижней предупреждающими границами (ВПГ и НПГ). 98%-ные границы рас- пределения называются верхней и нижней корректировочными границами (ВКГ и НКГ) . Построение контрольной карты состоит в нанесении на график выборочных сред- них в соответствии с номером выборки. Стандартная процедура использования этих контрольных карт состоит из сле- дующих шагов: 1. Через равные промежутки времени проводится выборка объемом п и рассчитыва- ется выборочное среднее. 2. Полученное значение выборочного среднего наносится на контрольную карту в соответствии с номером выборки. 3. Если выборочное среднее лежит за пределами границы корректирования, произ- водится остановка процесса в целях выявления неслучайных причин вариации. 4. Если два последовательно полученных значения выборочных средних находятся в промежутке между предупреждающей границей и границей регулирования, предпринимаются немедленные действия по остановке процесса производства и выявлению неисправностей. Если некоторое среднее значение лежит за преде- лами предупреждающих границ, следующая выборка производится сразу же, до момента проведения очередной выборки. 5. Если точки на графике образуют явный возрастающий или убывающий тренд, предпринимаются определенные меры даже в случаях, когда эти точки находят- ся в пределах предупреждающих границ. Этот тренд может оказаться индикато- ром наличия неслучайных причин. Процедура ведения КК в сущности представляет собой не что иное, как провер- ку гипотез. Нулевая гипотеза заключается в том, что технологический процесс находится под контролем, причем все технологические параметры соответствуют установленным производственным возможностям. Альтернативная гипотеза утвер- ждает , что процесс не является контролируемым. Каждый раз, когда мы проводим выборку, осуществляется процедура проверки гипотез. Если выборочное среднее лежит за предупреждающими границами, Н0 отклоняется при 5%-ном уровне значи- мости. Если оно находится за пределами границ регулирования, мы отклоняем Н0 при 2%-ном уровне значимости. С помощью контрольных карт можно без труда по- казать результаты периодически повторяющейся проверки гипотез. Формулы расчета средней линии и границ для карт средних Стати с-тика ~Х R S Стандартные значения не задано средняя линия А7 R S ВКГи НКГ X±A2R или ~X±AyS D^R D4~R B}-S B4S Стандартные значения задано Средняя линия Xo(M) (d2a0) So (С4а0) ВКГ НКГ Х{)±А-а0 D,o0 В5а0 D2o0 В6а0
Контрольные карты для индивидуальных значений (X) В некоторых ситуациях для управления процессами невозможно или практически не возможно иметь дело с рациональными подгруппами. Время или стоимость, не- обходимые для измерения при одиночном наблюдении, настолько большие, что про- ведения повторных наблюдений даже не рассматривают. Это обычно происходит, когда измерение дорого стоит (например, при разрушительном контроле) или вы- ход продукции все время относительно однороден. В других ситуациях возможно получить только одно значение, например показания прибора или значения харак- теристики партии исходных материалов. В таких случаях необходимо, чтобы кон- троль процесса базировался на индивидуальных значениях. В случае карт индивидуальных значений для получения оценок изменчивости в пределах партии не используют рациональные подгруппы, а контрольные пределы рассчитывают на основе меры вариации, полученной по скользящим размахам, час- то двух наблюдений. Скользящий размах - это абсолютное значение разницы изме- рений в последовательных парах; то есть это разница первого и второго измере- ния , потом второго и третьего и тому подобное. На основе скользящих размахов вычисляют средний скользящий размах R, кото- рый используют для построения контрольных карт. Также на основе всех данных вычисляют общее среднее X. В таблице приведены формулы для расчета контроль- ных пределов для карт индивидуальных значений. Стати с-тика X R Стандартные значения не задано Средняя линия А7 R ВКГи НКГ ~X±E1-~R D,R D4R Стандартные значения задано Средняя линия Xo(M) Ro (d2a0) ВКГ НКГ *о±3-<т„ D2a0 Dia0 3 h-'~J~ при п=2 Во время использования карт индивидуальных значений необходимо учитывать тот факт, что: a) Карты индивидуальных значений не так чувствительны к изменениям процесса, как Х- и R-карты (карты средних арифметических); b) Во время интерпретации карт индивидуальных значений нужно выявлять осто- рожность , если распределение процесса не является нормальным; c) Карты индивидуальных значений не выделяют повторяемость процесса от эле- мента к элементу, и потому в некоторых случаях лучше использовать обычные Х- и R-карты с малыми объемами выборочных подгрупп (от 2 до 4) , даже если это требует увеличения интервала между подгруппами. Ai 2,1210 1,7320 1,5000 1,3420 1,2250 А2 1,8800 1,0230 0,7290 0,5770 0,4830 Аз 2,6590 1,9540 1,6280 1,4270 1,2870 В3 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0300 в4 3,2670 2,5680 2,2660 2,0890 1,9700 в5 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0290 в6 2,6060 2,2760 2,0880 1,9640 1,8740 Di 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 D2 3,6860 4,3580 4,6980 4,9180 5,0780 D3 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 D4 3,2670 2,5740 2,2820 2,1140 2,0040
1,1340 1,0610 1,0000 0,9490 0,9050 0,8660 0,8320 0,8020 0,7750 0,7500 0,7280 0,7070 0,6880 0,6710 0,6550 0,6400 0,6260 0,6120 0,6000 0,4190 0,3730 0,3370 0,3080 0,2850 0,2660 0,2490 0,2350 0,2230 0,2120 0,2030 0,1940 0,1870 0,1800 0,1730 0,1670 0,1620 0,1570 0,1530 1,1820 1,0990 1,0320 0,9750 0,9270 0,8860 0,8500 0,8170 0,7890 0,7630 0,7390 0,7180 0,6980 0,6800 0,6630 0,6470 0,6330 0,6190 0,6060 0,1180 0.185 0,2390 0,2840 0,3210 0,3540 0,3820 0,4060 0,4280 0,4480 0,4660 0,4820 0,4970 0,5100 0,5230 0,5340 0,5450 0,5550 0,5650 1,8820 1,8150 1,7610 1,7160 1,6790 1,6460 1,6180 1,5940 1,5720 1,5520 1,5340 1,5180 1,5030 1,4900 1,4770 1,4660 1,4550 1,4450 1,4340 0,1130 0,1790 0,2320 0,2760 0,3130 0,3460 0,3740 0,3990 0,4210 0,4400 0,4580 0,4750 0,4900 0,5040 0,5160 0,5280 0,5390 0,5490 0,5590 1,8060 1,7510 1,7070 1,6690 1,6370 1,6100 1,5850 1,5630 1,5440 1,5260 1,5110 1,4960 1,4830 1,4700 1,4590 1,4480 1,4380 1,4290 1,4200 0,2040 0,3880 0,5470 0,6870 0,8110 0,9220 1,0250 1,1180 1,2030 1,2820 1,3560 1,4240 1,4870 1,5490 1,6050 1,6590 1,7100 1,7590 1,8060 5,2040 5,3060 5,3930 5,4690 5,5350 5,5940 5,6470 5,6960 5,7410 5,7820 5,8200 5,8560 5,8910 5,9210 5,9510 5,9790 6,0060 6,0310 6,0560 0,0760 0,1360 0,1840 0,2230 0,2560 0,2830 0,3070 0,3280 0,3470 0,3630 0,3780 0,3910 0,4030 0,4150 0,4250 0,4340 0,4430 0,4510 0,4590 1,9240 1,8640 1,8160 1,7770 1,7440 1,7170 1,6930 1,6720 1,6530 1,6370 1,6220 1,6080 1,5970 1,5850 1,5750 1,5660 1,5570 1,5480 1,5410 с4 0,7979 0,8862 0,9213 0,9400 0,9515 0,9594 0,9650 0,9693 0,9727 0,9754 0,9776 0,9794 0,9810 0,9823 0,9835 0,9845 0,9854 0,9862 0,9869 0,9876 0,9882 0,9887 0,9892 0,9896 i/c4 1,2533 1,1284 1,0854 1,0638 1,0510 1,0423 1,0363 1,0317 1,0281 1,0252 1,0229 1,0210 1,0194 1,0180 1,0168 1,0157 1,0148 1,0140 1,0133 1,0126 1,0119 1,0114 1,0109 1,0105 d2 1,1280 1,6930 2,0590 2,3260 2,5340 2,7040 2,8470 2,9700 3,0780 3,1730 3,2580 3,3360 3,4070 3,4720 3,5320 3,5880 3,6400 3,6890 3,7350 3,7780 3,8190 3,8580 3,8950 3,9310 l/d2 0,8865 0,5907 0,4857 0,4299 0,3946 0,3698 0,3512 0,3367 0,3249 0,3152 0,3069 0,2998 0,2935 0,2880 0,2831 0,2787 0,2747 0,2711 0,2677 0,2647 0,2618 0,2592 0,2567 0,2544 Метод управления и интерпретация контрольных карт для количественных данных Система карт Шухарта опирается на тот факт, что когда изменчивость процесса
от элемента к элементу и среднее процесса остаются постоянными на данных уровнях (оцененных, соответственно, по R и X) , то размахи (R) и средние (X) отдельных подгрупп будут изменяться только случайным образом и редко выходить за контрольные пределы. Также не должно быть очевидных трендов или структур данных, кроме тех, которые возникают случайно с некоторой частью вероятности. Х-карта показывает, где находится среднее процесса и отражает стабильность процесса. Х-карта выявляет нежелательные вариации между подгруппами и вариа- ции относительно них среднего. R-карта выявляет любую нежелательную вариацию внутри подгрупп и служит индикатором переменчивости исследуемого процесса. Это мера правильности (конзистентности) и однородности процесса. Если R-карта показывает, что вариации внутри подгрупп не изменяются, то это значит, что процесс остается в статистически управляемом состоянии. Это имеет место толь- ко в том случае, если все выборки обрабатывали одинаково. Если R-карта пока- зывает, что процесс вышел из управляемого состояния или уровень на R-карте растет, то это может обозначать, что или отдельные подгруппы испытали разную обработку, или в процессе действует несколько разных систем причинно- следственных связей. На Х-карту также могут влиять условия, при которых процесс вышел из состоя- ния статистической управляемости на R-карте. Возможность интерпретировать размахи или средние значения подгрупп зависит от оценивания переменчивости от элемента к элементу, потому R-карту необходимо анализировать первой. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Химичка АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ Витер В.Н. Мы взяли пластиковую деталь с покрытием: медь - никель - хром и полностью растворили это покрытие в концентрированной соляной кислоте. После экспери- мента стались две порции раствора. Первая - отобрана до того, как обнажились слой меди и пластиковая основа, вторая порция раствора отобрана после полного растворения металлического покрытия. Первый раствор - желтого цвета, второй - желтовато-зеленый. Для анализа никеля и вероятного анализа хрома я взял пер- вый раствор: он должен содержать хром и никель, а также может содержать медь. В стакан налил избыток аммиака и стал туда небольшими порциями добавлять анализируемый раствор (всего - до 10 мл). В результате раствор в стакане стал синим, образование какого-либо осадка я не заметил: ни сразу, ни после суток стояния. При добавлении исследуемого раствора к аммиаку содержимое стакана вскипало, в большом количестве образовывался белый дым. Это обычное дело, ко- гда рядом присутствуют соляная кислота и аммиак, но в этот раз белого дыма хлорида аммония было насколько много, что он формировал хлопья и оставил бе- лый налет на бумаге, которую я использовал в качестве фона.
Определение никеля: исследуемый раствор и аммиак.
Никель дает с аммиаком фиолетовый растворимый комплекс, медь - синий. По- этому образование синего раствора было ожидаемо. Однако, хром должен был дать с аммиаком (щелочь) осадок гидроксида хрома (III), образование которого я не наблюдал. Теоретически рабочие могли не покрыть изделие хромом поверх никеля, но это крайне маловероятно. Плюс с монетами, которые также, вероятно, содержали хро- мовое покрытие, была схожая история. Что не так с хромом? Для обнаружения хрома (III) к анализируемому раствору добавляют избыток ще- лочи (едкий натр или едкое кали) . Соли хрома дают со щелочью раствор гидро- ксохромата (III) изумрудно-зеленого цвета, например, - К3[Сг(ОН)б]. Потом - добавляют перекись водорода, которая, окисляет хромат (III) до хромата (VI), в случае калия - до К2Сг04. Раствор становится желтым. Итак, для начала - контрольный образец. То есть, для проведения качествен- ной реакции мы используем раствор соли трехвалентного хрома, полученного из шестивалентного хрома. Взял изумрудно-зеленый раствор гидроксокомплекса К3[Сг(ОН)б] соли (несколько капель раствора соли трехвалентного хрома в из- бытке едкого кали) и добавил пергидроль (30% перекись водорода). Сразу же появилась коричневая окраска. Это - хромат (VI) - К2Сг04. Точнее, хромат ка- лия К2Сг04 - желтый. Предполагаю, что реакция пошла дальше: в избытке переки- си водорода образовался коричневый пероксохромат (пероксидное производное хрома (VI)). Пероксохроматы бывают разные (например, K3Cr(02)4 ~ тетрапероксо- хромат калия), и тема это интересная, увы, она выходит за пределы данной ста- тьи (химический анализ). Пероксохроматы неустойчивы и разлагаются до хрома- тов, но при желании тетрапероксохромат калия можно получить в твердом виде. Визуально мне показалось, что окраска раствора слишком интенсивная и цвет может быть различим плохо. Взял более разведенный (светло-зеленый) раствор соли хрома (III) в щелочи. Добавляю избыток пергидроля, перемешиваю и. . . ни- чего. Добавил еще перекиси - снова ничего. Раствор, как был светло-зеленым, так и остался. Более того, заметил, что после добавления перекиси выпало не- большое количество темно-зеленого осадка. Это - гидроксид хрома, который об- разовался из-за разбавления раствора. Во время проведения эксперимента факта образования осадка я не заметил, но догадался, что для окисления хрома (III) до хрома (VI) в растворе была слишком низкая концентрация щелочи. Добавил не- сколько гранул едкого кали, перемешал. Раствор стал зелено-желтым, потом - желтым. Жидкость заполнилась многочисленными пузырьками кислорода: перекись водорода разлагалась в щелочной среде. Окраска раствора постепенно станови- лась более интенсивной. Когда пузырьки поднялись, раствор стал темно-желтым.
Таким образом, образовался хромат (пероксихромат) (VI).
Для обнаружения хрома начал с раствора (1), причем решил действовать прими- тивно: добавить анализируемый раствор в избыток раствора едкого кали, а потом добавить пергидроль - в надежде, что никель не будет мешать обнаружению хро- ма. В стакан с раствором едкого кали стал добавлять анализируемый раствор (не- большими порциями). Выделялся углекислый газ (едкое кали содержало примесь карбоната калия, который также реагировал с соляной кислотой, содержащейся в пробе). В конце концов раствор стал кислым (едкое кали израсходовалось), ин- дикаторная бумага окрасилась в красный цвет, поэтому пришлось добавить допол- нительные гранулы гидроксида калия. Результат - довольно бурное выделение уг- лекислого газа. Попробовал индикаторной бумагой: синяя, т.е. щелочь теперь в избытке. Хорошо, добавил еще несколько порций анализируемого раствора. Реак- ция осталась сильнощелочной, раствор - бесцветный. Добавил перекись водорода, сразу же появился желтый цвет раствора. Переме- шал - выделилось немного кислорода. А потом - выделилось много кислорода, об- разовалась пена, раствор выплеснулся из стакана. Это неважно, поскольку хром обнаружен. Хром (III) окислился до желтого хрома (VI). Потом раствор стал бледнеть и, по мере продолжения выделения кислорода, почти обесцветился. Через минуту желтый цвет остался, но он был слабым (жел- тый оттенок). Почему? Могу только догадываться, что с разложением избытка пе- рекиси водорода упала и концентрация хромата. Вполне может быть, что за ин- тенсивный желтый цвет раствора отвечал не хромат калия, а пероксохромат, по- том он разложился до менее интенсивно окрашенного хромата (VI).
ч^
Итак, хром в растворе (1) мы обнаружили - можно было на этом и закончить эксперимент, но я решил провести пробу на хром с раствором (2), хотя наперед очевидно, что хром также в нем содержится: раствор (2) = раствор (1) + медь. В стакан с раствором едкого кали я добавил несколько порций анализируемой пробы (раствора (2)) - снова выделился углекислый газ, но, в отличие от пре- дыдущего эксперимента, образовался голубой осадок гидроксида меди (II): сна- чала в верхнем слое раствора, а после перемешивания - по всему объему. Доба- вил еще несколько порций анализируемого раствора, перемешал и с помочью инди- каторной бумажки убедился, что среда все еще щелочная. При стоянии раствора осадок стал оседать на дно, оставляя над собой слой прозрачной и бесцветной жидкости. Отфильтровал осадок через бумажный фильтр, фильтрат перелил в стакан и до- бавил к нему перекись водорода (пергидроль). Результат - желтая окраска рас- твора : хром обнаружен. В отличие от предыдущего раза, при стоянии и перемеши- вании раствор не побледнел. Видимо, отделение осадка гидроксидов перед добав- лением перекиси водорода "пошло на пользу" анализу. Напомню, что соединения переходных металлов часто являются катализаторами разложения перекиси водоро- да и пероксидных соединений.
Итак, в исследуемом растворе должны быть: медь, никель, хром. Никель и хром мы уже обнаружили. Осталось провести качественные реакции на медь. К порции исследуемого раствора добавил двукратный объем дистиллированной воды и несколько гранул цинка. Сразу же началось бурное выделение водорода. Через несколько секунд желто-зеленый раствор почти обесцветился. Скоро в рас- творе появились красно-коричневые хлопья: это - металлическая медь, которая была восстановлена цинком. Ни никель, ни хром такого эффекта не дают. Наличие катиона меди в растворе доказано. Оставил стакан на ночь, чтобы реакция соляной кислоты и цинка прошла даль- ше. Утром раствор был почти бесцветный (с легким голубым или зеленым оттен- ком) . Выпал белый осадок, - по-видимому, хлорид цинка. Через два дня осадка стало больше, он пристал к стенкам и отмывался плохо. Если разбавленную серную кислоту оставить с цинком - это тоже часто приво- дит к выпадению осадка сульфата цинка. И хлорид, и сульфат цинка растворимы в воде хорошо, но и у хорошей растворимости есть предел.
таеж-яе (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Химичка НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ 2С-В 2С-В, или 4-бромо-2,5-диметоксифенэтиламин (СюН^ВгЫОг) — психоделик рода фенилэтиламинов. Входит в семейство 2С. Впервые синтезирован Александром Шульгиным в 1974 году.
Медицинское применение вещества характерно сильными неприятными ощущениями, тошнотой (при приёме пищи перед употреблением) , в течение получаса после внутримышечного введения, либо более длительными и более слабыми, при перо- ральном введении, во время так называемого «входа». Эффекты 2С-В описываются как нечто среднее между эффектами MDMA, и LSD, однако, не как их комбинация. Отмечают сильные зрительные галлюцинации, а также эмпатогенную составляющую воздействия вещества. Действие препарата продолжается приблизительно 4—8 ча- сов в зависимости от дозировки и особенностей организма принимающего. Согласно перечню наркотических средств, считается наркотическим средством и запрещён к обороту на территории РФ. Для целей 228, 228.1, 229 И 229.1 УК РФ значительным размером веществ считается 0,01 г (10 мг) , крупным — 0,5 г (500 мг), особо крупным — 10 г. Получение 2С-В из 2,5-диметоксибензальдегида: осн осн. осн осн. сно CHjN0; _ CKC0ONI-L CH=CH-N05 LiAIH. ОСН, THF CH^CH^NH, ОСН ОСН. осн. Синтез Начинаем с 2,5-диметоксибензальдегида. Прежде всего, необходимо изготовить соответствующий нитростирол 2,5-диметоксинитростирол. 5,019 г 2,5-диметоксибензальдегида и 0,54 г этилендиаммония диацетата (ЭД- ДА) выливают в 24 мл изопропилового спирта, при слабом нагревании (^45 С) и перемешивании растворяют в химическом стакане на 100 мл.
Затем, когда все растворится, примерно через 5-10 мин, к смеси добавляют 1,96 мл нитрометана, смесь желтеет. Оранжевую кристаллическую массу разбивали стеклянной палочкой для перемеши- вания, добавляли немного воды, так как она была очень густой, а затем фильт- ровали под вакуумом до тех пор, пока жидкость не переставала вытекать из бюх- нера, затем кристаллы промывали ледяным изопропиловым спиртом (10 мл) , затем отсасывали, как можно более сухим в бюхнере. Следующим шагом является восстановление нитрогруппы 2,5-DMNS до аминогруп- пы. Кроме того, двойная связь должна быть восстановлена до одинарной, это можно сделать с помощью восстановителя, такого как LiAlH4 или NaBH4, но, по- скольку их довольно трудно получить и с ними опасно обращаться, был использо- ван Al/Hg. Обычно алюминий имеет тонкое покрытие из оксида А1203, но когда вы удаляете это покрытие, алюминий очень реакционноспособен, поэтому, когда вы добавляете соль ртути к А1 в растворителе, таком как МеОН, EtOH или IPA, ртуть прилипнет к поверхности и предотвратит образование нового А120з. Вот что нужно сделать, чтобы уменьшить нитростирол: Сделайте в два раза больше алюминиевых стружек, чем количество нитростиро- ла, которое у вас есть, в этом случае получено 5 г 2,5-DMNS, поэтому берем 10 г алюминиевой фольги и кладет ее в миксер 3 г каждый раз и перемалывам его по 5-10 секунд. Затем кусочки будут выглядеть, как показано ниже в желтом блюде. Справа это видно под МеОН. Теперь нужно добавить 40 мг раствора НдС12, растворенного в 40 мл воды и 40 мл МеОН. Через 10-15 минут алюминий начнет выделять маленькие пузырьки.
Когда появятся пузырьки, добавьте весь нитростирол сразу, его нужно раство- рить в 100 мл ледяной уксусной кислоты (99-100% уксусной кислоты) и 80 мл изопропилового спирта. Вам необходимо нагревать все до 80 С пока все не рас- творится . Растворяется довольно плохо. Колба довольно сильно нагреется, постарайтесь довести ее до устойчивого ки- пения с обратным холодильником, применяя нагрев или используя ледяную баню, чтобы охладить ее. Когда реакция закончится, можно добавить еще НдС12, напри- мер, 20 мг. Вот так это выглядит после окончания реакции.
Теперь необходимо разрушить оставшийся алюминий, это делается путем добав- ления 20% раствора NaOH. Еще одна бурная реакция, которая заставляет смесь кипеть. К смеси добавили 100 мл толуола и поставили магнитную мешалку на максимум (на снимке ниже слой толуола в делительной воронке). Теперь в толуоле есть свободное основание (2С-Н). И, как вы можете видеть, он не светло-желтый или прозрачный, а красно- коричневый, поэтому кислотно-основная очистка необходима. Теперь к толуолу добавляют 30% серную кислоту. 2C-H'S04 кристаллизуется, но также быстро растворяется в воде. Теперь очень сильно встряхните, чтобы все превратилось в сульфатную соль, затем добавьте DCM (дихлорметан), который не смешивается с водой, он поглощает все загрязне- ния , которых там быть не должно. Теперь DCM становится красным. Повторяйте это (и выбрасывайте DCM) до тех пор, пока промывки DCM не станут прозрачными. Ниже можно увидеть грязную промывку DCM.
Итак, это оставшийся водный слой, который теперь содержит относительно чис- тое свободное основание. Теперь свободное основание должно быть снова высво- бождено, это можно сделать, добавив 20% NaOH к этой смеси, но будьте осторож- ны, добавляйте только небольшие количества, пока смесь останется белой. Тогда добавьте толуол для извлечения свободного основания (белый материал представ- ляет собой эмульсию воды и масла (свободное основание)). В любом случае, по- сле того, как все свободное основание перешло в толуол, можно добавить больше NaOH. Белая эмульсия, если бы вы подождали довольно долго, вы бы действительно увидели, как белое вещество образует капли масла и всплывает наверх, образуя верхний слой очень чистого свободного основания.
Объединили экстракты толуола (поскольку смесь экстрагировали 2 раза), те- перь это толуол, содержащий свободное основание 2С-Н. Обратите внимание на разницу в цвете, теперь слегка желтый, а раньше был темно-красный/коричневый. Затем сушат толуол над MgS04 (безводным) в течение 12 часов, а затем пере- гоняют/испаряют толуол. Чистое свободное основание, оставшееся в RBF в ротационном испарителе, оно уже немного коричневое - из-за СОг в воздухе очень быстро образует 2С-НСОз, что на самом деле не имеет значения. Теперь этот 2С-Н должен быть бромирован, чтобы получить 4-бром-2,5- диметоксифенетиламин. Бром производится на месте и растворяется в DCM. 2,4 г КВг растворяют в 30 мл dH20 и к этому добавляют 16 мл 35% H2S04, затем добавляют 8 мл DCM и, наконец, порциями добавляют 0,97 мл Н202 30% концентра- ции. КВг и вода. Несколько капель Н202 30% добавлено.
Фаза DCM, поглощающая бром. Слой DCM добавляется к свободному основанию в ледяной бане. Сна- чала растворяют свободное основание в том же объеме ледяной ук- сусной кислоты. Общий вид бромирования.
Теперь образовался 4-бром-2, 5-диметоксифенетиламинНВг. Большинство людей хотят преобразовать его в гидрохлоридную соль, поэтому сначала образовавшиеся кристаллы (через 15 минут образуются светло-коричневые кристаллы) фильтруют и промывают эфиром и ледяной уксусной кислотой, чтобы избавиться от избытка брома. Затем добавляют NaOH, чтобы получить свободное основание 4-бром-2,5- диметоксифенетиламина, затем его снова экстрагируют толуолом, толуол выпари- вают и добавляют несколько капель 99%-ной уксусной кислоты и несколько капель воды к чистому 4-бром-2,5-диметоксифенетиламиновому свободному основанию, а затем прикапывают 37%-ную соляную кислоту сразу же или после сильного переме- шивания с образованием белых игольчатых кристаллов. Это 4-бром-2,5-диметокси- фенетиламинНС1, но сначала поместите его в морозильную камеру при 20 С, и тогда вы получите что-то вроде приведенного выше изображения маленьких кри- сталлов, захваченных льдом. Теперь поместите этот кусок льда в фильтр Бюхнера и дайте ему отфильтроваться в вакууме, пока лед тает. И это настоящий 2С- ВНС1. Другой вариант (см. выше) 5,019 г 2,5-Диметоксибензальдегида и 0,54 г этилендиаминдиацетата (ЭДДА) растворяем в ^24 мл изопропанола (ИПС), с нежным нагреванием (^45 С) и актив- ным магнитным перемешиванием в мензурке на 100 мл. После полного растворения, приблизительно через 5-10 минут, добавляем 1,96 мл нитрометана, после чего наблюдается изменение цвета смеси к жёлтому. Активное перемешивание продолжаем в течение одного часа с этого времени, при этом смесь приобретает глубоко оранжевый цвет. Начинается выпадание оран- жевых кристаллов. Тогда перемешивание прекращаем. И оставляем смесь на кри- сталлизацию на 48 часов при комнатной температуре. В плотную оранжевую массу в стакане, добавляем ледяной воды. Это позволит легче разрушить её структуру, так как она может сбиться в плотный камень. После этого подвергаем полученную суспензию вакуумной фильтрации и промываем отфильтрованный нитростирен 10 мл ледяного изопропанола. Многие люди пренебрегают промывкой, перекристаллизацией и дополнительными способами очистки, опасаясь потери нитростирена. Да, небольшой потери нитро-
стирена не избежать, но этот этап нельзя упускать, так как загрязнённость по- бочными продуктами кардинально снижает выход на следующем этапе реакции! После этого оставляем кристаллы нитростирена на сушку. Готовность можно оп- ределить на глаз - сухой нитростирен лёгкий, сухой, хрустящий и легко крошит- ся. Масса сухих кристаллов - 5.56 г (26.56 миллимолей, выход 88.29 %). Следующий шаг преобразует нитрогруппу 2,5-ДМНС к аминогруппе. Двойная связь также преобразуется в одиночную. Для этого воспользуемся Al/Hg восстановлени- ем (на амальгаме алюминия). Обычно А1 имеет оксидную плёнку, состоящую из окиси А120з, но когда оксидная плёнка удаляется, алюминий становится доста- точно активным, так как ртуть, оседающая на поверхности, предотвращает обра- зование новой плёнки А1203. Алюминия необходимо брать в 2 раза больше по весу, чем нитростирена. Имеет- ся 5 г 2,5-ДМНС, так что необходимо взять 10 г алюминиевой фольги и разорвать её на мелкие кусочки. Теперь помещаем фольгу в реакционную колбу, и добавляем 40 мг сулемы (НдС12) или другой соли ртути, растворённой в 40 мл воды и 40 мл МеОН. После 10-15 минут алюминий вступает в реакцию с водой, и начинает вы- пускать первые пузырьки водорода. Когда пузырьки начнут выделяться более-менее активно, добавляем весь нитро- стирен, растворив его в 100 мл ледяной уксусной кислоты (99-100%) и 80 мл изопропанола. Нитростирен растворяется очень плохо, поэтому добавлять его нужно порциями, растерев перед эти в мелкий порошок (лучше не допускать попа- дания нитростирена на кожу - остаются неотмываемые жёлтые пятна, и тем более в носоглотку - жесткий кашель). Можно для улучшения растворимости подогреть смесь не более, чем до 80 С. Колба будет сильно нагреваться во время реакции, и её необходимо снимать с мешалки и охлаждать. Не допускайте подъёма температуры выше 80 С! Это снижает выход! Если реакция останавливается, можно, наоборот, немного подогреть и до- бавить ещё 20 мг HgCl2 или другой соли ртути. Тут видим, что реакция закончена. Практически весь алюминий прореагировал и активное выделение пузырьков прекратилось. Теперь необходимо разрушить весь непрореагировавший алюминий добавлением 20% раствора NaOH до сильнощелочной реакции (рН = 10-12). При этом возобновляется активное выделение пузырьков водорода. Также вверх всплывает изопропанол с полученным основанием 2С-Н. Далее добавляем к смеси 100 мл толуола и помещаем на магнитную мешалку, по- ставленную на максимум на 30 минут. Верхний слой (толуол + изопропанол) сушим над безводным MgS04 в течение 12 часов, затем растворитель отгоняем. После отгонки растворителя остаётся масло. Это грязное основание 2С-Н. Оно немного коричневое из-за С02 в воздухе, быстро формирующего карбонат 2С-Н, который для нас не актуален. Поэтому масло-основание 2С-Н подвергаем перегон- ке под вакуумом. Кристаллы, которые вы видите тут осевшими - это карбонат 2С- Н. Теперь полученное основание 2С-Н необходимо бромировать, чтобы получить 4- бромо-2,5-диметокси-фенилэтиламин т.е 2С-В. Имеется 2,5 мл чистого основания 2С-Н, это - жидкое белое маслянистое вещество. Теперь 2С-Н растворяем в ледя- ной уксусной кислоте (на 2,5 мл 2С-Н необходимо 4 мл ледянки), эта реакция экзотермична, происходит нагревание до относительно высокой температуры и об- разование белых кристаллов, являющихся ацетатом 2С-Н. После некоторого пере- мешивания кристаллы растворяются. Тогда достаём из морозилки бром и отмеряем. Есть мнение, что бром имеет плотность 3,11 г/мл, таким образом, 1 мл брома = 3,1 г его же. Отмеряем 2,5 г брома (0,8 мл). Видим, что в мензурке 4,5 мл жидкости, это потому, что бром был растворён в 4 мл ледянки. Теперь смешиваем раствор 2С-Н в ледянке с рас- твором 2,5 г брома в ледянке. Температура РМ начинает немедленно подниматься, и мы видим выделение некоторого количества паров бромоводорода (НВг), поэтому
реакционный сосуд сразу же закрываем алюминиевой фольгой, чтобы сохранить эти пары внутри для реакции, а не надышаться ими. После приблизительно 1 минуты начинается кристаллизация гидробромида 2С-В. После фильтрации кристаллы промываем дважды с холодной ледянкой и дважды с эфиром, перекристаллизуем в изопропаноле и выделяем белые (возможно, немного розовые) кристаллы. Это важно, так как промывание удаляет избыток брома и его соединений, которые являются ядовитыми. Теперь мы имеем чистый гидробромид 2С-В. Большинство людей хотят сделать из него гидрохлорид, хотя гидробромид обладает не меньшей силой действия, только дозировка на 3-4 мг больше, так как кислотный остаток НВг обладает большей массой. Для этого необходимо растворить кристаллы гидробромида в 20% растворе NaOH, провести экстракцию полученного основания 2С-В с толуолом, и пропустить в раствор хлороводород (НС1). Мы увидим, как образуются прекрасные белоснеж- ные хлопья гидрохлорида 2С-В. Синтез №1 30 г 2,5-диметоксибензальдегида и 3 г безводного NH4OAc растворяли в 60 мл нитрометана. Раствор кипятят с обратным холодильником медленно, в течение 4 часов, и растворитель отгоняют в вакууме. Черный остаток выливают в 150 мл ИПС1 и кристаллизуют в массу оранжевых игл. Кристаллы отфильтровывают с отса- сыванием и сушат на фильтровальной бумаге. Если не нравится цвет кристаллов (слишком много грязного оранжевого) , то все добавляют в 100 мл свежего ИПС, перемешивают и снова фильтруют и сушат, а теперь цвет улучшилось значительно. Оба ИПС растворы выпаривали в вакууме с получением ^30 мл черного смолистого вещества, с уксуснокислым запахом. Замораживание или растирания его не дает никаких результатов, так он был выброшен. Выход сухих оранжевых кристаллов 2,5-диметоксинитростирола был 22,2 г (58%). 20 г LAH2 был добавлен в 200 мл ТГФ3 в 1000 мл двугорлую RB колбу, снабжен- ную магнитной мешалкой, раствор шипит, но не сильно. Теперь 20 г вышеуказан- ного нитростирола по каплям добавляли в виде раствора в 200 мл ТГФ через ка- пельную воронку, это доводит раствор до кипения, а когда все было добавлено, раствор кипятят с обратным холодильником в течение 24 часов. Реакционную смесь оставляют охлаждаться, и 15 мл ИПС, а затем 15 мл 15%-ного раствора NaOH, 30 мл ТГФ и, наконец, 50 мл холодной воды, добавляют так быстро, как экзотермическая реакция позволяет. В растворе теперь белый осадок, который фильтруют через слой целита, и осадок на фильтре промывают некоторым дополни- тельным ТГФ. Растворитель удаляли в вакууме, и остаток растворяют в разбав- ленной H2S04 и промывают 3x25 мл СН2С12, подщелачивают 25% раствором NaOH и экстрагируют 3x30 мл СН2С12. Экстракты сушили над MgS04, фильтровали и раство- ритель удаляли под вакуумом. Остаток подвергали перегонке при 3 мм рт.ст., выход 10 г (57%) светло-желтого масла, 2С-Н. Амин растворяют в 15 мл ледяной уксусной кислоты и добавляют 10 г брома в 20 мл ледяной уксусной кислоты (бром колбу охлаждают в холодильнике в течение около 20 минут перед открытием, и, следовательно, почти нет выхода паров бро- ма в комнату. Если бром охлаждают в течение более длительного времени, чем, он затвердевает). Вскоре раствор стал коричневой кристаллической массой, ко- торой дают остыть в холодильнике, а затем фильтруют и промывают 2x20 мл хо- лодной уксусной кислоты, что позволило улучшить цвет кристаллической 2С-В гидробромида в оттенок серого, вместо грязно-коричневого. Попытки получить Изопропиловый спирт 2 Алюмогидрид лития 3 Тетрагидрофуран
более 2С-В от маточного раствора не удались из-за тяжелых эмульсий. 2С-В'НВг растворяли в 100 мл теплой воды и подщелачивали 25% раствором NaOH. Смесь экстрагировали СН2С12 3x30 мл, объединенные экстракты сушат над MgS04, фильт- руют и растворитель удаляют в вакууме. Светло-желтого цвета остаток растворя- ют в растворе 2,5 мл ледяной уксусной кислоты в 15 мл воды при перемешивании, с последующим добавлением 6,5 мл 37% НС1. Через несколько минут раствор за- твердевает в виде рыжевато-коричневой кристаллического массы, которую от- фильтровывают с отсасыванием, промывают 50 мл воды и 75 мл эфира, затем отса- сывают до можно более сухой. Попытки получить более 2С-В из фильтрата через кислотно-щелочную экстракцию были бесплодны. Осадок сначала сушат на воздухе на фильтровальной бумаге, затем в вакуум-эксикаторе. Полученные белые кри- сталлы гидрохлорида 2С-В весили 9,0 г (63%). Общий выход из 2,5-диметоксибензальдегида 20% (выход Шульгина 23%) Синтез №2 2,5-диметоксибензальдегида (24.9 г, 0,15 моль) смешивают с 10 г нитрометана (10 г, 0,16 ммоль) и ацетата этилендиаммония (2,7 г, 15 ммоль) в 150 мл ИПС и нагревают слегка, пока все твердые вещества не растворятся. Смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов и в холодильнике в течение 24 часов, после чего оранжевый кристаллический осадок отфильтровывают и промыва- ют 20 мл ИПС и сушит на воздухе. Выход 2,5-диметоксинитростирола 27,75 г (80%) . 2,5-диметоксинитростирол (30 г) растворяют в 300 мл ТГФ и добавляют по кап- лям к суспензии 30 г LAH в 250 мл ТГФ в RB колбу, снабженную обратным холо- дильником, так быстро, как экзотермическая реакция позволяет. Затем смесь пе- ремешивают при комнатной температуре в течение 12 часов и при кипячении с об- ратным холодильником в течение восьми часов, после чего дают остыть до ком- натной температуры снова. Далее, 20 мл ИПС, 25 мл 15%-ной NaOH и 75 мл воды осторожно добавляли для разложения избытка гидрида и для осаждения соли алю- миния в белый гранулированный осадок. Твердые вещества удаляют фильтрованием с отсасыванием через слой целита и осадок на фильтре промывают дополнительным ТГФ. Фильтрат концентрировали под вакуумом и остаток растворяли в 2М НС1 и промывают ДХМ4 3x35 мл, подщелачивают 25% раствором NaOH и экстрагируют 2x50 мл ДХМ. Органические экстракты сушат над MgS04, растворитель удаляют в вакуу- ме и остаток перегоняют при 6 мм рт.ст., чтобы дать 16,8 г 2С-Н в виде желто- ватого масла (65%). Амин растворяли в 30 мл уксусной кислоты и добавляли 15 г Вг2 в 30 мл ук- сусной кислоты порциями по 5 мл при перемешивании. Через некоторое время рас- твор кристаллизовался в коричневую массу, которую охладили в холодильнике, отфильтровали с отсасыванием и промыли 20 мл уксусной кислоты. Надо было про- мыть больше (скажем, 2x25 мл) , так как глубоко в осадке на фильтре все еще была коричневая грязь. 2С-В'НВг растворяли в 100 мл теплой воды и подщелачи- вали 25% раствором NaOH. Его экстрагировали 3x50 мл СН2С12, объединенные экс- тракты сушили над MgS04, фильтровали и растворитель удаляли в вакууме. Янтар- ный остаток растворяли в растворе 3,5 мл ледяной уксусной кислоты в 25 мл во- ды при перемешивании с последующим добавлением 10 мл 37%-ной НС1. Через не- сколько минут раствор затвердевает до рыжевато-коричневой кристаллической массы, которую разбавляют 30 мл воды, фильтруют с отсасыванием, промывают 50 мл воды и 3 раза по 25 мл эфира, затем отсасывают настолько, насколько это возможно. Желтовато-коричневый осадок (из-за плохой промывки гидробромида ук- сусной кислотой) сушили воздухом на фильтровальной бумаге и весили 15,1 г 4 Дихлорметан
(63%). Общий выход из 2,5-диметоксибензальдегида 32% (у Шульгина выход 23%). Синтез без LAH Ниже приводится синтез 2С-В из 2,5-диметоксибензальдегида, который не тре- бует использования малоопасных и/или труднодоступных реагентов, обычно свя- занных с его синтезом, особенно LAH, Н2 под давлением и Вг2. Без сомнения, некоторые подпольные химики были обескуражены попытками синтеза того, что, ИМХО, довольно крутое вещество из-за природы этих реагентов и отсутствия чет- ко прописанной процедуры для альтернативного пути, в котором они не использу- ются. Однако существуют альтернативные маршруты, и один из них подробно опи- сан ниже. Обратите внимание, что этот путь требует еще одного шага для дости- жения восстановления нитростирола, чем при использовании Н2 или LAH, но выход на самом деле значительно выше, чем то, о чем сообщают другие с этими систе- мами восстановления. Кроме того, процедура бромирования в настоящее время не- сколько несовершенна и не приводит к максимальному выходу или самой простой обработке, так что не стесняйтесь использовать классическую процедуру, если хотите сделать или купить свой собственный бром. И последнее замечание: не- смотря на то, что этот способ с успехом подходит для партий ^50 г в 2- литровой стеклянной посуде, он не масштабируется так же хорошо, как каталити- ческое гидрирование, поэтому, если вы пытаетесь выйти на большие объемы, это, вероятно, не для вас. Конденсация 2,5-диметоксибензальдегида с нитрометаном о о .0 н CH3N02 NH40Ac В RBF на 500 мл, снабженный обратным холодильником и мешалкой, помещают 100 г 2,5-диметоксибензальдегида, 15 г ацетата аммония и 250 мл нитрометана. Нагрейте до слабого кипения при магнитном перемешивании. Поддерживайте кипя- чение с обратным холодильником в течение ^45 минут, за это время цвет раство- ра должен измениться от прозрачного/желтого до темно-красновато-черного. Сни- мите огонь и осторожно влейте горячую смесь в 1 л ледяного 70% ИПС. Дайте смеси с ИПС немного постоять. Теперь у вас должна быть колба, полная оранже- вых твердых веществ, плавающих в красно-черном маточном растворе. Вакуумно- фильтруют твердые вещества и промывают их дополнительными порциями ледяного 70% ИПС до тех пор, пока фильтрат не перестанет быть красноватым. Тщательно высушите собранные оранжевые твердые вещества, пропустив воздух через фильтр на некоторое время, а затем под вакуумом. Очень важно, чтобы нитростирол пол- ностью высох, прежде чем переходить к следующему шагу. Выход - 106,1 г (84%) 2,5-диметоксинитростирола. Чистота - одно пятно по данным ТСХ, чистота ЯМР. 5 Round Bottom Flask - Круглодонная колба
Восстановление 2,5-диметоксинитростирола боргидридом натрия NaBhL В сухую 2-литровую колбу RBF, снабженную мешалкой, добавляли 400 мл безвод- ного этанола (если вы не можете получить безводный этанол, используйте без- водный изопропиловый спирт (не используйте метанол!). Смесь охлаждали до 0 С в лед/водяная баня и добавляли 36,2 г боргидрида натрия (небольшое выделение Н2) . В капельную воронку с уравновешенным давлением загружали предварительно приготовленный насыщенный раствор 50 г 2,5-диметоксинитростирола в ТТФ (около 600 мл) и присоединяли к верхней части капельной воронки кусок трубки, выве- денный наружу для выпуска водорода, который будет выделяться в ходе реакции. Поддерживая баню со льдом/водой, медленно (реакция экзотермическая) добавляли весь ярко-желтый раствор нитростирола (при необходимости заполните капельную воронку) к раствору боргидрида натрия в течение ^90 минут (В процессе добав- ления будет выделяться газ. Это Н2. Будьте осторожны.) После того, как добав- ление было завершено, смеси давали перемешиваться в течение дополнительных 10 минут, а затем выливали в 4-литровую колбу Эрленмейера, содержащую 1 л Н20 и 3-дюймовую мешалку (выделение Н2) . При перемешивании осторожно добавляли 250 мл ледяной уксусной кислоты (выделение тяжелого Н2) (можно использовать 400 мл 31,45% НС1) . Погашенную реакционную смесь разделяли на три части. В 2- литровой делительной воронке каждую порцию объединяли с 500 мл Et20 (или то- луола) и 500 мл солевого раствора. Воронку встряхивали и отбрасывали водный (нижний) слой. Органические слои промывали 3 дополнительными порциями по 500 мл солевого раствора. Это повторилось с двумя другими порциями. Органические слои объединяли, сушили над MgS04, фильтровали и выпаривали растворитель, по- лучая прозрачное желтое масло. Выход - 47,0 г сырого 2,5-диметоксинитроэтана. Чистота - два пятна по ТСХ. Анализ ЯМР показывает молярное отношение желае- мого продукта к димерной примеси 50:1 (это единственная присутствующая при- месь) . Скорректированный выход 2,5-диметоксинитроэтана составляет 45,2 г (89,5%). Каталитическое трансферное гидрирование сырого 2,5-диметоксинитроэтана Pci/C >- HC00NH, Неочищенный продукт предыдущей стадии растворяли в 400 мл МеОН и помещали i 1 л RBF, снабженную мешалкой. В отдельном стакане вдали от всех горючих мате- риалов 1 г 10% Pd/C6 осторожно увлажняли МеОН и полученную суспензию перено- 6 Палладий на углероде
сили в колбу. В колбу добавляли 62 г формиата аммония. Колба была оборудована обратным холодильником, кусок трубки был присоединен к верхней части холо- дильника, а конец трубки был погружен в емкость с водой (это работает для ис- ключения 02 из рефлюксного холодильника, в то же время позволяя выделяющемуся С02 проникать внутрь). Смесь осторожно кипятили с обратным холодильником в течение 24 ч (выделение С02) , охлаждали, фильтровали через целит для удаления Pd/C и выпаривали растворитель. Остаток растворяли в 150 мл Et20 (или толуо- ла) и 300 мл Н20 и доводили рН до >12 с помощью 20% NaOH. Смесь переносили в делительную воронку, встряхивали и разделяли. Водный слой экстрагировали 2 порциями по 100 мл Et20 (или толуола) . Объединенные органические слои сушат над MgS04, фильтруют и гасят HCl (2C-HHC1 частично растворим в ДХМ, поэтому не выделяйте газ в этом растворителе). Образовавшиеся белые кристаллические вещества отфильтровывали, промывали Et20 и сушили на воздухе, получая гидро- хлорид 2С-Н. Выход - 43,8 г (94%) гидрохлорида 2С-Н. Чистота - одно пятно по ТСХ. ЯМР чистый. Бромирование 2С-Н основания НВг Н202* 2С-ННС1 растворяли в 300 мл Н20. рН доводили до >12 с помощью 20% NaOH и водный слой экстрагировали 4x100 мл ДХМ. ДХМ выпаривали с получением свобод- ного основания 2С-Н, которое растворяли в 500 мл смеси АсОН/Н20, 3:1. Смесь охлаждали до 0 С на бане лед/вода. Добавляли 37,3 г 48% водн. НВг, а затем сразу же 23,8 г 30% Н202. Смесь перемешивали в течение 6 часов, позволяя ле- дяной бане растаять. Большую часть АсОН удаляли в вакууме, а неприятную крас- новато-черную смесь распределяли между 1 л Н20 и 500 мл EtOAc (Было обнаруже- но, что EtOAc растворяет примеси в этой смеси намного лучше, чем Et20 или то- луол. Это грязно вначале, но после долгого взбалтывания все должно раство- риться) . Слои разделяли и водный раствор экстрагировали дополнительными 500 мл EtOAc. Водный раствор подщелачивали до рН >12 с помощью 20% NaOH и экстра- гировали 3 порциями по 200 мл Et20. Объединенные органические слои промывали 400 мл солевого раствора, сушили над MgS04, фильтровали и гасили HC1. Полу- ченные рыжевато-коричневые кристаллические вещества отфильтровывали и пере- кристаллизовывали из кипящего 1:1 изопропилового спирта/толуола с получением чистого 2С-ВНС1 в виде белого кристаллического твердого вещества. Выход - 34,0 г (57%) гидрохлорида 2С-В. Чистота - одно пятно по ТСХ. ЯМР чистый. Из анисового масла Анетол является основным компонентом анисового масла и может использоваться в синтезе 4-метокси(мет)амфетамина. В настоящее время обнаружено, что анетол можно использовать в качестве прекурсора и для других фенилэтиламинов (ФЭА). Ниже проиллюстрировано для 4-бром-2,5-диметоксифенилэтиламина (2С-В).
Синтез 2,5-диметоксибензальдегида. А: Анисальдегид из анетола посредством окислительного расщепления 20 г анисового масла суспендировали в смеси 150 мл воды и 30 мл конц. сер- ной кислоты; добавление 55 г бихромата натрия с такой скоростью, чтобы темпе- ратура не превышала 40 С. Реакционную смесь экстрагировали 4x125 мл толуола и выпаривали растворитель. Остаточное масло подвергали вакуумной перегонке с получением 9,1 г анисового альдегида.
В: О-формил-4-метоксифенол 6 мл анисового альдегида растворяли в 75 мл дихлорметана (ДХМ). Смесь 12 г перекиси водорода и 10 мл конц. муравьиной кислоты добавляли в течение 30 мин. Реакционную смесь осторожно кипятили с обратным холодильником в течение 21 часа. С: 4-метоксифенол Выпаривание растворителя из реакционной смеси В и перенос остатка в 100 мл водного раствора NaOH (20%) (25 мл МеОН в качестве сорастворителя) дает 4,1 г 4-метоксифенола в виде белого кристаллического продукта после обычных стадий обработки и очистки. D: формилирование 4-метоксифенола Реймера-Тиманна 124,1 г 4-метоксифенола растворяли в растворе NaOH (320 г NaOH в 400 мл во- ды) . Всего было добавлено 161 мл хлороформа. Обычная обработка и паровая пе- регонка дали 109,8 г прозрачного желтого масла, которое не затвердевало при стоянии при комнатной температуре (ГХ/МС: 94% 2-гидрокси-5-метоксибензальде- гид) . Е: Метилирование 2-гидрокси-5-метоксибензальдег|ида Желтое масло из D использовали без дополнительной очистки. В колбу RB объе- мом 250 мл загружали 100 мл ацетона, 14 г безводного карбоната калия и 10 г 2-гидрокси-5-метоксибензальдегида; смесь доводили до температуры кипения с обратным холодильником и добавляли 11 г диметилсульфата. Реакцию продолжали в течение 4 часов. Растворитель выпаривают и неочищенный конечный продукт кри- сталлизуют в холодной воде. Перекристаллизация из смеси EtOH/вода дала 8,3 г 2,5-диметоксибензальдегида (ГХ/МС: 98% + 2,5-диметоксибензальдегид). Синтез 4-бром-2,5-диметоксифенилэтиламина (2С-В)
А: 2,5-диметоксифенил-2-нитроэтен В колбу RB объемом 250 мл загружали 16,6 г 2,5-диметоксибензальдегида, 1,6 г NaOAc и 50 мл нитрометана. Кипячение с обратным холодильником в течение 4 часов после перекристаллизации дало 14,4 г соответствующего нитростирола. В: 2,5-диметоксифенил-2-нитроэтан 5,0 г 2,5-диметоксифенил-2-нитроэтена добавляли к раствору 4,0 г боргидрида натрия в 100 мл изопропанола. Это дало 4,2 г желтого масла после разложения избытка боргидрида с последующей обычной обработкой (В). С: 2,5-диметоксифенилэтиламин (2С-Н) 2,5-диметоксифенил-2-нитроэтан растворяли в 100 мл изопропанола с 8 моляр- ными эквивалентами Zn и 3,5 молярными эквивалентами НОАс (относительно коли- чества Zn) . Это дало 2,0 г 2,5-диметоксифенилэтиламина в виде бледно-желтого масла (С). D: гидрохлорид 4-бром-2,5-диметоксифенилэтиламина (2С-ВНС1) Полученный амин бромировали по методу Шульгина с получением 2,1 г 2С-В в виде гидрохлоридной соли (D). Заключение Можно синтезировать производные фенилэтиламина, отличные от ПМА и ПММА, ис- пользуя анетол в качестве прекурсора. Общий выход 2,5-диметоксибензальдегида из анетола колеблется в пределах 15-25%. Общий выход 2С-В из 2,5- диметоксибензальдегида составляет около 20% (с использованием легкодоступных соединений). По Шульгину Раствор 100 г 2,5-диметоксибензальдегида в 220 г нитрометана обрабатывали 10 г безводного ацетата аммония и нагревали на паровой бане в течение 2,5 ч при периодическом встряхивании. Реакционную смесь темно-красного цвета отго- няли в вакууме от избытка нитрометана, и остаток самопроизвольно кристаллизо- вался. Этот неочищенный нитростирол очищали путем измельчения в среде изопро- пилового спирта, фильтрации и сушки на воздухе с получением 85 г 2,5- диметокси-бета-нитростирола в виде желто-оранжевого продукта достаточной чис- тоты для следующей стадии. Дальнейшая очистка может быть достигнута путем пе- рекристаллизации из кипящего ИПС. В круглодонную 2-литровую колбу, снабженную магнитной мешалкой и помещенную в инертную атмосферу, добавляли 750 мл безводного ТГФ, содержащего 30 г ЛАГ. Затем добавляли в растворе ТГФ 60 г 2,5-диметокси-бета-нитростирола. Конечный раствор был грязно-желто-коричневого цвета, его выдерживали при температуре кипения с обратным холодильником в течение 24 часов. После охлаждения избыток гидрида разрушали добавлением по каплям ИПС. Затем добавляли 30 мл 15% NaOH для превращения неорганических твердых веществ в фильтруемую массу. Реакцион- ную смесь фильтровали и осадок на фильтре промывали сначала ТГФ, а затем Ме- ОН. Объединенные маточные растворы и промывные воды освобождали от раствори- теля в вакууме, а остаток суспендировали в 1,5 л Н20. Его подкисляли НС1, промывали 3x100 мл СН2С12, сильно подщелачивали 25% NaOH и реэкстрагировали 4x100 мл СН2С12. Объединенные экстракты упаривали в вакууме, получая 26 г маслянистого остатка, который перегоняли при 120-130 С при 0,5 мм рт.ст. с получением 21 г белого масла, 2,5-диметоксифенетиламина (2С-Н), который очень быстро поглощает углекислый газ из воздуха. К хорошо перемешиваемому раствору 24,8 г 2,5-диметоксифенетиламина в 40 мл
ледяной уксусной кислоты добавляли 22 г элементарного брома, растворенного в 40 мл уксусной кислоты. Через пару минут произошло образование твердых частиц и одновременное выделение значительного количества тепла. Реакционной смеси давали вернуться к комнатной температуре, фильтровали и твердые вещества уме- ренно промывали холодной уксусной кислотой. Это была бромистоводородная соль. Существует много сложных солевых форм, как полиморфных, так и гидратных, ко- торые могут сделать изоляцию и характеристику 2С-В опасными. Самый удачный путь — это образование нерастворимой хлористоводородной соли из свободного основания. Всю массу влажной соли уксусной кислоты растворяли в теплой Н20, подщелачивали по крайней мере до рН 11 с помощью 25% NaOH и экстрагировали ЗхЮО мл СН2С12. Удаление растворителя дает 33,7 г остатка, который перегоня- ют при 115-130 С при 0,4 мм рт. ст. Белое масло, 27,6 г, растворяли в 50 мл Н20, содержащей 7,0 г уксусной кислоты. Этот прозрачный раствор энергично пе- ремешивали и обрабатывали 20 мл концентрированной НС1. Произошло немедленное образование безводной соли гидрохлорида 2,5-диметокси-4-бромфенетиламина (2С- В). Эту массу кристаллов отфильтровывали (ее можно значительно разрыхлить до- бавлением еще 60 мл Н20) , промывали небольшим количеством Н20, а затем не- сколькими порции 50 мл Et20. При полной воздушной сушке было получено 31,05 г тонких белых игл с т.пл. 237-239 С с разложением. Когда во время добавления конечной концентрированной НС1 присутствует слишком много Н20, получается гидратированная форма 2С-В. Гидробромидная соль плавится при 214,5-215 С. Со- общалось, что ацетатная соль имеет т.пл. 208-209 С. Из гидрохинона Этап 1: пара-бензохинон Берем 55 г гидрохинона в 150 мл ИПС; добавляем 1 г йода. В течении 3-х часов при перемешивании, поддерживая t 30-35 С, прикапываем 58 г 33% Н202. После окончания добавления перемешивание продолжаем 3 часа при 45 С. Затем р-р охлаждаем до 15 С. Желтые кристаллы отфильтровывают, промывают ИПС, сушат в эксикаторе, выход - 85%. Т.пл. 1,4-бензохинона 111 С. Этап 2: пара-метоксифенол. В колбу на 1 л (на м/м) помещаем 600 мл метанола и 100 г гидрохинона. Как стало ясно, гидрохинон частично перешел в бензохинон, что, впрочем, все же не мешает нам добавить предварительно подготовленный 1,4-бензохинон. Добавляем 75 мл конц. H2S04, доводим до кипения; добавляем 5 г 1,4- бензохинона. Кипятим р-р 4 часа. Отгоняем большую часть метанола. Остаток разводим водой до 500 мл. Кислоту гасим поташем К2СОз. Продукт экстрагируем бензолом 4x150 мл. Экстракты сушим Na2S04; бензол от- гоняем. Остаток перегоняем при атмосферном давлении, нагревая колбу кусочком горящего уротропина. Выход белых с приятным запахом карамели кристаллов ^64 г. Т.пл. 56 С; т.кип. 243 С. Этап 3: Раймер-Тиман В колбу, снабженную м/м, ОХ и кап. воронкой, загрузили 64 г 4- метоксифенола, 160 г NaOH в 200 мл воды, нагревают до 65 С и при перемешива- нии прикапывают 80 мл хлороформа за 3 часа. Реакция экзотермична, вначале пришлось пару раз подогреть, а далее t 60 С поддерживалась за счет регулиров- ки прикапывания. После окончания добавления хлороформа перемешиваем 15 мин, добавляем 250 мл воды и подкисляем H2S04 до слабокислой реакции.
Перегоняем продукт прямо из реакционной смеси, с помощью внешнего источника пара. Всего собираем 2 л дистиллята (на дне - желтое масло). Все это дело экстрагируем эфиром, экстракты сущим Na2S04, эфир отгоняем. В остатке - 32 г желтенького 5-метокси-салицилового альдегида. Столь малый выход объясняется случаем проливки части P.M. Этап 4: Метилирование 5-метокси-салицилового альдегида ДМС в ацетонитриле Загрузки: ■ 5-метокси-салициловый альдегид ^27 г (0,17 моль); ■ К2С03 -40 г (0,28 моль); ■ Ацетонитрил 100 мл; ■ ДМС -21,85 мл (0,23 моль) В колбу на 250 мл на м/м помещаем 5-метокси-салициловый альдегид, ацетонит- рил и поташ; смесь становится оранжевой. Добавляем ДМС; далее-рефлюкс 1час. Ацетонитрил отгоняем под вакуумом. Остаток экстрагируем толуолом, фильтру- ем, осадок растворяем в воде и еще раз экстрагируем толуолом. Толуольные экстракты объединяем, сушим Na2S04, упариваем до объема 75 мл. Вливаем 200 мл насыщ. р-ра бисульфита. Через час аддукт отфильтровываем, промываем толуолом, сущим. Аддукт разлагаем теплым 10% NaOH. При охлаждении в холодильнике выпадают желтоватые кристаллы 2,5-ДМБА; их филь труем, сушим. Всего собрано 17 г 2,5-ДМБА. Этап 5: Конденсация В колбу на 250 мл на м/м загрузили 10 г 2,5-ДМБА, 1,1 г ЕДДА и 60 мл ИПС. После растворения прилили 4,2 мл нитрометана. Перемешивали 30 мин на бане 50 С; цвет стал оранжевым. Р-р сняли с нагрева, через некоторое время при комнатной температуре смесь закристаллизовалась. Нитростирен отфильтровали, промыли ИПС и высушили в эксикаторе. Выход 9 г 2,5-ДМНС. Этап 6: Восстановление 2,5-ДМНС цинком в НС1 В колбу на 250мл, установленной на м/м и охлаждаемой ледяной баней, помеща- ем 55 мл ИПС и 20мл воды. Затем, в общей сложности за 1,5 часа, при хорошем перемешивании и температуре 10-20 С прибавляем равными частями, (каждые 10 мин) следующие компоненты: ■ 2,5-ДМНС: 6,5 г; ■ 37% НС1: 55 мл; ■ Цинк: 41 г. После прибавления перемешиваем дополнительно 1,5 часа; Р-р фильтруем, прибавляем при охлаждении 95 г NaOH в 150 мл воды. Отделяем желтый слой ИПС, водный экстрагируем ИПС, экстракты сущим Na2S04, спирт отго- няем, в остатке - 4 г 2С-Н. Этап 7: бромирование 2С-Н В пробирке смешиваем 2,5 г 2С-Н и 4 мл ледяной уксусной кислоты (GAA) ; в другой пробирке смешиваем 0,7 мл брома и 4 мл GAA; обе пробирки охлаждаем до 0 С. Сливаем вместе содержимое пробирок при активном перемешивании. Через 30 мин охлаждаем р-р до 15 С, порошок фильтруем, промываем 2x4 мл GAA и 2x5 мл эфира. Получаем ^2 г 2С-В гидробромида, т.пл. 215 С;
Путем Манниха 2-гидрокси-5-метоксибензилтриметиламмония йодид ОН ОН ,0 сн2о Me2NH СН Поместите 124 г п-метоксифенола в круглодонную колбу (помещенную на водяную баню с холодной водой) с капельной воронкой и мешалкой. Добавляют 173 мл 29% водного раствора диметиламина (метоксифенол полностью растворяется). По кап- лям добавляют 110 мл 27%-ного формалина, температуру во время добавления под- держивают около 25-30 С. Реакционную смесь перемешивали еще час, и все лету- чие вещества полностью удаляли в вакууме. К темному маслянистому остатку до- бавляли 600 мл ацетонитрила (можно использовать ИПС), содержащего 120 мл ме- тилиодида. Появляется экзотермическая реакция; используйте обратный холодиль- ник для минимальных потерь СН31. Лучший диапазон температур для кватернизации 30-40 С; ниже 15 С реакция практически прекращается. Реакционную смесь выдер- живают на водяной бане (30-50 С) в течение 3 ч, затем оставляют на ночь в хо- лодном месте. Выпавшие слегка желтые кристаллы отфильтровывают, маточный рас- твор уменьшают в объеме вдвое под вакуумом и еще раз охлаждают. После фильт- рации второй порции выход четвертичной соли составляет около 200 г или 62% от теории. 2-гидрокси-5-метоксибензилцианид ОН NaCN DMF* Поместите 200 мл 40%-ного раствора NaCN (d=l,4) в колбу (оснащенную капель- ной воронкой, механической мешалкой и стеклянной трубкой длиной 50 см в каче- стве воздушного холодильника) и добавьте 300 мл ДМФА. Растворяют 200 г (0,62 моль) четв. соли в 200 мл ДМФ и поместить этот раствор в воронку для добавле- ния. Нагрейте примерно до 80-90 С и при этой температуре по каплям добавляйте раствор четв. соли к ДМФ суспензии цианида (последний растворился не полно- стью) . Делать это под хорошим вытяжным шкафом в течение 30-40 мин. Наблюдает- ся сильное выделение триметиламина. После завершения добавления перемешивают еще 1 час при 80-90 С. После охлаждения однородную темную реакционную смесь приливают к 2 л воды и экстрагируют 4-5 порциями по 150 мл хлороформа (или хлористого метилена). Объединенный экстракт один раз промывали рассолом и бы- стро сушили встряхиванием с безводным Na2S04. Хлороформ отгоняли в вакууме водяного насоса; затем отгоняли ДМФА, экстрагировали хлороформом. Остаток кристаллизуется при охлаждении, 62-65 г 2-гидрокси-5-метоксибензил-цианида
(62%). Используется как таковой для следующего шага. С затрудненными фенолами, такими как 2,6-диметоксифенол и 2,6- диметилфенолцианид, обмен кватернизированнохю основания Манниха успешно про- текает в воде. В этом случае (с производным п-метоксифенола) использование водного цианида привело к массивному обугливанию, поэтому был использован ДМФ. ДМСО, вероятно, также будет работать. 2,5-диметоксибензилцианид CN СК И^СОз 65 г (0,386 моль) полученного ранее бензилцианида, 400 мл ацетона и 100 г мелкоизмельченнохю К2С03 помещали в колбу RB, снабженную капельной воронкой, мешалкой и обратным холодильником. В качестве катализатора ПТК добавляют 10 мл ПЭГ-400 (полиэтиленгликоля). К этой смеси добавляли по каплям в течение 1 часа 50 мл йодистого метила и смесь кипятили с обратным холодильником 14 ча- сов при перемешивании. Первоначальный темный цвет меняется на светло-желтый; после охлаждения твердые соли отфильтровывали, промывали свежим ацетоном, к ацетону добавляли 50 мл воды и растворитель удаляли в вакууме. Остаток экст- рагировали СН2С12, экстракт сушили Na2S04 и удаляли растворитель, что давало 62 г 2 ,5-диМеО-бензилцианида, выход 91% (т . кип. 115 С при 2 мм рт . ст . , т . пл. 53-55 С, белые иглы из ИПС). 2,5-Диметоксифенилэтиламин (2С-Н) NiCI2 * NaBhL В колбу помещают 24 г (0,136 моль) 2,5-диметоксибензилцианида, добавляют 300 мл 96%-ного этанола, затем 15 г безводного NiCl2 (или 20 г дигидрата). При магнитном перемешивании небольшими порциями в течение 30-40 мин добавляют 38 г (1 моль) NaBH4. Сразу появляется черный цвет. темп, во время добавления поднималась до 40-50 С, и наблюдалось выделение Н2. Когда добавление боргид- рида завершится, перемешивают еще 3 часа при 40-50 С, а после охлаждения в реакционную смесь добавляют 200 мл 3 н. НС1 и перемешивают до растворения черного осадка. После удаления этанола в вакууме и экстракции непрореагиро- вавшего нитрила эфиром или гексаном водный слой подщелачивали концентрирован- ным раствором аммиака и затем экстрагировали эфиром 3 раза. Объединенные экс- тракты промывают рассолом, сушат над MgS04 и упаривают. Полученное масло (2С- Н) (19 г, выход 73%) используют как таковое для бромирования.
Непрореагировавший цианид может быть выделен из эфирных промывок реакцион- ной смеси и восстановлен еще раз, это улучшит превращение бензилцианида в фе- нетиламин примерно до 90-95%. П-метоксифенол В четыреххюрлую колбу, снабженную мешалкой, холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают 22,7 г (0,71 моль) метилового спирта и при 15- 20 °С и перемешивании прибавляют из капельной воронки 55,2 г (0,56 моль) сер- ной кислоты. Перемешивают 40 мин, затем добавляют 61 г (0,57 моль) безводного углекислого натрия. Получают 128,6 г метилирующего агента. К 54 г (0,49 моль) гидрохинона, растворимого в 100 мл 50%-ного раствора едкого натра, прибавляют полученный метилирующий агент. Реакционную массу при перемешивании и 100 С нагревают в 5 час. Затем обрабатывают 200 мл воды и подкисляют соляной кисло- той до рН 2-3. Выпавший гидрохинон отфильтровывают, промывают 10 мл и сушат. Получают 14,4 г непрореагировавшего гидрохинона. К фильтрату добавляют 100- 120 мл ксилола и нагревают в течение часа на кипящей водяной бане. Отделяют водный слой от органического. Из органического слоя отгоняют ксилол, кубовый остаток кристаллизуют. Выпадает п-метоксифенол. Его отфильтровывают и сушат. Получают 27,3 г (75 %) п-метоксифенола, что составляет 61 % на прореагировав- ший гидрохинон. Точка плавления п-метоксифенола 52 С. Непрореагировавший гидрохинон возвращают обратно в цикл. Синтез с LAN Реактивы: 100 г 2,5-диметоксибензальдегида 10 г ацетата аммония 200 г нитрометана Изопропиловый спирт (ИПС) 500 мл тетрагидрофурана (ТГФ) Безводный хлорид кальция (например, дриерит) NaOH соляная кислота 20 г брома Ледяная уксусная кислота Метиленхлорид 25 граммов LAH Оборудование: колба для кипячения 500 мл колба для кипячения 200 мл холодильник электрический нагреватель/плита масляная баня кипелки фильтровальная бумага делительная воронка колба для высокотемпературной перегонки колба с фильтром 250 мл 2 стакана по 250 мл стакан 500 мл вакуумный насос и шланг
• термометр Первая процедура заключается в превращении 2,5DMB в 2,5-диметоксинитрости- рол. Делаем это нагреванием смеси 2,5ДМБ и нитрометана в присутствии катали- затора ацетата аммония. Настроить аппарат для дефлегмации. «Кипячение с об- ратным холодильником» — это, по сути, кипячение растворителя таким образом, что растворитель постоянно испаряется, конденсируется и возвращается обратно в кипящий сосуд. Для этого мы устанавливаем аппарат, как показано на рисунке. Применяйте зажимы с прокладками. выход воды вход воды холодильник колба для перегонки масляная баня электрический нагреватель Поместите 100 г 2,5DMB в колбу на 500 мл и добавьте 200 г нитрометана. Большинство твердых веществ должны раствориться, но если они не растворятся сразу, не беспокойтесь — они растворятся, как только вы начнете их нагревать. Когда большая их часть растворится, добавьте 10 грамм ацетата аммония. Помес- тите колбу в масляную баню на электрической плитке, подключите холодильник и включите медленный поток воды через холодильник. Не используйте открытое пла- мя ни в одной из этих процедур. Нитрометан очень легко воспламеняется! По су- ти, это ракетное топливо. Пользоваться электрической плитой достаточно опасно из-за искр, образующихся при включении и выключении термостата, но если вы соблюдаете достаточную вентиляцию и внимательно следите за нагревом, все бу- дет в порядке. Включите плиту примерно до 100 градусов по Цельсию, точки ки- пения нитрометана, и регулируйте ее до тех пор, пока раствор не начнет хорошо кипеть. Через короткое время цвет раствора станет желтым. Через четыре часа, когда вы закончите кипячение с обратным холодильником, цвет должен стать тем- но-красным. Сразу настроили на вакуумное выпаривание. Если вы дадите раствору слишком сильно остыть, он может самопроизвольно кристаллизоваться, что затруднит его очистку, поэтому позаботьтесь заранее. Выключить огонь, отсоединить холодиль- ник от колбы и добавить в смесь несколько кипелок. Кипелки обеспечивает очень
большую площадь поверхности для образования множества маленьких кипящих пу- зырьков . Это обеспечит плавное кипение раствора без каких-либо «ударов» или больших неустойчивых пузырей. Подсоедините вакуумный шланг и сначала очень аккуратно создайте вакуум и доведите до бурного кипения, но не вскипайте в шланге. По мере испарения раствора колба будет остывать, и вам придется регу- лировать нагрев плитки, чтобы поддерживать постоянное кипение. В конце кон- цов, вы удалите достаточное количество растворителя, и вся масса кристаллизу- ется в яркие кристаллы тыквенно-оранжевого цвета. Выключите огонь и снимите вакуумный шланг с колбы. Всегда отсоединяйте шланг от фляги перед отключением воды. В противном случае при падении давле- ния в изделие может попасть вода. Добавьте в массу 100 мл кипящего изопропи- лового спирта (ИПС) и перемешайте как можно лучше, разбивая все комки. Ваша плита может быть еще горячей, и если вы работаете рядом с ней, убедитесь, что нитростирол не попал на горячую поверхность. Образовавшиеся пары представляют собой очень сильный слезоточивый газ, с которым вы не захотите столкнуться! Дайте колбе остыть, а затем слейте окрашенный в красный цвет спиртовой рас- твор. Добавьте к кристаллам еще 100 мл кипящего ИПС и промойте, как и раньше. Промойте еще как минимум два раза или до тех пор, пока не появятся игольчатые кристаллы сформировавшиеся из аморфной оранжевой кашицы. Отфильтруйте эти кристаллы и полностью высушите на воздухе. В кристаллах не должно оставаться спирта, так как это разрушит гидрид лития-алюминия (ЛАГ) на следующем этапе. Это 2,5-диметоксинитростирол (2,5ДМНС). Растворить 50 г 2,5 ДМНС в 300 мл безводного (сухого) ТГФ. Если вы не може- те найти безводный ТГФ, вам придется высушить его как можно лучше. Сделайте это, добавив осушающий агент (например, дриерит или безводные соли Эпсона) к ТГФ, оставьте на ночь или дольше, а затем отфильтруйте. Это должно удалить большую часть влаги из THF, которая в противном случае испортила бы ваш доро- гой ЛАГ (LAN). Подготовьте установку для кипячения с 2-литровой двугорлой колбой в масля- ной ванне, магнитной мешалкой в колбе и сушильной трубкой, присоединенной к холодильнику. Это может быть запасная трубка, заткнутая ватой и заполненная дриеритом, которая присоединена к открытому концу холодильника, чтобы предот- вратить попадание влаги из воздуха в реакцию. Поместите 750 мл сухого ТГФ в двухгорлую колбу и начните медленно перемешивать. Медленно добавьте 25 грам- мов ЛАГ в перемешиваемый ТГФ (ЛАГ - противная, опасная штука. Он воспламеня- ется в присутствии воды, ядовит для дыхания, прикосновения и т. д. Прочтите об этом...). Если вы начнете добавлять ЛАГ слишком быстро, это может привести к искре, так что не торопитесь. Он расплывается при попадании в ТГФ, поэтому добавляйте его осторожно и дайте ему легко смешаться с ТГФ. Теперь вы соби- раетесь добавить раствор нитростирола. Это причина для колбы с двумя горлыш- ками . Когда вы добавляете это к ТГФ, он довольно энергично шипит. Выделяется тепло, и ТГФ начинает испаряться. Пропустите воду через холодильник и осто- рожно добавьте немного раствора нитростирола (2,5 ДМНС) через дополнительную горловину. Когда шипение начнет беспокоить вас, быстро заткните горлышко пробкой, чтобы пары не выходили наружу, и дайте реакции успокоиться и немного остыть. Повторяйте это много раз, пока не добавите весь нитростирол. Когда вы закончите, у вас должен получиться грязно-серый раствор, хорошо шипящий. Мед- ленно повышайте температуру, пока не будет достигнут рефлюкс, и держите ее на этом уровне в течение 24 часов. Выключите огонь, но не выключайте мешалку и дайте колбе остыть. Когда смесь остынет, медленно добавьте по каплям изопропиловый спирт (ИПС), чтобы нейтра- лизовать любой избыток ЛАГ. Это вызовет сильное шипение. Убедитесь, что вы помешиваете, когда добавляете ИПС; в противном случае образуется слой ИПС, и тогда любое перемешивание приведет к тому, что весь раствор выпрыгнет прямо
из колбы. Не торопитесь с этим, пока не будет реакции на добавление ИПС. Эту серую алюминиевую суспензию почти невозможно отфильтровать из раствора, но при добавлении 500 мл 15%-ного NaOH она становится белым твердым вещест- вом, которое вполне фильтруется. Теперь отфильтруйте твердые частицы (вы со- храните раствор ТГФ), а затем промойте осадок на фильтре небольшим количест- вом дополнительного ТГФ. Смешайте фильтрат ТГФ и промывные воды в кипящей колбе. Теперь вы должны удалить ТГФ из смеси. Это делается простой перегонкой под вакуумом. Установите прибор, как показано на рисунке. Добавьте в колбу не- сколько кипелок и поместите ее на масляную баню. Запустите вакуум и увеличи- вайте его до тех пор, пока не будет достигнута полная сила. По мере испарения ТГФ колба остывает, и требуется большее давление, чтобы вызвать кипение. На- конец , используйте нагреватель, чтобы вызвать устойчивое кипение. В конце концов у вас останется темно-коричневый/золотистый маслянистый остаток. Это очень сырой 2,5-диметоксифенетиламин, который нужно очистить. термометр насадка колба i' It It масляная \ V баня \ —- (о 2zz. ВЫХОД ^ "77 / о) Z2b воды -^^^ холодильник ^^^^^^^^^ ВХОД ВОДЫ 11 приемник / к выкуумному насосу нагреватель Суспендировать маслянистый остаток в 1 л дистиллированной воды и сделать ее слегка кислой (рН около 4), добавив НС1. 2,5DMPEA станет водорастворимой гид- рохлоридной солью и растворится в воде; другие побочные продукты реакции ос- танутся нерастворимыми в воде и могут быть легко удалены. Добавьте раствор в делительную воронку подходящего размера и добавьте 50 мл метиленхлорида. Энергично встряхните и дайте фазам разделиться. Слейте хлористый метилен. По- вторите эту промывку еще тремя порциями по 50 мл метиленхлорида. Это должно удалить большую часть цвета раствора, и он останется лишь слегка желтым. Те- перь мы должны освободить раствор перед нашей окончательной очисткой фракци- онной перегонкой. Сделайте раствор очень щелочным, медленно добавляя крепкий раствор NaOH. Смесь сразу приобретет молочный вид. Энергично встряхивайте смесь в течение нескольких минут, чтобы убедиться, что 2,5DMPEA'HC1 превратился в свободное основание. Это свободное основание представляет собой темное масло, которое будет отделяться и начнет осаждаться. Экстрагируют масло, промывая, как ука- зано выше, порциями хлористого метилена, но на этот раз сохраняя промывки. Соедините все промывные растворы метиленхлорида и удалите растворитель пере- гонкой, как описано выше для удаления ТГФ. У вас останется около 50 мл темно- го масла. Теперь будем перегонять масло при пониженном давлении и при относительно
высокой температуре. Для этого мы используем немного другую установку, чем та, которая использовалась для удаления растворителей. Холодильник в этом случае нам не понадобится, а колба должна быть намного меньше (от 100 до 250 мл), чтобы адекватно вместить меньший объем масла. Настройте аппарат, как по- казано на рисунке. Убедитесь, что вы используете ловушку для воды. Любая хо- лодная вода, попадающая в систему, приведет к растрескиванию колб и испортит процедуру. Также не забудьте добавить кипелки в колбу. Масла имеют тенденцию действительно разбрызгиваться, и стружка абсолютно необходима. Медленно дове- дите систему до полного давления. Вероятно, останется некоторое количество хлористого метилена, который испарится и попадет в приемный сосуд. Хорошо. Когда мы нагреем систему, она в конечном итоге испарится из колбы. При полном давлении воды температура масляной бани должна достичь 195 С, прежде чем 2,5DMPEA начнет превращаться в прозрачное, похожее на воду масло. Поддержи- вайте постоянную температуру и давление, пока масло медленно капает. Это зай- мет некоторое время в зависимости от ваших точных настроек. Когда вы убеди- тесь , что перегнали весь продукт, выключите огонь и отсоедините вакуум от колбы. У вас должно получиться около 20 граммов чистого белоснежного 2,5DMPEA. Теперь займемся бромированием 4-го положения бензольного кольца нашего 2,5- ДМФЭА. Мы делаем это с чистым элементарным бромом. Бром, безусловно, самая неприятная штука, с которой вы когда-либо сталкивались. Как только вы открое- те бутылку, он начнет улетучиваться. Если вы заметили, как хорошо упакована ваша бутылка с бромом, вы, вероятно, ожидали чего-то подобного. Используйте это только в вытяжном шкафу, если это возможно. Даже не открывайте бутылку в вашем доме, иначе весь дом будет пахнуть бромом в течение многих дней. К сча- стью, нам не придется иметь дело с этим очень долго. Если у вас нет доступа к вытяжному шкафу (что, вероятно, так и есть), то, по крайней мере, выберите хорошо проветриваемое место, вдали от любой любопытной публики, и подготовьте большую банку с герметичной крышкой. Поместите 2,5DMPEA в химический стакан на 250 мл и взвесьте его на весах. Добавьте к нему такое же количество ледя- ной уксусной кислоты. Поместите на весы еще один стакан на 250 мл, быстро от- кройте бром и взвесьте тот же вес, что и ваш 2,5DMPEA. Добавьте к нему такое же количество ледяной уксусной кислоты и быстро добавьте к нему раствор 2,5ДМФЭА. После нескольких быстрых перемешиваний перелейте смесь в большую герметичную банку. Она нагреется, но это не должно быть проблемой для этих количеств. Если вы увеличите масштаб, вам может понадобиться установка внеш- ней охлаждающей водяной бани. Медленно образуются светло-желтые твердые веще- ства , и через несколько часов раствор остынет. Стакан должен теперь быть твердым со светло-желтыми кристаллами 2 С-В' НВг. Этот 2С-ВНВг имеет много связанных с ним форм, и для стабильного, предска- зуемого лекарства нам нужно будет преобразовать его в гидрохлоридную соль. Возьмите всю массу 2С-В'НВг и профильтруйте ее. Промойте несколько раз холод- ной ледяной уксусной кислотой. Поместите еще влажные кристаллы в химический стакан на 500 мл и медленно добавьте 40% раствор NaOH. Быстро перемешайте, и темное масло начнет осаждаться. Отделите это масло, как вы это делали выше, путем экстракции хлористым метиленом. Вы также будете перегонять это масло под давлением и при высокой температуре, как вы делали выше, и снова соберете прозрачное масло. Это чистая свободная база 2С-В. Последним этапом является получение гидрохлоридной соли 2С-В. Это делается очень легко. Поскольку 2С-В не растворяется в воде, нам не нужно беспокоиться о полностью безводных растворителях, которые обычно имеют место при кристал- лизации конечных продуктов. Добавьте масло на основе свободного основания в 100 мл дистиллированной воды и медленно добавляйте уксусную кислоту при пере- мешивании до растворения свободного основания. Это не требует много уксусной
кислоты. Полученный раствор перемешивают магнитной мешалкой и медленно добав- ляют концентрированную НС1. Сразу же образуется белый осадок 2С-ВНС1. Про- должайте добавлять НС1, пока раствор не станет густым с мелкими белыми кри- сталлами. Прекратите перемешивание и, когда кристаллы осядут, слейте воду в другой химический стакан. Добавьте к кристаллам немного воды, перемешайте и дайте отстояться. Добавьте эту промывку в химический стакан с исходным декан- тированным раствором, поставьте его обратно на мешалку и добавьте еще НС1. Должно образоваться больше кристаллов. Повторяйте этот процесс, пока не убе- дитесь , что все кристаллы сформировались. Теперь соедините все кристаллы вме- сте - добавьте воду, перемешайте, дайте отстояться и несколько раз деканти- руйте до тех пор, пока рН промывочной воды не станет достаточно нейтральным. Теперь вы можете отфильтровать кристаллы и высушить на воздухе. Это довольно чистый 2С-ВНС1. Дополнительный комментарий Что касается аппарата, то реальная проблема связана с перегонкой свободного основания 2СН и 2С-В. По сути описанная установка приведет к тому, что содер- жимое колбы действительно сильно ударится и выкипит прямо в ресивер, могут быть химики, которые могли бы заставить эту установку работать, но я не ду- маю, что смог бы. Гораздо лучше использовать переходник с двумя горловинами, в одном из которых находится неподвижная насадка, а в другом - капиллярная трубка для утечки воздуха, изготовленная путем вытягивания боросиликатнохю колпачка с наружным диаметром 8 мм. Вытяните трубку в пламени, пока она не сузится, а затем ломайте ее в середине узкой части. Благодаря постоянному по- току пузырьков, всасываемых через жидкость, удары значительно уменьшаются. Дополнительное расстояние также означает, что любое закипание может быть ос- тановлено до того, как оно испортит вашу тяжелую работу. Удаление нитрометана и дихлорметана с помощью аппарата - это хорошо, но на- до отметить, что добавление антибумповых гранул в горячую/почти кипящую жид- кость - очень плохая идея.... Есть еще несколько аппаратных точек, но они довольно тривиальны. С химической точки зрения, для приличного выхода очень важно, чтобы ацетат аммония был сухим, т.е. коммерческие продукты выглядят как чистый сахар и со- держат достаточное количество воды, если их постоять над хлоридом кальция в эксикаторе или ванночке для мороженого, они достаточно высыхают. Раствор ТГФ/нитростирола действительно следует добавлять с помощью капельной воронки с уравновешенным давлением в течение 4-5 часов. Если вы добавляете его вруч- ную, существует серьезный риск добавления сразу большого количества либо слу- чайно, либо потому, что вам скучно и вы не хотите продолжайте 4 часа - это очень долго, чтобы ничего не делать, кроме добавления крошечных капель рас- твора . Может быть, я придираюсь и полагаю, что наполовину приличный химик не ис- пользует здравый смысл. Но информация не помешает.
Химичка ПРАКТИКУМ ПО НЕОРГАНИЧЕСКИМ СИНТЕЗАМ В.А. Алешин, К.М. Дунаева, Н.А. Субботина ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗВОДНОГО ХЛОРИДА МАРГАНЦА Хлорид марганца(II) — неорганическое соединение, соль металла марганца и соляной кислоты с формулой МпС12. Кристаллы розового цвета. Хорошо растворя- ется в воде. Образует кристаллогидраты. В лаборатории получают растворением ферромарганца, металлического марганца или диоксида марганца в соляной кислоте. Температура плавления 650 С, кипения - 1231 С. При 650 С возгоняется и в присутствии влаги разлагается. В воде хорошо растворим (42,3 г/100 мл).
Применение: ■ В производстве батареек. ■ В синтезе металлоорганических соединений марганца, Реактивы: 1. Марганец - 0,2 - 0,3 г. 2. Этанол - 15 мл. 3. Хлорид натрия -20г. 4. Серная кислота конц. - 35 мл. Оборудование: 1. Колба Вюрца. 2. Капельная воронка. 3. Промывалки - 5 шт. 4. Двугорлая колба. 5. Шариковый холодильник. 6. Газоподводящая трубка. 7. Хлоркальциевая трубка. 8. Реактор. 9. Пробирка-приемник. 10.П-образная трубка. 11.Стакан. HvS0 конц NaCI • HCI (kohlO жжм н so 2 4 КОНЦ ZA v.. Рис. 1. Прибор для получения хлорида марганца в спирте. 1 - Колба Вюрца, 2 - капельная воронка, 3,4,10 - промывалки с серной к-той, 5,9 - предохранитель- ные промывалки , 6 - газоподводящая трубка, 7 - колба двугорлая, 8 - обратный холодиьник, 11 - баня со льдом, 12 - хлоркальциевая трубка.
Собрать прибор, изображенный на рис.1. В колбу Вюрца 1 поместить 20 г хло- рида натрия, смочить его 3-5 мл концентрированной соляной кислоты. В ка- пельную воронку налить 35 мл концентрированной серной кислоты. В двугорлую колбу 7 поместить 0,2 - 0,3 г марганца в виде порошка и прилить к нему 15 мл абсолютированного этилового спирта. Охладить колбу в бане со льдом. Осторожно приоткрыть кран капельной воронки и медленно по каплям добавлять в колбу 1 серную кислоту. Хлорид водорода должен пробулькивать через все про- мывалки, в том числе и через промывалку 10. (Поскольку хлорид водорода погло- щается спиртом, скорость потока в последней промывалке меньше чем в осуши- тельных) . Ток газа должен быть достаточно интенсивным. Хлористый водород - удушливый газ, вызывает сильные ожоги слизистой оболочки, разрушает зубы и т.д. ПДК в воздухе рабочей зоны 5,0 мг/м3. Поток газа регулировать по скоро- сти пробулькивания в последней промывлке (1 -2 пузырька в сек) . Насыщать этанол хлоридом водорода в течение 1-1,5 час. После насыщения спирта хлористым водородом вынуть газоподводящую трубку и закрыть горло колбы стеклянной пробкой. Отсоединить промывалки 9 и 10, а хо- лодильник закрыть хлоркальциевой трубкой. Снять охлаждение. Колбу с реакцион- ной смесью оставить на ночь. За это время оставшийся металл должен вступить в реакцию. Если металл за ночь полностью не прореагирует, то для ускорения ре- акции можно подогреть колбу на водяной бане. Собрать прибор для отгонки этанола в вакууме (рис. 2). Смазать шлифы (толь- ко керны) вакуумной смазкой, шлиф реактора 1 смазать снизу на 1/3 высоты. Вставить керны в муфты, поворачивая их вокруг оси. Правильно смазанный шлиф должен быть прозрачным, а вакуумная смазка не выступать из зазора. К вод ост ру иному насосу Воздух г %.. Рис. 2. Отгонка растворителя в вакууме. 1 - Реактор, 2 - соединительная труб- ка, 3 - приемник, 4 - водяная баня, 5 - баня со льдом.
Перелить полученный раствор в реактор 1 через воронку. Поместить реактор в стакан с водой. Присоединить прибор к водоструйному на- сосу , включить насос, оставив открытым на воздух кран 6. Нагреть воду в ста- кане до кипения и отогнать большую часть растворителя при атмосферном давле- нии. Затем медленно закрывать кран 6, следя за интенсивностью кипения раство- ра. После полной отгонки растворителя, оставить вещество в вакууме еще на 30 мин. Убрать стакан с водой, и охладить прибор в вакууме водоструйного насоса до комнатной температуры. Открыть кран 6 на воздух и выключить насос. ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗВОДНОГО ХЛОРИДА КОБАЛЬТА Хлорид кобальта (II) (дихлорид кобальта) — неорганическое соединение, ко- бальтовая соль соляной (хлороводородной) кислоты с формулой C0CI2. Относится к классу галогенидов кобальта. Хлорид кобальта (II) гигроскопичен. Известны кристаллогидраты СоС12*пН20 (п = 1, 2, 4, 5, 6). Безводный дихлорид кобальта при нормальных условиях представляет собой па- рамагнитные гигроскопичные блестящие голубые гексагональные кристаллы, при нагреве до 680 С переходит в другую полиморфную модификацию. Молекулярная масса безводного вещества: 129,84. Температура кипения: 1049 С. Температура плавления: 735 С (по другим источникам 724 С). Теплота плавления 38 кДж/моль. Теплота испарения 14,5 кДж/моль. Теплоёмкость 78,49 Дж/(моль•К). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 С равна 260,7 См-см2/моль. Плотность: 3,356 г/см3. Давление паров при 770 °С: 5,33 кПа. Не растворяется в пиридине и метилацетате. Хорошо растворим в воде, метиловом и этиловом спиртах, ацетоне. Растворимость в воде: ■ при 7 С - 45,0 г/100 мл; ■ при 20 С - 52,9 г/100 мл
Как и некоторые другие соединения кобальта, его хлорид ядовит для человека в больших концентрациях. Применение: ■ Применяют в метеорологии для изготовления индикаторной бумаги, с помощью которой определяют атмосферную влажность. ■ Протравы при крашении тканей. ■ Микродобавки в корм скоту. ■ Компоненты растворов для нанесения кобальтовых покрытий на металлы. ■ Индикатор влажности в составе силикагеля, используется свойство изменения окраски кристаллогидрата при увеличении количества захваченных молекул во- ды. ■ Для получения катализаторов. ■ Хлорид кобальта придает стеклянной массе синюю окраску, поэтому он приме- няется для производства синего и голубого декоративного стекла. ■ Для низкотемпературного капсулирования порошка гамма-оксида железа (III) ферритом кобальта (II) в производстве магнитных лент. Реактивы: 1. Кобальт - 0,2 - 0,3 г. 2. Этанол - 15 мл. 3. Хлорид натрия -20г. 4. Серная кислота конц. - 35 мл. Оборудование: 1. Колба Вюрца. 2. Капельная воронка. 3. Промывалки - 5 шт. 4. Двугорлая колба. 5. Шариковый холодильник. 6. Газоподводящая трубка. 7. Хлоркальциевая трубка. 8. Реактор. 9. Пробирка-приемник. 10.П-образная трубка. 11.Стакан. Собрать прибор, изображенный на рис.1. В колбу Вюрца 1 поместить 20 г хло- рида натрия, смочить его 3-5 мл концентрированной соляной кислоты. В ка- пельную воронку налить 35 мл концентрированной серной кислоты. В двугорлую колбу 7 поместить 0,2 - 0,3 г кобальта в виде порошка и прилить к нему 15 мл абсолютированного этилового спирта. Охладить колбу в бане со льдом. Осторожно приоткрыть кран капельной воронки и медленно по каплям добавлять в колбу 1 серную кислоту. Хлорид водорода должен пробулькивать через все про- мывалки, в том числе и через промывалку 10 (Поскольку хлорид водорода по- глощается спиртом, скорость потока в последней промывалке меньше чем в осуши- тельных) . Ток газа должен быть достаточно интенсивным. Хлористый водород - удушливый газ, вызывает сильные ожоги слизистой оболочки, разрушает зубы и т.д. ПДК в воздухе рабочей зоны 5,0 мг/м3. Поток газа регулировать по скоро- сти пробулькивания в последней промывлке (1 - 2 пузырька в сек) . Насыщать этанол хлоридом водорода в течение 1 - 1,5 час. Отметить изменение окраски раствора. После насыщения спирта хлористым водородом вынуть газоподводящую трубку и закрыть горло колбы стеклянной пробкой. Отсоединить промывалки 9 и 10 , а хо-
лодильник закрыть хлоркальциевой трубкой. Снять охлаждение. Колбу с реакцион- ной смесью оставить на ночь. За это время оставшийся металл должен вступить в реакцию. Если металл за ночь полностью не прореагирует, то для ускорения ре- акции можно подогреть колбу на водяной бане. н so конц NaCI HCI (конц) / \ Рис. 1. Прибор для получения хлорида кобальта в спирте. 1 - Кол- ба Вюрца, 2 - капельная воронка, 3,4,10 - промывалки с серной к- той, 5,9 - предохранительные промывалки, 6 - газоподводящая трубка, 7 - колба двугорлая, 8 -обратный холодильник, 11 - баня со льдом, 12 - хлоркальциевая трубка. Собрать прибор для отгонки этанола в вакууме (рис. 2). Смазать шлифы (толь- ко керны) вакуумной смазкой, шлиф реактора 1 смазать снизу на 1/3 высоты. Вставить керны в муфты, поворачивая их вокруг оси. Правильно смазанный шлиф должен быть прозрачным, а вакуумная смазка не выступать из зазора. Перелить полученный раствор в реактор 1 через воронку. Поместить реактор в стакан с водой. Присоединить прибор к водоструйному насосу, включить насос, оставив открытым на воздух кран 6. Нагреть воду в стакане до кипения и ото- гнать большую часть растворителя при атмосферном давлении. Затем медленно за- крывать кран 6, следя за интенсивностью кипения раствора. После полной отгон-
ки растворителя, оставить вещество в вакууме еще на 30 мин. Убрать стакан с водой, и охладить прибор в вакууме водоструйного насоса до комнатной темпера- туры . Открыть кран 6 на воздух и выключить насос. К вод ос тру иному насосу Воздуу :Г Рис. 2. Отгонка растворителя в вакууме. 1 - Реактор, 2 - соедини- тельная трубка, 3 - приемник, 4 - водяная баня, 5 - баня со льдом. СИНТЕЗ БЕЗВОДНОГО ГИДРАЗИНА Гидразин (диамин, диамид) H2N—NH2 — неорганическое вещество, бесцветная, чрезвычайно токсичная, сильно гигроскопичная жидкость с неприятным запахом. Молекула N2H4 состоит из двух групп NH2, повёрнутых друг относительно друга, что обусловливает полярность молекулы гидразина, p. = 0,62'10~29 Кл-м. Смешива- ется в любых соотношениях с водой, жидким аммиаком, этанолом; в неполярных растворителях растворяется плохо. Образует органические производные: алкил- гидразины и арилгидразины. Температура: ■ плавления +2 С ■ кипения 114 С ■ вспышки +37,2 С Плотность - 1,01 г/см3. Энергия ионизации - 8,93 ± 0,01 эВ. Гидразин и большинство его производных очень токсичны по отношению к млеко-
питающим. На живые организмы гидразин оказывает общетоксическое действие. Не- большие концентрации гидразина вызывают раздражение глаз, дыхательных путей. При повышении концентрации начинается головокружение, головная боль и тошно- та. Далее следуют судороги, токсический отёк лёгких, а за ними — кома с по- следующим летальным исходом. Рекомендуемая ПДК в воздухе рабочей зоны = 0,1 мг/м3. Применение: ■ Гидразин применяют в органическом синтезе, в производстве пластмасс, рези- ны, инсектицидов, взрывчатых веществ, в качестве компонента ракетного топ- лива , как восстановитель при выделении золота из растворов. ■ Гидразин также применяется в качестве топлива в гидразин-воздушных низко- температурных топливных элементах. ■ Жидкая смесь гидразина и нитрата аммония используется как мощное взрывча- тое средство с нулевым кислородным балансом — астролит, который, однако, в настоящее время практического значения не имеет. ■ Гидразин применяется как антикоррозионный агент в тех случаях, когда кор- розия связана с поглощением кислорода. Его добавляют в воду для защиты от коррозии теплосилового оборудования и нефтеналивных танкеров. Для этой же цели могут использоваться соли-восстановители, например, сульфит натрия, но гидразин имеет перед ними то преимущество, что продукт его окисления в отличие от сульфита натрия не является солью и таким образом не приводит к росту концентрации солей в воде. ■ Гидразин широко применяется в химической промышленности в качестве восста- новителя кислорода, содержащегося в деминерализованной воде, применяемой для питания котлов (котельные установки, производства аммиака, слабой азотной кислоты и другое). ■ Путем восстановления гидразином можно получать металлические покрытия, по- рошки и золи некоторых веществ. Получение металлических покрытий таким способом относится к классу химических методов. Его преимуществом является возможность равномерного осаждения металла на изделия со сложным профилем, мелкие детали и неметаллические поверхности, при этом покрытия являются менее напряженными, чем при гальваническом способе. Также они содержат ми- нимальное количество примесей. Кроме того, гидразин применяют в качестве добавки к электролитам при нанесении гальванических покрытий с целью улуч- шения их качества. ■ В 1960-х годах были обнаружены лекарственные свойства гидразин-сульфата, и с тех пор препараты на основе этого вещества применяются для лечения онко- логических больных. Раковые заболевания сопровождаются нарушением метабо- лизма молочной кислоты, в результате чего молочная кислота не превращается в углекислоту, а может наоборот переходить в глюкозу, из которой она обра- зуется. Нарушение углеводного обмена лишает клетку энергии и приводит к потере веса и истощению у раковых больных. Было показано, что гидразин- сульфат ингибирует фермент, ответственный за превращение молочной кислоты в глюкозу. Сообщается также, что гидразин-сульфат может останавливать рост опухолей и даже вызывать их распад. ■ Во время Второй мировой войны гидразин применялся в Германии в качестве одного из компонентов топлива для реактивных истребителей «Мессершмитт Ме- 163» (C-Stoff, содержащий до 30 % гидрата гидразина). ■ Гидразин и его производные (метилгидразин, несимметричный диметилгидразин и их смеси (аэрозин)) широко распространены как ракетное горючее. Они мо- гут быть использованы в паре с самыми разными окислителями, а некоторые и в качестве однокомпонентного топлива, в этом случае рабочим телом двигате- ля являются продукты разложения на катализаторе.
Реактивы: 1. Гидроксид калия. 2. Сульфат гидразина - 15 г. Оборудование: 1. Реторта медная. 2. Прямой холодильник. 3. Алонж. 4. Приемник. 5. Прибор для перегонки. Получение гидрата гидразина Собрать прибор, изображенный на рис. 1, состоящий из медной реторты, прямо- го холодильника, алонжа и приемника. Быстро растереть в фарфоровой ступке 15 г твердого гидроксида калия (очки, резиновые перчатки!) и перенести его в медную реторту, сверху, не перемешивая поместить 15 г сульфата гидразина. Ре- торту присоединить к холодильнику. Через тубус реторты продуть прибор инерт- ным газом (азот, аргон). Закрыть реторту асбестовой пробкой. Реторту с реак- ционной смесью медленно нагревать лижущим пламенем горелки (очки!). Регулиро- вать нагревание реторты таким образом, чтобы скорость отгонки составляла 1 - 2 капли в секунду. По окончании выделения из реторты жидкости прекратить на- гревание, снять приемник с веществом и закрыть пробкой. N9(Ar) N2H6S04 КОН «о Рис. 1. Прибор для получения гидразина. 1 - Медная реторта, 2 - ас- бестовая пробка, 3 - холодильник, 4 - алонж, 5 - приемник, 6 - хлор- кальциевая трубка. Получение безводного гидразина
Собрать прибор, изображенный на рис. 2. Перенести полученный гидрат гидра- зина в колбу для перегонки. Туда уже быстро внести гранулированный гидроксид калия, в таком количестве, чтобы образовался слой твердого вещества, превы- шающий уровень жидкости на ^5 мм. Продуть прибор сухим аргоном или азотом и закрыть кран. Осторожно нагреть колбу лижущим пламенем горелки и собрать во взвешенный приемник первую фракцию, кипящую при 112-114 С. N2(Ar) _ Рис. 2 .Прибор для обезвоживания и перегонки гидразина. 1 - Кол- ба, 2 - газоподводящая трубка с краном, 3 - дефлегматор, 4 - хо- лодильник, 5 - алонж, 6 - приемник, 7 - хлоркальциевая трубка. СИНТЕЗ НИТР03ИЛСЕРН0Й КИСЛОТЫ Нитрозильная серная кислота (гидросульфат нитрозония, гидросульфат нитрози- ла) представляет собой химическое соединение по формуле (NO)HS04. Это бес- цветное кристаллическое твердое вещество. Нитрозилсерная кислота образуется при взаимодействии оксидов азота с серной кислотой H2S04, например, как промежуточный продукт в производстве серной ки- слоты нитрозным способом. Эту молекулу также можно рассматривать как ангидрид серной кислоты и азотистой кислоты HNO2, и может быть получен введением диок- сида серы SO2 в азотную кислоту НЫОз. Гидросульфат нитрозила образует бесцветные кристаллы, устойчивые в сухом воздухе, чувствительны к воздействию влаги. Растворяется в концентрированной серной кислоте. Температура плавления - 73 С. Окислитель, способный к воспламенению органических материалов; при нагрева-
нии выделяет токсичные газы; в присутствии влаги оказывает коррозионное дей- ствие на большинство металлов; вызывает ожоги глаз и слизистых оболочек. Получение - пропускание сухого сернистого газа через концентрированную ды- мящуюся азотную кислоту (при О С): S02 + HN03 -> (NO)HS04 Нитрозилсерная кислота используется в промышленности для производства ка- пролактама, а также красителей и пестицидов. Она также используется в органи- ческой химии для получения солей диазония из аминов. Реактивы: 1. Нитрат натрия - 10 г. 2. Серная кислота 96% - 10 мл. 3. Сульфит натрия - 20 г. 4. Серная кислота 70% - 30 мл. Оборудование: 1. Реторта. 2. Круглодонная колба - приемник. 3. Колба Вюрца. 4. Реактор. 5. Осушительные колонки - 2 шт. 6. Промывалки - 2 шт. Получение дымящей азотной кислоты Собрать прибор, изображенный на рис. 1. В реторту 1 поместить 10 г нитрата натрия и 10 мл 96% - ой серной кислоты. Закрыть тубус реторты асбестовой пробкой. Горло реторты опустить в приемник, охлаждаемый в бане со льдом. На- греть реторту сильным пламенем горелки, следя за тем, чтобы образующаяся пена не перебрасывалась в приемник. После прекращения выделения азотной кислоты отставить горелку. NaNOo +н so3 Лед ^^™^ HNO Fj \F-^ * Ч>-^ Рис. 1. Получение дымящей азотной кислоты. 1 - реторта, 2 - при- емник, 3 - баня со льдом.
Получение гидросульфата нитрозония Собрать прибор, изображенный на рис. 2. Перелить полученную азотную кислоту в реактор 6. Реактор поместить в баню со льдом. Пропускать через азотную ки- слоту ток сухого сернистого газа до прекращения выпадения кристаллов. По окончании реакции добавить в реактор 20 мл ледяной уксусной кислоты (дважды вымороженной). Образовавшееся кристаллическое вещество перенести на воронку со стеклянным фильтрующим дном N 2. Na SO Рис. 2. Прибор для получения гидросульфата нитрозония. 1 - колба Вюрца, 2 - капельная воронка, 3 - предохранительная промывалка, 4 - промывалка с серной к-той, 5 - осушительные колонки, 6 - ре- актор, 7 - баня со льдом, 8 - хлоркальциевая трубка. Для фильтрования в сухой атмосфере закрыть воронку листом вакуумной резины (рис. 3). Отфильтровать кристаллы от маточного раствора и дважды промыть их охлажденной до 5 С ледяной уксусной кислотой (порциями по 2 мл). Быстро пере- нести кристаллы в бюкс.
. Вакуумная резинз V J \ A Вакуум Рис. 3. Фильтрование под пониженным давлением. ПОЛУЧЕНИЕ ТЕТРАХЛОРИДА КРЕМНИЯ Хлорид кремния (IV) (тетрахлорид кремния, четырёххлористый кремний, тетра- хлорсилан) — бинарное неорганическое соединение кремния и хлора с формулой SiCl4, один из хлоридов кремния. При стандартных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость, дымящуюся на влажном воздухе. Температура плавления -68,74 С, кипения 57,65 С. В лаборатории тетрахлорид кремния можно получить, пропуская хлор над чистым размельчённым кремнием при температуре свыше 600 С: Si + 2С12 -> SiCl4 Именно таким способом его впервые получил Якоб Берцелиус в 1823 году. Одна- ко в данном процессе также образуются гомологичные соединения, такие как Si3Cl8 (октахлортрисилан) и Si2Cl6 (гексахлордисилан) и другие, которые можно разделить с помощью фракционной перегонки. Тетрахлорид кремния очень бурно реагирует с водой с выделением большого ко- личества тепла, поэтому даже при контакте со слегка влажным воздухом наблюда- ется дымление. Выделяющиеся пары концентрированной соляной кислоты обладают коррозионными свойствами и сильно раздражают кожу и дыхательные пути, а выделяющиеся гидра- ты оксида кремния (IV) в виде аэрозоля создают задымление. ПДК в рабочей зоне — 1 мг/м3; ЛД5о на крысах (ингаляция) — 102 мг/кг. Тетрахлорид кремния является классическим электрофильным соединением. Он образует различные кремнийорганические соединения при реакции с реактивами Гриньяра и другими литийорганическими соединениями. Тетрахлорид кремния используется в качестве промежуточного продукта при
производстве поликристаллического кремния (поликремния) и сверхчистого крем- ния, поскольку он имеет температуру кипения, удобную для высокой очистки пу- тём многократной фракционной перегонки. После перегонки его обычно восстанав- ливают сначала до трихлорсилана (HSiCl3) газообразным водородом (гидрирова- ние) или непосредственно используют в процессе Сименса, либо дополнительно восстанавливают до силана (SiH4) и вводят в реактор с псевдоожиженным слоем. Получаемый таким способом поликремний в больших количествах используется в фотоэлектронной промышленности в качестве пластин для обычных солнечных эле- ментов, изготовленных из кристаллического кремния, а также в полупроводнико- вой промышленности. Тетрахлорид кремния также можно использовать для получения коллоидного ди- оксида кремния. С этой целью тетрахлорид кремния высокой чистоты используется при производстве оптических волокон для оптоволоконных кабелей. В таком слу- чае тетрахлорид кремния не должен содержать водородсодержащих примесей, таких как трихлорсилан. Оптические волокна изготавливаются в таких процессах, где тетрахлорид кремния окисляется до чистого оксида кремния(IV) под действием кислорода. Тетрахлорид кремния используют в качестве сырья для изготовления кварцевого стекла. Реактивы: 1. Перманганат калия - 15 г. 2. Хлористоводородная кислота - 30 мл. 3. Кремний кристаллический - 1,0 г. Оборудование: 1. Колба Вюрца. 2. Капельная воронка. 3. Промывалки. 4. Горелка. 5. Кварцевый реактор. 6. Прибор для перегонки. Рис. 1. Прибор для получения тетрахлорида кремния. 1 - Колба Вюрца, 2 - капельная воронка, 3 - промывалки, 4 - осушительные колонки, 5 - реактор, 6 - лодочка, 7 - асбестовый экран (домик), 8 - приемник, 9 - баня со льдом, 10 - хлоркальциевая трубка.
Синтез проводится в вытяжном шкафу. Собрать прибор, изображенный на рис. 1. Реактор 5 установить с небольшим наклоном в сторону приемника 8. Все части прибора должны быть тщательно высушены. В колбу Вюрца поместить 15 г перман- ганата калия, в капельную воронку - 30 мл хлористводородной кислоты. 0,8 - 1 г кристаллического кремния мелко измельчить в фарфоровой ступке, пересыпать в лодочку (фарфоровую или кварцевую) и поместить в реактор. Вытес- нить воздух из системы током сухого хлора. Нагреть реактор в том месте, где находится лодочка горелкой с насадкой "ласточкин хвост", поместив над зоной нагрева листовой асбест. Провести хлорирование. Жидкий тетрахлорид кремния стекает в приемник, охлаждаемый смесью льда с хлоридом натрия. После прекра- щения образования SiCl4 убрать горелку и охладить прибор в токе хлора. Перегнать тетрахлорид кремния над медными стружками для очистки от раство- ренного хлора в приборе для перегонки, изображенном на рис. 2. Собрать фрак- цию, кипящую при 57-59 С. Чистый перегнанный тетрахлорид быстро перенести (тяга!) во взвешенную оття- нутую пробирку и запаять. Си Рис 2. Перегонка SiCl4 над медными стружками. 1 с дефлегматором и холодильником, 2 - алонж, 3 хлоркальциевая трубка. - колба Кпяйзена - приемник, 4 -
ПОЛУЧЕНИЕ БЕЗВОДНОГО ХЛОРИДА НИКЕЛЯ Хлорид никеля (II) — NiCl2, соль никеля и соляной кислоты. Безводный хлорид никеля (II) — блестящие золотисто-желтые гигроскопичные ромбоэдрические кри- сталлы . Растворяется в воде, спирте, эфире. Образует кристаллогидраты. Возгоняется при 973 С; плотность 3,55 г/см3 (безводный); растворяется в во- де 59,5 г/100 г. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 С равна 260,7 См-см2/моль. • £*& it - '4 Применяется в гальванотехнике (как катализатор-переносчик хлора), керамиче- ской промышленности. Хлорид никеля, как и все его соединения, токсичен, является и канцерогеном, Мутагеном, аллергеном. Смертельная доза (ЛД5о) для крыс орально составляет 105 мг/кг. Реактивы: 1. Никель - 0,2 - 0,3 г. 2. Этанол - 15 мл. 3. Хлорид натрия -20г. 4. Серная кислота конц. - 35 мл. Оборудование: 1. Колба Вюрца. 2. Капельная воронка. 3. Промывалки - 5 шт. 4. Двугорлая колба. 5. Шариковый холодильник, 6. Газоподводящая трубка, 7. Хлоркальциевая трубка, 8. Реактор. 9. Пробирка - приемник. 10.П-образная трубка. 11.Стакан.
Собрать прибор, изображенный на рис. 1. В колбу Вюрца 1 поместить 20 г хло- рида натрия, смочить его 3-5 мл концентрированной соляной кислоты. В ка- пельную воронку налить 35 мл концентрированной серной кислоты. В двугорлую колбу 7 поместить 0,2 - 0,3 г никеля в виде порошка и прилить к нему 15 мл абсолютированного этилового спирта. Охладить колбу в бане со льдом. "ЖЖЧ W NaCL HCL (kohlO h2so4 конц. 4± ч Рис. 1. Прибор для получения хлорида никеля в спирте. 1 - колба Вюрца, 2 - капельная воронка, 3,4,10 - промывалки с серной ки- слотой , 5,9 - предохранительные промывалки, 6 - газоподводящая трубка, 7 - колба двугорлая, 8 - обратный холодильник, 11 - баня со льдом, 12 - хлоркальциевая трубка. Осторожно приоткрыть кран капельной воронки и медленно по каплям добавлять в колбу 1 серную кислоту. Хлорид водорода должен пробулькивать через все про- мывалки, в том числе и через промывалку 10. (Поскольку хлорид водорода погло- щается спиртом, скорость потока в последней промывалке меньше чем в осуши- тельных) . Ток газа должен быть достаточно интенсивным. Хлористый водород - удушливый газ, вызывает сильные ожоги слизистой оболочки, разрушает зубы и т.д. ПДК в воздухе рабочей зоны 5,0 мг/м3. Поток газа регулировать по скоро- сти пробулькивания в последней промывлке (1 -2 пузырька в сек) . Насыщать этанол хлоридом водорода в течение 1 - 1,5 час. Отметить изменение окраски раствора. После насыщения спирта хлористым водородом вынуть газоподводящую трубку и закрыть горло колбы стеклянной пробкой. Отсоединить промывалки 9 и 10, а хо- лодильник закрыть хлоркальциевой трубкой 12. Снять охлаждение. Колбу с реак-
ционной смесью оставить на ночь. За это время оставшийся металл должен всту- пить в реакцию. Если металл за ночь полностью не прореагирует, то для ускоре- ния реакции можно подогреть колбу на водяной бане. Собрать прибор для отгонки этанола в вакууме (рис. 2). Смазать шлифы (толь- ко керны) вакуумной смазкой, шлиф реактора 1 смазать снизу на 1/3 высоты. Вставить керны в муфты, поворачивая их вокруг оси. Правильно смазанный шлиф должен быть прозрачным, а вакуумная смазка не выступать из зазора. Рис. 2. Отгонка растворителя в вакууме. 1 - Реактор, 2 - соедини- тельная трубка, 3 - приемник, 4 - водяная баня, 5 - баня со льдом. Перелить полученный раствор в реактор 1 через воронку. Поместить реактор в стакан с водой. Присоединить прибор к водоструйному на- сосу , включить насос, оставив открытым на воздух кран 6. Нагреть воду в ста- кане до кипения и отогнать большую часть растворителя при атмосферном давле- нии. Затем медленно закрывать кран 6, следя за интенсивностью кипения раство- ра. После полной отгонки растворителя, оставить вещество в вакууме еще на 30 мин. Убрать стакан с водой, и охладить прибор в вакууме водоструйного насоса до комнатной температуры. Открыть кран 6 на воздух и выключить насос. СИНТЕЗ ТРИБРОМИДА ФОСФОРА Бромид фосфора(III) — бинарное неорганическое соединение брома и фосфора с формулой РВг3. Бромид фосфора(III) — бесцветная жидкость, во влажном воздухе «дымит». Реа- гирует с водой и этанолом.
Растворяется в органических растворителях: эфире, хлороформе, сероуглероде, четырёххлористом углероде. «-' i i Плотность - 2,852 г/см3. Температура плавления -41,5...-40 С, кипения 172,9...175,3 С. Применяется в органическом синтезе. Реактивы: 1. Фосфор - 2,5 г. 2. Бром. Оборудование: 1. Колба трехгорлая. 2. Обратный холодильник. 3. Капельная воронка. 4. Дефлегматор. 5. Термометр. 6. Прямой холодильник. Собрать прибор, изображенный на рис. 1 и состоящий из трехгорлой колбы, об- ратного холодильника, капельной воронки и газоподводящей трубки. В колбу по- местить 2,5 г очищенного и сухого красного фосфора. Вытеснить воздух из колбы током сухого инертного газа (Ar, N2, CO2) , после чего заменить газоподводящую трубку стеклянной пробкой. В капельную воронку ввести сухой бром в количест- ве, рассчитанном по уравнению реакции с недостатком 15%. Работать с бромом можно только под тягой в перчатках и защитных очках. Бром ядовит и вызывает труднозаживающие химические ожоги, ПДК паров брома в воздухе 0,5 мг/м3. При попадании брома на кожу немедленно промыть 10% раствором тиосульфата натрия или раствором Na2C03. При случайном вдыхании паров брома пострадавшеего не- медленно вывести на свежий воздух и дать подышать парами этанола (ватка, смо- ченная спиртом). Небольшими порциями ввести бром в колбу. В начале эксперимента бром следует приливать очень осторожно - по каплям. По мере образования на дне колбы жид-
кого трибромида фосфора скорость приливания брома можно несколько увеличить. Содержимое колбы необходимо время от времени перемешивать осторожным покачи- ванием штатива. Ar(N2i СО л) Рис. 1. Прибор для синтеза РВг3. 1 - колба трехгорлая, 2 - обрат- ный холодильник, 3 - капельная воронка, 4 - газоподводящая труб- ка, 5 - хлоркальциевая трубка. м И х Рис 2. Прибор для перегонки РВг3. 1 - колба трехгорлая, 2 - де- флегматор, 3 - термометр, 4 - прямой холодильник, 6 - хлоркаль- циевая трубка, 7 - приемник.
Наряду с образованием трибромида фосфора получаются РВг5 и РВг7 (кристаллы желтого и красного цвета, оседающие на стенках колбы). Для их удаления необ- ходимо периодически осторожно нагревать слабым пламенем горелки стенки колбы. Окончанием синтеза считать исчезновение паров брома в колбе. Заменить капельную воронку дефлегматором с термометром и холодильником. Ос- торожно нагреть колбу пламенем газовой горелки. Собрать фракцию, кипящую при 172 - 174 С в приемник (Рис. 2). Если отогнанный препарат окрашен парами брома, следует перенести его в при- бор для перегонки, добавить туда 0,2 - 0,3 г красного фосфора и еще раз пере- гнать . Полученный продукт перенести во взвешенную оттянутую пробирку и запаять (очки!). (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Электроника + ВСТРАИВАЕМЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ Когда-то не каждый мог позволить себе стрелочную измерительную головку. За- то мог собрать вольтметр с лампочкой на пороговом элементе. Например, на двухтранзисторном триггере Шмитта. Переменный резистор следовало снабдить шкалой и проградуировать его. При работе нужно было установить переменный резистор на ноль и крутить его ручку
до тех пор, пока не погаснет лампа. По шкале можно было прочитать значение измеряемого напряжения от 1 до 50 вольт. И, конечно же, не обходилось без однопереходных транзисторов, они же двух- базовые диоды КТ117. fMf i\Kl ЮОи Я2 т О КПП R3 ЮН В 1 (LЛ1 1*1 fit/ Ш, Гн2 04- 1.0 \К5 \68 а Кб 300 ^ N В tf/ №37 К? К \Д№А W? т Если удавалось подобрать стабилитрон с напряжением стабилизации на 100-500 милливольт ниже напряжения включения КТ117, вы становились счастливым облада- телем вольтметра со шкалой, начинающейся от 100-500 милливольт. А если не удавалось раздобыть двухбазовый диод, можно было собрать его функциональный аналог на двух обычных биполярных транзисторах. кг ГИ2 Д1- Д2Ш % ИЗ Юн LHsb-4 -4 Теперь давайте соберём цифровую измерительную головку. Возьмём микрокон- троллер со встроенным АЦП, организуем динамическую индикацию на семисегмент- ных светодиодных индикаторах при помощи регистров сдвига, напишем нехитрую программу...
Либо возьмём специализированную микросхему АЦП МС14433, 4 семисегментных индикатора с общим катодом, а к ним дешифратор CD4511 (К561ИК2) и NPN- транзисторы, чтобы питать катоды индикаторов, не перегружая выходы микросхем. Набор для сборки этой схемы можно приобрести на Алиэкспресс1. •5Y \ Т *» RI5 И Ik -I ^ ±; О. 10 dp —^—* ^г сом а 7 Ь ь с 4 J : с 1 t ч Ц 10 5 ; О. Jp COM s 1 1 ——4 <LJ- id фДДДДДДД 5~f ■у I— -гl^A-z W\r A x. №\> DS Y4 \2 >oi;> 7W LI П NIC 140л I О C4 104 RI, с: км a. 104 I к: 470k о 11 км L\ ~ VIM) OR L'ACi Q<> Ql CLK.1 Q2 CLK2 ф DU IOC L'SS l:W* ^ ? - - - > с с с с :о МС 144V> |R4 lokj lokj IR6 10k if if If t'* l.T VDD В С 1) VSS ' \ ЬЬ L' С "1345 1 I 1 R10 0 Rll R12 R\} 1 https://alii.pub/6qczav
Микросхема МС14433 имеет два предела измерения напряжения: 0 — 199.9 мВ и О — 1.999 В. Предел выбирается опорным напряжением на выводе 2, которое должно равняться соответственно 200 или 2000 милливольтам. В качестве прецизионного источника опорного напряжения используется микро- схема МС1403. Она обеспечивает 2.5В на выходе, а 0.2 или 2 вольта для АЦП ус- танавливается с помощью подстроечного резистора RP1. С выхода 14 (ЕОС, end of conversion) положительный импульс после окончания цикла аналогово-цифрового преобразования поступает на вход 9 (DU, display update), чем вызывает обновление индикации: данные с регистра результата АЦП поступают на регистр индикации и сохраняются там до следующего импульса. Выводы 10 и 11 принадлежат тактовому генератору микросхемы. Сопротивление 470 кОм между ними задаёт тактовую частоту 42 килогерца. Резистор и конденсатор, подключённые к выводам 4, 5 и 6, образуют интегра- тор, используемый при аналого-цифровом преобразовании. Транзистор Q5 зажигает десятичную точку после старшего разряда, когда от- крыт транзистор VI. На самом деле, без Q5 можно было обойтись, так как инди- катор D1 одноразрядный. Просто подключив левый вывод R7 к плюсу питания, мы получили бы свечение точки этого индикатора. Но для многоразрядного индикатора надо делать именно так, зажигая при помо- щи дополнительного транзистора точку в нужном разряде, иначе будут светить все точки. Кто из нас не пользовался встраиваемыми цифровыми измерительными головками разных размеров? Мы привыкли покупать их в сборе, но есть и конструкторы для сборки цифрового вольтметра или амперметра своими руками. Микросхема ICL7107 содержит и АЦП, и дешифратор с драйвером для 4 семи сег- ментных индикаторов. Но внешний источник опорного напряжения, в качестве ко- торого использована микросхема TL431, всё же требуется. Как и отрицательное напряжение питания, которое в этой схеме вырабатывает преобразователь на транзисторе Q1.
m кз ^■f-^И: \'C IN4I4S 10 OR <V IT 431 A X} i 7[s 5Г Rl R2 56K I \R1 CI flRI T i R9 2k Ul Л <V|- ii :.:mii 10UF 25 V i -C6 "fllf 1N414S ]RS bo к ICI.TKrCPl.Z <vH r-l t - -r t ^ -r w, V** -f ^ -f r - • - -r ~s« -* о ~ "• с " - ~« " Г"! S" -- ~. "" -t "■ •/" ~ r-, - ^- ^' (- r- j >: **• r — ~j •- — «V 104 77Г" i RIO OR DS1 | | | | | DS2 JI *-11^—-1*~ J DS.> DS4 -^ > <; — ^- > _ — ^ w- — TT ХИГ Ш =?R| Ы Этот инвертор не автогенераторный. Для преобразования напряжения он исполь- зует тактовую частоту микросхемы с выхода тактового генератора — вывода 38. Микросхемы ICL7107 и МС14433 работают на одном и том же принципе, и сущест- венным различием является только наличие у ICL7107 дешифратора с драйвером семисегментных индикаторов. После пайки кроватки под микросхему следует аккуратно откусить её боковины, и только после этого устанавливать индикаторы. Настройка вольтметра начинается с регулировки опорного напряжения между вы- водами 35 и 34. Оно должно составлять 100 милливольт. Далее необходимо отре- гулировать входной аттенюатор, чтобы получить правильные показания. При отсутствии МС1403 можно воспользоваться TL431, или (что хуже) стабили- троном на 2.4-3.3 В, или (ещё хуже, но сработает) синим или белым светодиодом в качестве стабистора. Обратите внимание, что у вольтметра без корпуса параллельно измерительному входу не предусмотрено никакого резистора. Потому цепь УВХ — устройства вы- борки-хранения (sample and hold) сохраняет последнее подключённое на вход на- пряжение. Не в цифровом виде, а буквально напряжение на обкладках конденсато-
pa. Если закоротить входные клеммы, прибор показывает ноль, - - - - - т %т{т\} ж % м о о о. HPft^ И2ШИ Adjust this so that the voltage between pin 36 and pin 35 is 100MV k Calibration of measurement data Оба вольтметра имеют двуполярное питание и способны показывать как положи- тельное, так и отрицательное напряжение. Но у поделки на МС14433 индикация минуса никуда не подключена, хотя микросхема её предусматривает. Потому мил- ливольтметр показывает абсолютное значение (модуль) напряжения без знака.
Электроника ДАТЧИК ОСВЕЩЕНИЯ ВН1750 ВН1750 это простой цифровой чип датчика освещения с 12С интерфейсом от японской компании Rohm Semiconductor. Основные технические характеристики: Параметр Диапазон измерений освещения Напряжение питания I2C rate Min 1 2.4 0< Мах 65535 3,6 400 Unit Lx V kHz Чип ВН1750 можно попробовать в составе этого модуля с Aliexpress: ,0исс Ч/GNO Jsort
Вот габариты модуля с ВН1750: А... i i "i 9 ; 1 1 -<=>--$>■ i i ВН1750 14 i \ < ю Внутри он устроен так. Фотодиод вырабатывает напряжение, напряжение усили- вается, поступает на аналого-цифровой преобразователь. После ADC цифровой сигнал поступает в регистровый банк 12С. Из регистрового файла значение вычи- тывается микроконтроллером по 12С. Внутри всего один 2хбайтный регистр в фор- мате big endian. Всю схему тактирует встроенный осцилятор на 320kHz. Распиновка 5-пиновой микросхемы: Pin Number 1 2 3 4 5 6 Pin Name vcc ADDR GND SDA DVI SCL Function Power Supply Terminal I2C Slave-address Ground I2C bus Interface SDA SDA, SCL Reference Voltage I2C bus Interface SCL Dir in in in io ? io Category PWR GPIO PWR I2C ? I2C С точки зрения программиста датчик освещенности выглядит так:
-w 2.4...3.6V BH1750 epini ADC 16bit I2C ROHM Semiconductor 1 WSOF6I 79 RUFq 1 1 0.4 mm Вот такие адреса у чипа I С адреса: I2C Addr Hex 0x23 0х5С 0x46 0xb9 0x47 0хЬ8 I2C Addr dec 35 92 71 185 70 184 I2C Addr bin 0010_0011 0101J100 010_0011_1 101J100J 010_0011_0 101_1100_0 Volts AddrPin 0 3,3 0 3,3 0 3,3 I2C Addr type base base composed composed composed composed I2C dir ? ? read read write write MCU видит чип на шине I С так: [ i2c_scan 3 136.408 :1 Г12С1 :eNum 3 -- | x0 | xl | x2 I x3 I x4 I x5 + + + + + + xA I xB - + + + xD I xE - + + + + + + + + ■- + + + - + +
У чипа есть несколько режимов измерения: Режим работы H-resolution Mode2 H-Resolution Mode L-Resolution Mode Время измерения ms 120 120 16 Разрешение lx 0,5 1 4 Как же проверить работоспособность датчика освещения? Первое, что приходит в голову, это записать освещенность Солнца за окном весь день и проверить результат с фоторезистором. Получился такой результат. Как видно (синяя линия) показания ВН1750 зашкаливают даже, если просто на окно его прилепить. Видимо на Земле этот датчик явно не справляется со своей работой. Описание Вне атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца^3- Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе Обычная освещённость летом в средних широтах в полдень В облачную погоду летом в полдень При киносъёмке в студии Обычная освещённость зимой в средних широтах На футбольном стадионе (искусственное освещение) На открытом месте в пасмурный день Освещённость, лк 135 000 100 000 17 000 12 000 10 000 5000 1200 1000—2000
Достоинства: ■ показывает измерение в реальных единицах ■ цифровой интерфейс 12С для выдачи данных Недостатки: ■ Весьма ограниченный диапазон измерений, всего до 65535 Lx Итак ВН1750 - простой и работающий датчик освещения, который выдает значе- ние в реальных единицах измерения. Однако этот датчик не способен измерять весь диапазон для естественных природных освещений на Земле.
Техника / - с о s V ПОЛЯРИЗАТОР КАК ДАТЧИК УГЛА Поговорим о датчиках угла. В основном датчики угла нужны в станкостроении для CNC машин, в PTZ камерах, радарах, LIDAR(ax) и прочих приборах. В электронике измерение углов - это всегда больная тема, так как подразуме- вает подвижные детали. А, как известно, всё, что движется, все это в первую очередь и ломается! Классическими способами измерения углов являются переменные резисторы, ре- вольверы, энкодеры, акселерометры, гироскопы, GNSS приемники высокой точно- сти. Сравнительный анализ известных технологий измерения углов я провел в этом реестре: 1 2 - 7 9 10 11 12 13 14 1: 17 18 приоритет (1-best) 1 1 1 2 2 2 3 о 4 4 б 9 10 10 1 0 со SS принцип измерения углов Инкрементный оптический энкодер Resol^r (Вращающийся трансформатор") индуктосин муаровый узор по периметру крута датчик Холла магниторезистор абсолютный энкодер переменный резистор Rotary switch XYZ акселерометр на поляризаторах Сельсин два GNSS-RTK приемника лазер через исландский шпак на ПЗС матрицу Шаговый двигатель в качестве энкодера транс портир строительный уровень секстант автома тический 1 1 0 0 0 абсолютный 0 1 0 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 диапазон ограничен 0 0 0 0 0 9 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 хорош ли на высоких оборотах 1 1 1 9 1 1 9 0 0 9 0 9 9 9 1 0 0 0 инкрементный 1 0 9 1 1 9 0 0 0 0 0 0 I о I 0 1 0 0 0
14 есть ли подвижные детали О О О О 1 нужна ли Гравитация О О О О О О О О 1 О О О 0 О О 1 О нужен ли поиск нуля 1 О 1 9 9 О О О О О О О 0 1 О О 1 оптический 1 - 1 - - 1 - 0 0 1 0 - 1 - 1 1 1 магнитный механический достоинства недостатки О высокая точность дорого дорого Но есть еще один остроумный и умозрительный способ измерять углы: при помо- щи поляризаторов. Наверняка вы в своем городе наблюдали солнечное затмение при помощи 2х скрещенных поляризаторов. Или у вас были поляризационные очки для рыбалки1, чтобы сквозь блики на воде в речке видеть плавающих карасиков. Или вы делали модели деталей из оргстекла и анализировали места наибольшей напряженности в поляризационной камере. Или при диспансеризации датчик измерения сахара в крови определял концентрацию поляризационном методом. На самом деле вы веро- ятно прямо сейчас смотрите на поляризатор так как он наклеен на все LCD экра- ны мониторов. Всем известен физический эффект поляризации. Это когда берут две поляриза- ционных фильтра, накладывают их друг на друга и проворачивают. В результате свет то проходит то не проходит сквозь сэндвич из пластинок. Вот так это выглядит: Или поляризационные очки из 3-D кинотеатра.
Угол между плоскостями поляризации 0 90 180 270 Световой поток через систему Пропускает Блокирует Пропускает Блокирует Аналогично можно и решить обратную задачу. В математике всегда есть прямая и обратная задача. Дан уровень освещенности, вычислить угол поворота между плоскостями поляризации. Это наводит на мысли, что на основе этого эффекта можно сконструировать электронно-оптический датчик угла. Существует закон Малюса (1810 года). Это физический закон, выражающий зави- симость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения че- рез поляризатор от угла ср между плоскостями поляризации падающего света и по- ляризатора (1) : / = /с/о COSw ф 10 - интенсивность падающего на поляризатор света, I - интенсивность света, выходящего из поляризатора, к - коэффициент прозрачности поляризатора, ср - угол между разрешенным направлением поляризатора и направлением поляризации входного света. Из этой формулы выражается сам угол ср: C = arccos(J —) Если собрать такой стенд: Laser diode ю light sensor Static rotating то график освещения от угла получится такой:
law of Malus o.o 50 100 150 200 250 300 350 phi [deg] Но вот незадача. При освещенности 0,4 возможны 4 различных варианта углов: 50.7 Deg; 129.2 Deg; 230.7 Deg; 309.2 Deg. И как понять, что истинный угол это например 50.7 градусов, а остальные 3 измерения - фейковые. Эти 4 циферки - просто результат решения тригонометрического уравнения: 0A = cos2(ip) Это не здорово. Как отсеять 3 лишних решения и оставить одно истинное? В технике есть принцип добавления новых размерностей. Можно также поступить и тут. Можно добавить еще одну пару поляризаторов и обеспечить еще одно изме- рение для уменьшения неоднозначности. Static rotating Laser diode 2 light sensor 1 Static rotating
Получается такое соотношение углов и показаний датчиков: Phi 0 90 180 270 360 phil 0 90 180 270 360 phi2 45 135 225 315 45 Angle sensor based on law of Malus 0 50 100 150 200 250 300 350 phi [deg] Вот с этим уже можно работать. Например когда датчик Irl видит значение 0,8 Lx a Ir2=0.092 1х, то програм- ма думает, что угол равен
# 1 2 3 4 light sens 1 — 0.8 Lx Deg 26,56 153,1 206,4 333,2 Light sens 2 — 0.100 lx Deg 26.56 62.2 206 243 Вывод * возможное решение не решение * возможное решение не решение Аналогична ситуация когда подлинный угол равен 150%. Электроника будет по- казывать 2 равновероятных варианта 150 Deg и 330 Deg. Стоит заметить, что эти два решения отличаются на 180 градусов. Есть ещё одно полезное свойство второй пары поляризаторов: в близи миниму- ма/максимума яркость меняется очень мало, как квадрат отклонения угла, то есть точность измерения угла очень низкая. Добавленная вторая функция со сдвигом на 45 Deg по фазе даст гораздо лучшую точность, достаточно выбирать ту из двух у которой больше производная. Получается, что добавив один поляризационный датчик смещенный на +45 мы расширили диапазон измерений от 0...90 Deg до 0...180 Deg. Но этого всё равно мало. Было бы странно, если бы датчик курса самолета показывал, что мы летим либо на север либо на юг1. Это, конечно же, никуда не годится. Для полноценно- го датчика угла надо однозначно измерять диапазон от 0 градусов до 360 граду- сов. Как же быть? Все мы помним со школьной скамьи формулу, согласно которой косинус на коси- нус это косинус полу разности плюс косинус полу суммы: cos a cos /3 — cos(a — /3) + cos(a + 0) В связи с этим формула (1) вырождается в / = I0k-[l + cos{2ip)\ Двойка перед ср наводит на мысли, что в устройстве нужен редуктор. Поэтому решением неоднозначности измерения угла может быть понижающий редуктор 1:2 на шестернях, который уменьшает угловую скорость вращения поляризаторов в 2 раза. Вот кинематическая схема прибора Static rotating Psil=0.5*phi Psi2 = 0.5!pN + 45 Laser diode 2 E3J Static rotating
Иначе говоря, за один оборот вала датчика угла, поляризатор сделает только пол оборота. Картинку можно перерисовать сократив количество подвижных дета- лей. Static Laser diode 1 Jr^ft_ ш Psi Psi=0.5*phi Laser diode 2 E33 Редуктор это, конечно, не здорово. Так как, если между шестерней попадет песок, то датчик просто заклинит. Именно поэтому в 196х всю вычислительную технику переводили с механики (шестеренки/кулачки) на аналоговую электронику (операционные уселки). Но другого решения ликвидации двузначности я пока не вижу. Тогда графики показаний фотодатчиков 1 и 2 от угла вала ср получится такими 1.0 0.8 ■ X — 0.6 - с о с | 0.4- 0.2 - о.о - С irl " Ir2 0) \v СП \ с го CD D i— -м Angle sensor based on law of Malus -. ) 50 100 7 ^^^ ^^^ \ 150 200 phi [deg] 250 ' 0) CD (— (Tj CD ro 4— 300 350
Появилась однозначность. Чудненько! Чтобы не страдать с подбором одинаковых лазеров можно раздвоить световой луч при помощи оптоволокна. Половина нитей на один источник половина на вто- рой: Static UART Также может быть весьма полезно также измерять интенсивность основного из- лучателя. Дело в том, что компоненты могут деградировать. Нужна какая-то сис- тема автоматического управления с обратной связью для стабилизации такой фи- зической величины как интенсивность опорного лазера. Поэтому можно добавить датчик света 3 для наблюдения за источником: I, l jsi." ilnxfc" 3 light sensor 2
или использовать лазерный светодиод со встроенным фотодиодом, например ADL- 63054TL (fa NEGATIVE PD \ L POSITIVE 'tii' Тут кстати ещё можно вспомнить формулу (1) . Если прошивка будет во время работы датчика между делом отлавливать максимум Irl, то программа как раз и узнает 10. Поэтому датчик можно считать самокалибрующимся. Достаточно только медленно провернуть ось на 45+ градусов и значение 1о пропишется в NVRAM. Этот программный трюк может сэкономить стоимость оборудования, уменьшить га- бариты и энергопотребление. Теперь можно смело собрать вот такую электронную начинку для обработки по- казаний датчиков освещенности. light sensor l light sensor 2 ' I2C1 I2C2 ш MLU 1 1 с > GPIO* GPIO Laser diode 1 Laser diode 1 Задача прошивки это постоянно и непрерывно численно или аналитически решить систему уравнений (2): Л-1 = hk-[\ + COs(ip)\ /r2 = /o^[l + cos(<^ + 45)] и выдавать решение (в UART) в виде бинаркого пакета и/или ASCII строки. Тут ср это угол вала датчика угла. Истинный угол поворота поляризаторов ф связан с ср по формуле: ср = 2ф
Достоинства измерения угла при помощи поляризаторов: 1. Не нужно искать ноль подобно тому как это происходит в инкрементных энко- дерах и в маховиках двигателей внутреннего сгорания. Тут же включил пита- ние и сразу можно вычислить угол для любого положения вала. Берём показа- ния с двух фотоприёмников и вычисляем угол по формулам (2). 2. Нет ограничения на угол. Можно измерять угол многооборотных колес. Датчик многооборотный. 3. Угловая скорость вращения внутренних деталей в 2 раза меньше угловой ско- рости вращения вала самого датчика угла. 4. Нет нужды в микрометрических деталях, подобно тем же инкрементным энкоде- рах, где на один оборот делают несколько тысяч отверстий. 5. Тут нет ничего такого, что бы имело больше габариты как в револьверах. 6. Данному датчику не нужна гравитация, подобно тому как работают инклиномет- ры на акселерометрах или строительные уровни с пузырьком 7. Поляризаторы это очень доступный компонент. Можно хоть из старого монитора выковырять. Да и много его не надо. Только чтобы был шире лазерного луча в поперечном сечении. Удивительно, но за 213 лет со дня открытия закона Малюса ни одна контора в мире не выпустила свою версию датчика угла на этом физическом эффекте. Видимо это не спроста. Недостатки измерения угла при помощи поляризаторов: 1. Нужна конструктивная изоляция от пыли и лишнего света. В идеале вакуумная камера. 2 . Надо 2 прецизионных источника освещения. 3. Надо как-то измерять 1о, ведь оно тоже фигурирует в формуле (2) . Надо либо перед каждым включением снимать поляризаторы для измерения самого 1о, либо ставить светоделитель и еще один датчик слева, чтобы измерять часть от 10. В общем, каждый прибор перед отгрузкой надо калирбовать. 4. Нужны 2 герметичные темные комнатки для исключения ошибок в фотодатчиках. 5. Надо два абсолютно одинаковых по параметрам датчика освещенности. Придется поработать, чтобы найти в коробке пару одинаковых по характеристикам дат- чика. 6. Сложность конструкции. Нужен микроконтроллер, который будет опрашивать датчики освещения и пересчитывать значения в углы, а это не за один такт процессора выполняется. Значит, будут ограничения на максимальную угловую скорость работы. 7. Надо подавать питание на обе части датчика. До и после поляризаторов. Как видите измерение углов поляризационными пластинками в теории это вполне возможный способ автоматически измерять углы, а значит, кстати, и угловые скорости. Однако, для реализации такого датчика нужны продвинутые производст- венные возможности и серьезный продуманный конструктив. Однако я сомневаюсь, что такой датчик угла на поляризаторах реально где- нибудь станут реализовывать в железе. Будет слишком много мороки на производ- стве с подбором прецизионных компонентов. Те, кому реально нужен качественный датчик угла обычно ставят классический индуктосин2 и это всех более чем уст- раивает . Тем не менее, как по мне, технология измерения углов поляризаторами подой- дет для университетских лабораторных работ по физике или преобразователям ин- формации. Там как раз принято делать измерения, анализировать графики и вы- числять погрешности. 2 https : //www. you tube. com/watch? v=3m8UZlML8W0&t=13s
Техника миниатюрный шаговый двигатель Шаговые двигатели нашли широкое применение в современной промышлен- ности и самоделках. Их используют там, где необходимо обеспечить точность позиционирования механических узлов, не прибегая к помощи обратной связи и точным измерениям. В этой статье хочу поговорить об особой разновидности шаговых моторов — миниатюрные шаговые двигате- ли, которые применяются в конструкциях оптических систем. Мы подроб- но рассмотрим их устройство моторчиками. и способы управления такими крошечными SMD транзистор (корпус SOT-23) шаговый двигатель SMD резистор микросхема (корпус S0IC-16) Шаговый двигатель — бесколлекторный (бесщёточный) электрический двигатель с несколькими обмотками (фазами), расположенными на статоре и магнитами (часто постоянными) на роторе. Подавая напряжения на обмотки статора, мы можем фик-
сировать положение ротора, а подавая напряжение на обмотки последовательно можно получить перемещение ротора из одного положения в другое (шах1) , причём этот шаг имеет фиксированную угловую величину. Мы не будем останавливаться на рассмотрении каждого типа шагового двигате- ля . Об этом в сети написано довольно много и хорошо1. Хочу поговорить об особой разновидности шаговых моторов — миниатюрные шаго- вые двигатели, которые применяются в конструкциях оптических систем. Такие малыши имеются в свободной продаже. Но в сети, особенно в русскоязычной, очень мало информации по таким моторчикам. Потому, когда мне потребовалось использовать их в своём проекте, пришлось изрядно поискать информации и про- вести пару экспериментов. Результатами своих поисков и экспериментами я поделюсь в этой статье. Мы рассмотрим вопросы управления такими маленькими моторчиками, а именно: ■ драйвер L293D + микроконтроллер ATtiny44; ■ драйвер ТМС2208 + микроконтроллер ATtiny44; ■ микроконтроллер ATtiny44 (без драйвера). Собственно вопросы тут может вызвать только последний пункт. Поверьте, я тоже был удивлён, когда наткнулся на ролик2, где парень просто берёт и напря- мую цепляет шаговый мотор к пинам микроконтроллера! Но давайте обо всём по порядку. Сначала немного посмотрим на внешний вид нашего героя: ,^ 8,5мм \j г^ ^ ft D4,4mm ж. A+i А- В+ ^ К ШШй * 1,1мм DO,7мм 7Г: масса = 0,6г ^ 0,4мм Он действительно очень маленький! Согласно книге Петренко С. Ф. «Пьезоэлек- трические двигатели в приборостроении», меньших размеров электромагнитные мо- торчики создать в принципе невозможно... то есть возможно, но с уменьшением диаметра проволоки, из которой изготавливают обмотки, всё больше энергии рас- сеивается в виде тепла в окружающую среду, что приводит к уменьшению КПД мо- торчика и делает их использование нерациональным. Из примечательного, можно отметить, что его вал очень короткий и имеет спе- циальную проточку для установки шестерни или рычага. Отчётливо видны две обмотки, которые даже покрыты изоляцией разного цвета. 1 https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/stepper/ 2 https://www.youtube.com/watch?v=j2F3jv8YaSM&t=235s
Значит, наш моторчик относится, скорее всего, к классу биполярных шаговых двигателей. Посмотрим как он устроен: моторчик в сборе статор передняя втулка ® ротор передняя крышка корпуса Собственно, ничего необычного мы не увидели. Ротор намагничен. Подшипников нигде не наблюдается, всё на втулках. Задняя втулка запрессована в корпус двигателя. Передняя ничем не закреплена. Интересно, что корпус двигателя со- бирался точечной сваркой. Так что переднюю крышку корпуса пришлось спиливать. Теперь перейдём к вопросу подключения и его электрическим характеристикам. Убедимся, что он биполярный, прозвонив обмотки. Действительно биполярный, всё как на картинке выше. Сопротивление обмоток около 26 Ом, хотя продавец указал 14 Ом. В описании сказано, что напряжение питания 5В. Хотя мы то с вами знаем, что для шагового двигателя важен ток, который будут потреблять его обмотки. Пробуем подключить. L293D + ATtiny44 Как мы знаем, для управления биполярным шаговым двигателем необходимо не просто прикладывать напряжения к двум обмоткам в нужной последовательности, но и изменять направление тока в этих обмотках, причём делать это независимо друг от друга. Для этого на каждую обмотку нужен собственный Н-мост. Чтобы не городить его из транзисторов, был взят готовый в лице микросхемы L293D. Ещё одно её преимущество — у микросхемы имеются специальные выводы Enable1 и ЕпаЫе2, который включают и выключают каждый мост. Их можно использовать что- бы подавать ШИМ сигнал, тем самым, возможно контролировать напряжения питания каждого моста. Зачем это может понадобиться, мы увидим дальше. Кроме того, L293D может коммутировать напряжения до 36В и выдавать до 1,2А на каждый канал, чего вполне должно хватить для питания обмоток нашего мотор- чика. Итак, схема:
Управляющие входы L293D подключены к выходам ОСОА и ОСОБ, что позволит в будущем подавать на них ШИМ сигнал. Прошивать контроллер будем через внутрисхемный программатор (на схеме не указан). Вот как выглядит собранная схема на макетной плате:
И вот так расположен наш подопытный: Теперь можно приступать к экспериментам. Рассчитаем ток, который будет течь через обмотки двигателя при подключении их к напряжению 5В: I =u/R = 5В/260м = 190мА Совсем небольшой. Интересно как долго он сможет держать такой ток и не пе- регреться . Включим в цепь одной из обмоток амперметр и вольтметр, и проведём замеры соответствующих величин при подачи питания на эту обмотку через драйвер. При падении напряжения на обмотке 2.56В амперметр показывает ток 150мА, причём хорошо заметно, как начинает падать величина силы тока в процессе на- гревания обмоток. Надо отметить, что не так уж и сильно он греется. Убедившись, что напряжение 5В для моторчика опасности не представляет, по- пробуем покрутить им в разные стороны. И вот теперь пару слов мы скажем про режимы работы шагового двигателя3. Не будем повторяться, но вспомним, что шаговый двигатель может работать в трёх режимах: ■ Полношаговый однофазный это когда одновременно напряжение подаётся только на одну фазу двигателя, ротор делает шаг, затем текущая фаза выключается и включается следующая. ■ Полношаговый двухфазный это когда напряжение подаётся одновременно на две фазы мотора, при этом, ротор притягивается одновременно к двум обмоткам, что создаёт больший крутящий момент. ■ Микрошаговый режим в этом случае реализуется тот же принцип, что и на пол- ношаговом двухфазном, то есть работают одновременно две обмотки, но напря- http://www.texnologia.ru/development/stepper_motor/stepper_motor_management_of_phase s_engine. html
жение (и как следствие ток) распределяется между ними неравномерно. Факти- чески, это означает, что мы можем поставить моторчик в неограниченное ко- личество положений (на практике, разумеется, такого сделать нельзя). Уве- личивается точность позиционирования. Попробуем реализовать первые два режима на микросхеме L293D а для микроша- гового режима оставим специальный драйвер из второго эксперимента. Исходный код программы в среде WinAVR выглядит следующим образом: #define F_CPU 8000000UL // указываем частоту в герцах // фьюзы необходимо выставить L: Е2; Н:DF; Ex:FF; // это будет частота 8 МГц от внутреннего генератора с выключенным предделителем // тактовый частоты (включен по умолчанию и равен 8) #include &lt;avr/io.h> // подключаем библиотеку АВР #include &lt;util/delay.h> // подключаем библиотеку задержек #include &lt;avr/interrupt.h> // подключаем библиотеку прерываний // управление штатным светодиодом #define LED_pin PA5 #define LED_ON PORTA |=(l&lt;&lt;LED_pin) #define LED_OFF PORTA &amp;=(~(l&lt;&lt;LED_pin)) // управление драйвером шагового двигателя L293DD #define PWM_1 PB2 // OCOA (ENl) #define PWM_2 PA7 // OCOB (EN2) #define PWM_l_value OCROA #define PWM_2_value OCROB // пины управления обмотками шагового двигателя микросхемой L293D #define INI РАО //к PORTA #define IN2 PAl #define IN3 PBl //к PORTB #define IN4 PBO void delay_microsecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в микросекундах // функция нужна для экономии памяти микроконтроллера for(unsigned int delay_us = 0; delay_us&lt;delay_time; delay_us++) { _delay_us(1); } } void delay_millisecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в миллисекундах for(unsigned int delay_ms = 0; delay_ms&lt;delay_time; delay_ms++) { _delay_ms(1); } }
// функции шагов для полношагового однофазного режима void step_l_one_phase (void) { PORTB &amp;=(~((l&lt;&lt;IN3)|(l&lt;&lt;IN4))); PORTA &amp;=(~(1&1t;&1t;IN2)); // сначала выключаем PORTA |=(l&lt;&lt;INl); // и только потом включаем } void step_2_one_phase (void) { PORTA &amp;=(~((l&lt;&lt;INl)|(l&lt;&lt;IN2))); PORTB &amp;=(~(l&lt;&lt;IN3)); PORTB |=(l&lt;&lt;IN4); } void step_3_one_phase (void) { PORTB &amp;=(~((l&lt;&lt;IN3)|(l&lt;&lt;IN4))); PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;INl)); PORTA |=(l&lt;&lt;IN2); } void step_4_one_phase (void) { PORTA &amp;=(~((l&lt;&lt;INl)|(l&lt;&lt;IN2))); PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN4)); PORTB |=(l&lt;&lt;IN3); } // функции шагов для полношагового двухфазного режима void step_l_two_phase (void) { PORTB |=(l&lt;&lt;IN4); PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN3)); PORTA |=(l&lt;&lt;INl); PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;IN2)); } void step_2_two_phase (void) { PORTA &amp;=(~(l&lt;&lt;IN2));//2
PORTA |=(l&lt;&lt;INl); PORTB |=(l&lt;&lt;IN3); PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN4)); } void step_3_two_phase (void) { PORTB |=(l&lt;&lt;IN3);//3 PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN4)); PORTA &amp;=(~(l&lt;&lt;INl)); PORTA |=(l&lt;&lt;IN2); } void step_4_two_phase (void) { PORTA |=(l&lt;&lt;IN2);//4 PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;INl)); PORTB |=(l&lt;&lt;IN4); PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN3)); } void stepper_OFF (void) { // функция отключения двигателя // снимаем напрядение с обмоток, если не нужна фиксация в установленном положении, // чтобы двигатель не перегревался PORTA &amp;=(~((l&lt;&lt;INl)|(l&lt;&lt;IN2))); PORTB &amp;=(~((l&lt;&lt;IN3)|(l&lt;&lt;IN4))); } unsigned char step_counter = 0; // функция следящая за текущим шагом void L293D_step (unsigned int step_quantity, unsigned char direction, unsigned int step_delay, unsigned char phase) { // при вызове функции происходит смена шага while(step_quantity>0) { // цикл выполняется, пока не будут выполнены все шаги switch(direction) { //в зависимости от установленного направления вращения инкрементируем // или декрементируем счётчик шагов
case fFf: if(step_counter&lt;3) { step_counter++; } else { s tep_coun te r=0; } break; case fBf: if(step_counter>0) { step_counter--; } else { step_counter=3;} break; } switch(phase) { // выбираем однофазный или двухфазный режим case l: switch(step_counter) { // назначаем текущий шаг case 0: step_l_two_phase_DL () ; break; case 1: step_2_two_phase_DL() ; break; case 2: step_3_two_phase_DL () ; break; case 3: step_4_two_phase_DL () ; break; } break; case 2: switch(step_counter) { // назначаем текущий шаг case 0: step_l_two_phase_DL () ; break; case 1: step_2_two_phase_DL() ; break; case 2: step_3_two_phase_DL () ; break; case 3: step_4_two_phase_DL() ; break; }
break; } delay_millisecond(step_delay); // пауза между шагами задаёт скорость вращения двиагетля s tep_quan tity--; } } void PWM_init (void) { // функция инициализации ШИМ DDRB |=(l&lt;&lt;PWM_l); DDRA |=(l&lt;&lt;PWM_2); TCCROA = (l&lt;&lt;WGM01)|(l&lt;&lt;WGM00)|(l&lt;&lt;COM0Al)|(0&lt;&lt;COM0A0)|(l&lt;&lt;COM0 Bl)|(0&lt;&lt;COM0B0); // режим FAST PWM, сброс при совпадении TCCROB = (0&lt;&lt;WGM02)|(0&lt;&lt;CS02)|(0&lt;&lt;CS01)|(l&lt;&lt;CS00); // предделитель на 8 OCROA = 255; // коэффициент заполнения ШИМ (0-255) OCR0B = 255; } // конец функции инициализации ШИМ int main (void) { DDRA |=(l&lt;&lt;LED_pin); DDRA |=(l&lt;&lt;INl)|(l&lt;&lt;IN2); DDRB |=(l&lt;&lt;IN3)|(l&lt;&lt;IN4); PWM_init(); // инициализация ШИМ delay_millisecond(2000); while(1==1) { LED_ON; L293D_step(16,fFf,100,2); // step(количество шагов, направление F/B, пауза между шагами, // однофазный/двухфазный режим) //stepper_OFF(); delay_millisecond(2000); LED OFF;
L293D_step(16,fBf,100,2) ; //stepper_OFF(); delay_millisecond(2000) ; } } Полношаговый режим. Одна фаза Двигатель делает 16 шагов на один оборот. Причём шаги для двух фаз имеют не одинаковую угловую величину. Не знаю с чем это связано. Может конструкция двигателя такая? Посмотрим на максимальную частоту шагов, которую он может обеспечить в та- ком режиме, не пропуская их. Минимальная задержка между шагами 2 мс, значит 500 шагов/секунду. Неплохо, это 31 об/сек = 1850 об/мин. Полношаговый режим. Две фазы Обратите внимание, что в этом случае шаги получаются ровнее, они одинаковы по величине (во всяком случае, более одинаковы, чем в предыдущем случае). Естественно, в этом случае под напряжением находятся одновременно две об- мотки и теплоотдача возрастает. Двигатель уже через несколько секунд нагрева- ется достаточно сильно, потому эксперимент я прекратил. Что с максимальной частотой шагов? 500 шагов/секунду; 31 об/сек = 1875 об/мин. Надо сказать, что для шагового двигателя он довольно шустрый. Это связано с малым количеством магнитных полюсов на роторе. ТМС2208 + ATtiny44 ТМС2208 — название микросхемы-драйвера для управления биполярными шаговыми двигателями, аналогично называется модуль на её основе, который выпускается для установки в самодельные (и не только) 3D принтеры и имеет унифицированное расположение выводов4. В интернете много написано про то, как установить его в свой 3D принтер, но нас интересует как подключить модуль к микроконтроллеру, потому давайте раз- бираться . Характеристики микросхемы впечатляют: ■ напряжение питания логической части: 3-5В; ■ напряжение питания двигателя 5.5-36В; ■ пиковый ток 2А; ■ настройка максимального тока двигателя; ■ поддержка интерфейса UART как для управления, так и для конфигурирования внутренних регистров; ■ автоматическое отключение питания; ■ поддержка микрошагового режима управления двигателем вплоть до 1/16 шага. Управлять ей очень просто, по сути, нужно всего два пина микроконтроллера. Один подключаем к DIR — указываем направление вращения двигателя, другой под- ключаем к STEP — при подаче импульса микросхема производит необходимые мани- пуляции с токами и напряжениями на обмотках двигателя и тот делает один шаг. 4 https://wiki.fysetc.com/TMC2208/
вот з: .змеряем н!п ряжение подстроенный шезистор включение мотор Схема подключения будет выглядеть так:
Дополнительно я использовал пин EN, чтобы отключать моторчик и длительное время не держать обмотки под напряжением. Исходный код в среде WinAVR: #define F_CPU 8000000UL // указываем частоту в герцах // фьюзы необходимо выставить L: Е2; Н:DF; Ex:FF; // это будет частота 8МГц от внутреннего генератора с выключенным предделителем // тактовый частоты (включен по умолчанию и равен 8) #include &lt;avr/io.h> // подключаем библиотеку АВР #include &lt;util/delay.h> // подключаем библиотеку задержек #include &lt;avr/interrupt.h> // подключаем библиотеку прерываний // управление штатным светодиодом #define LED_pin PA5 #define LED_ON PORTA |=(l&lt;&lt;LED_pin) #define LED_OFF PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;LED_pin)) // управление шаговым двигателем микросхемой ТМС2208 #define DIR PB2 #define EN PA6 #define STP PA7 #define EN_OFF PORTA |=(l&lt;&lt;EN) #define EN_ON PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;EN)) #define DIR_FOR PORTB |=(l&lt;&lt;DIR) #define DIR_BACK PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;DIR)) #define STP_ON PORTA |=(l&lt;&lt;STP) #define STP_OFF PORTA &amp;=(~(l&lt;&lt;STP)) void delay_microsecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в микросекундах // функция нужна для экономии памяти микроконтроллера for(unsigned int delay_us = 0; delay_us&lt;delay_time; delay_us++) { _delay_us(1); } } void delay_millisecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в миллисекундах for(unsigned int delay_ms = 0; delay_ms&lt;delay_time; delay_ms++) { _delay_ms(1); } } void TMS2208_STEP (unsigned int step_quantity, unsigned char direction, unsigned int step_delay) { switch(direction) { // направление вращения
case fFf: DIR_FOR; break; case fBf: DIR_BACK; break; } while(step_quantity>0) { // пока не сделали нужное количество шагов STP_ON; // делаем один шаг delay_microsecond(100); // длительность импульса ЮОмкС STP_OFF; delay_millisecond(step_delay);// пауза между импульсами s tep_quan tity--; } } int main (void) { DDRA |=(l&lt;&lt;LED_pin); DDRB |=(l&lt;&lt;DIR); DDRA |=(l&lt;&lt;EN); DDRA |=(l&lt;&lt;STP); PWM_init(); // инициализация ШИМ delay_millisecond(2000); while(1==1) { LED_ON ; EN_ON; TMS2208_STEP(32,'F',10); // TMS2208_STEP (количество шагов, направление F/B, пауза между шагами) delay_millisecond(2000); LED_OFF; TMS2208_STEP(32, fBf ДО) ; delay_millisecond(2000); } }
Перед тем как всё запустить нужно произвести предварительную настройку мо- дуля. Во-первых, выставить желаемый режим микрошага. Во-вторых, выставить же- лаемый максимальный ток двигателя. С микрошагом всё просто. За это отвечают пины MS1 и MS2. MS1 0 1 0 1 MS2 1 0 0 1 Шаг 1/2 1/4 1/8 1/16 Отмечу, что микросхема не скачкообразно меняет напряжение, а делает это «плавно», но так как микросхема цифровая, то на выходе у нас не гладкий сиг- нал, а сигнал с маленьким шагом, если верить документации, то каждый шах1 она разбивает на 256 микрошагов. Сделано это для увеличения плавности хода, сни- жения шумов от двигателя и по идее не должно позволять конструкции, к которой он прикручен, входить в резонанс. Короче, всё для того, чтобы 3D принтер ра- ботал тише. Чтобы выставить ток двигателя необходимо измерить напряжения на контакте Vref, который указан на рисунке. Изменить значение напряжения можно при помо- щи потенциометра, установленного рядом с контактом. Напряжение на контакте будет пропорционально току двигателя, и зависимость будет иметь следующий вид: Vref = 1*1.44; Нашему моторчику нужно примерно 150мА, потому Vref = 0,216В. Устанавливаем... Подразумевается, что увеличение тока микросхема обеспечивает за счёт увели- чения напряжения на обмотке. Потому, нужно позаботиться о том, чтобы этого напряжения хватило. Но, полагаю, для того маленького моторчика должно хватить и 5В. Протестируем работу моторчика с различными режимами микрошага и посмотрим что получится (пауза между микрошарами Юме). Можно заметить, что движения моторчика стали более плавными (по сравнению с предыдущим экспериментом), однако характерные 16 шаров всё равно наблюдаются довольно чётко. Что же... видимо это черта шаровых двигателей с ротором из по- стоянных магнитов. Ещё необходимо отметить, что моторчик в этом режиме нагревается почти также сильно, как в полношаровом режиме с двумя фазами. Оно и понятно, обмотки по- стоянно находятся под напряжением, непрерывно происходит выделение тепла. Полагаю, для таких моторчиков использование такого драйвера, да и вообще режимов микрошара не очень целесообразно. ATtiny44 без драйвера Вернёмся ненадолго к первому эксперименту и вспомним, что входы EN1 и EN2 микросхемы драйвера подключены к пинам ОС0А и ОС0В микроконтроллера. Это зна- чит, что мы можем подать туда ШИМ сигнал, генерируемый при помощи таймера TIMER0 и таким образом изменять напряжение, прикладываемое к обмоткам двига- теля и соответственно регулировать ток, который будет протекать через них. Согласно даташиту на микроконтроллер ATtiny44 максимальный ток, который мо- жет выдать один пин составляет всего 40мА. Причём не указано для какого вида тока (пульсирующего или постоянного) эта характеристика. Просто она есть и
она вот такая... Надо сказать, что я более 7 лет знаком с микроконтроллерами фирмы ATMEL. И ни разу у меня не возникло желания проверить эту строчку из даташита. Возможно, производитель просто подстраховывается и на самом деле он может выдать больше, а может это действительно максимум, что может выдать один пин. Мы это выясним. Но сначала нужно выяснить при каком минимальном токе мотор- чик вообще способен вращаться. Используя схему из первого эксперимента, подгоняем значение тока через об- мотки равное 40мА. Запускаем в полношаговом режиме с двумя фазами (так как будет выше крутящий момент): Отлично! При 40мА двигатель успешно запустился! Был также выявлено мини- мальное значение тока обмоток, необходимое для устойчивой работы мотора, и равно оно ЗОмА. Разумеется, крутящий момент будет значительно ниже, но для нас важен сам факт того, что удалось запустить моторчик с таким маленьким энергопотреблени- ем. Схема подключения шагового двигателя к микроконтроллеру будет следующей: Поскольку каждый пин микроконтроллера работает как полумост (может коммути- ровать вывод микросхемы либо на Vcc, либо на GND), то для управления биполяр- ным шаговым мотором нам понадобиться 4 пина микроконтроллера. Код программы:
#define F_CPU 8000000UL // указываем частоту в герцах // фьюзы необходимо выставить L: Е2; Н:DF; Ex:FF; // это будет частота 8МГц от внутреннего генератора с выключенным предделителем // тактовый частоты (включен по умолчанию и равен 8) #include &lt;avr/io.h> // подключаем библиотеку АВР #include &lt;util/delay.h> // подключаем библиотеку задержек #include &lt;avr/interrupt.h> // подключаем библиотеку прерываний // управление штатным светодиодом #define LED_pin PA5 #define LED_ON PORTA |=(l&lt;&lt;LED_pin) #define LED_OFF PORTA &amp;=(-(l&lt;&lt;LED_pin)) // управление драйвером шагового двигателя L293DD #define PWM_1 PB2 // OCOA (ENl) #define PWM_2 PA7 // OCOB (EN2) #define PWM_l_value OCROA #define PWM_2_value OCROB // пины управления обмотками шагового двигателя микросхемой L293D #define INI РАО //к PORTA #define IN2 PAl #define IN3 PBl //к PORTB #define IN4 PBO void delay_microsecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в микросекундах // функция нужна для экономии памяти микроконтроллера for(unsigned int delay_us = 0; delay_us&lt;delay_time; delay_us++) { _delay_us(1); } } void delay_millisecond (unsigned int delay_time) { // функция реализации задежки в миллисекундах for(unsigned int delay_ms = 0; delay_ms&lt;delay_time; delay_ms++) { _delay_ms(1); } } // функции шагов для двухфазного полношагового режима без драйверов void step_l_two_phase_DL (void) { // DL - driver less // первая обмотка OCROA = 160; PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN4));
// вторая обмотка OCR0B = 160; PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN3)); } void step_2_two_phase_DL (void) { // первая обмотка OCR0A = 160; PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN4)); // вторая обмотка OCR0B = 95; PORTB |=(l&lt;&lt;IN3); } void step_3_two_phase_DL (void) { // первая обмотка OCR0A = 95; PORTB |=(l&lt;&lt;IN4); // вторая обмотка OCR0B = 95; PORTB |=(l&lt;&lt;IN3); } void step_4_two_phase_DL (void) { // первая обмотка OCR0A = 95; PORTB |=(l&lt;&lt;IN4); // вторая обмотка OCR0B = 160; PORTB &amp;=(-(l&lt;&lt;IN3)); } unsigned char step_counter = 0; // функция следящая за текущим шагом void L293D_step (unsigned int step_quantity, unsigned char direction, unsigned int step_delay, unsigned char phase) { // при вызове функции происходит смена шага while(step_quantity>0) { // цикл выполняется, пока не будут выполнены все шаги switch(direction) { //в зависимости от установленного направления вращения инкрементируем // или декрементируем счётчик шагов case fFf: if(step_counter&lt;3) { step_counter++; } else { s tep_coun te r=0; }
break; case fBf: if(step_counter>0) { step_counter--; } else { step_counter=3;} break; } switch(phase) { // выбираем однофазный или двухфазный режим case l: switch (step_counter) { // назначаем текущий шаг case 0: step_l_two_phase_DL() ; break; case 1: step_2_two_phase_DL () ; break; case 2: step_3_two_phase_DL () ; break; case 3: step_4_two_phase_DL() ; break; } break; case 2: switch(step_counter) { // назначаем текущий шаг case 0: step_l_two_phase_DL () ; break; case 1: step_2_two_phase_DL () ; break; case 2: step_3_two_phase_DL() ; break; case 3: step_4_two_phase_DL () ; break; } break; }
delay_millisecond(step_delay); // пауза между шагами задаёт скорость вращения двиагетля s tep_quan tity--; } } void PWM_init (void) { // функция инициализации ШИМ DDRB |=(l&lt;&lt;PWM_l); DDRA |=(l&lt;&lt;PWM_2); TCCROA = (l&lt;&lt;WGM01)|(l&lt;&lt;WGM00)|(l&lt;&lt;COM0Al)|(0&lt;&lt;COM0A0)|(l&lt;&lt;COM0 Bl)|(0&lt;&lt;COM0B0); // режим FAST PWM, сброс при совпадении TCCROB = (0&lt;&lt;WGM02)|(0&lt;&lt;CS02)|(0&lt;&lt;CS01)|(l&lt;&lt;CS00); // предделитель на 8 OCROA = 160; OCR0B = 160; } // конец функции инициализации ШИМ int main (void) { // главная функция DDRA |=(l&lt;&lt;LED_pin); DDRA |=(l&lt;&lt;INl)|(l&lt;&lt;IN2); DDRB |=(l&lt;&lt;IN3)|(l&lt;&lt;IN4); PWM_init(); // инициализация ШИМ delay_millisecond(2000); while(1==1) { // бесконечный цикл LED_ON; L293D_step(16,fFf,100,2); // step(количество шагов, направление F/B, пауза между шагами, // однофазный/двухфазный режим) delay_millisecond(2000) ; LED_OFF; L293D_step(16,fBf,100,2); delay millisecond(2000);
Немного поясню как работает эта программа. Это модифицированный код из пер- вого эксперимента. Как я говорил выше, будет использован 8 битный TIMERO для генерирования ШИМ сигнала на выходах ОСОА и ОСОБ. Таймер настраивается в ре- жим FastPWM с предделителем на 8 (частота сигнала при 8МГц тактового генера- тора микроконтроллера составляет 3906Гц). Чтобы изменять полярности сигналов на обмотках происходит переключение пина микроконтроллера от Vcc к GND изменением соответствующего бита в регистре PORTx и изменением коэффициента заполнения ШИМ путём записи значений в реги- стры OCR0A и OCR0B (значения подбирались экспериментально). И вот: Шаговый двигатель вращается от пинов микроконтроллера без драйверов! Но здесь мы не выходим за пределы возможностей микроконтроллера, по крайней мере, если верить тому, что пишут в документации. В таком режиме микрокон- троллер и моторчик могут работать долго. Действительно, эксперимент длился 20 минут. За это время не наблюдалось ни пропуска шагов, ни сброса контроллера, ни перегрева (ни у двигателя, ни у контроллера). Отбросим все предосторожности. Уберём из эксперимента ШИМ и будем напрямую управлять пинами микроконтрол- лера при помощи регистров PORTx. Посмотрим, что будет с микроконтроллером по- сле этого. Работает... с максимальным током в 51мА... Что же... неожиданно, похоже это и есть предельный ток, который может отдать один пин микроконтроллера? В любом случае, ролик с ютуба не обманул. Действительно можно управлять этим моторчиком без всяких драйверов. Мы подробно изучили миниатюрные биполярные шаговые моторчики, их конструк- цию и способы управления ими, для использования в собственных приложениях. 1. Миниатюрный биполярный шаговый мотор с ротором из постоянных магнитов действительно миниатюрный. Его основные особенности: ■ малое количество магнитных полюсов, как следствие, малое количество ша- гов (у моего, напомню, всего 16); ■ относительно большая скорость вращения (следствие из предыдущего пунк- та) , в эксперименте удалось достичь 1875 об/мин; ■ неудовлетворительно работает в микрошаговых режимах (не удерживается промежуточное положение ротора); 2. Миниатюрный шаговый двигатель может управляться любыми драйверами, подхо- дящими для работы с биполярными шаговыми моторами, необходимо только по- добрать параметры тока обмоток. 3. Использование специализированного драйвера ТМС2208 является спорным во- просом, так как микрошаговый режим не поддерживается самим двигателем, хотя переходы между шагами выполняются более плавно. 4. Возможно подключение шагового двигателя непосредственно к портам микро- контроллера. Но это только в рамках эксперимента, так как крутящий момент в данном случае совсем незначителен, да и малый ток не позволяет совер- шать шаги с большой скоростью.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОКРЫТИЙ К.Г. Сабеев РАЗДЕЛ №4. ОТДЕЛКА ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ЗОЛОТОМ Золото - единственный металл, обладающий устойчивым блестящим желтым цве- том. Его отражательная способность 81 %. Золото занимает значительное место в декоративной отделке металлов благодаря своим возможностям мягкой и в то же время выразительной моделировки форм художественных изделий. Нанесение золо- тых покрытий с последующей обработкой поверхности золота матированием или по- лированием дает самые разнообразные декоративные эффекты. Золотое покрытие, блестящее или матовое, ярко-красное или бледно-желтое, с элементами черной тонировки1 усиливает выразительность скульптурных форм. 1 Полихромную декоративную отделку при золочении ввел известный французский бронзов- щик Петр Филипп Томир, принесший славу французским бронзам. В работах Томира (в ос- новном настольная скульптура канделябры, чернильные приборы, настольные часы и т.
Комбинация всевозможных золотых гальванических покрытий и получение различ- ных сплавов золота за счет его легирования другими металлами значительно рас- ширяют возможности применения декоративной отделки, обогащающей и облагоражи- вающей художественные и ювелирные изделия. Золото с другими металлами (чаще всего с медью и серебром) в зависимости от количества введенной лигатуры дает множество оттенков. Медь, введенная в зо- лото, придает ему красный цвет, а серебро - зеленый. Введением только этих двух металлов можно получить большую гамму цветов. Добавляя в золото лигатуру, состоящую из меди и серебра, для сплавов 750-й и более высокой проб можно получать цвета, указанные в табл. 1. Табл. 1. Зависимость цвета золотых сплавов 750-й пробы от состава лигатуры Цвет Зеленый Бледный зеленовато-желтый Бледно-желтый Ярко-желтый Бледно-красный Оранжевый Красный Содержание в сплаве (%) серебра 25 21,4 16,7 12,5 8,3 3,6 0 меди 0 3,6 8,3 12,5 16,7 21,4 25 Чистое золото не поддается непосредственному химическому тонированию, так как является одним из металлов, наиболее стойких к воздействию кислот и щело- чей. Для тонирования изделий из золотых сплавов применяют способ так называе- мого открашивания. Процесс открашивания состоит в том, что с поверхности зо- лотого сплава частично удаляют растворением (травлением) медь, серебро или другие лигатуры, изменяющие цвет золота. Основные составы для открашивания золотых сплавов приготовляют из азотно-кислых солей, соляной кислоты, пова- ренной соли. Следует отметить, что царская водка (смесь соляной и азотной ки- слот) , например, не пригодна для открашивания золота с серебряной лигатурой, так как, растворяясь, серебро образует пленку, препятствующую удалению лига- туры с поверхности изделия. Существует много специальных травильных составов, в ювелирной промышленности они называются открасами2, с помощью которых можно придать изделиям из золотых сплавов различные оттенки. Тонирование художественных изделий из золотых сплавов способом открашивания Техника открашивания заключается в следующем. Изделия предварительно обез- жиривают кипячением в концентрированном растворе буры, промывают в воде, за- тем на платиновой проволочке3 погружают в открас, который нагревают до 80 - 100 С. Во время открашивания изделие следует передвигать. Время выдержки изделия колеблется от 5-10 секунд до 1-2 минут в зависи- мости от состава и концентрации откраса. Длительное пребывание изделий в про- п.) доминировала матово-золотистая орнаментация с черной отделкой, обычно представ- ляющей вьющиеся гирлянды, стебли, гроздья винограда, стрелы, развевающиеся ленты и т. д. Скульптор Гудон заказал Томиру уменьшенную копию из золоченой бронзы своей знаменитой статуи сидящего Вольтера и преподнес ее Екатерине II. 2 В старину открасы называли фарбовкой. 3 Платиновая проволока применяется как кислотоустойчивая.
траве может вызвать растворение не только лигатуры, но и основного металла - золота. Существуют также способы открашивания изделий амальгамированием, окуривани- ем и нанесением на них кашицы из буры с последующим погружением изделий в слабый раствор серной кислоты и другие растворы. Наиболее простые открасы имеют составы: Светло-желтое открашивание Поваренная соль 20 г/л Соляная кислота (р - 1,19) . 30 г/л Калийная селитра 40 г/л Поваренная соль 20 г/л Соляная кислота (р - 1,19) . 40 г/л Другие, более сложные открасы имеют следующие составы: Желтое открашивание ■ Калийная селитра 60 г/л ■ Сернокислое железо (окисное) 20 г/л ■ Сернокислый цинк 10 г/л Указанные компоненты растворяют в воде до получения концентрированного рас- твора . Красновато-зеленое открашивание ■ Калийная селитра 100 г/л ■ Хлористый аммоний 10 г/л ■ Ацетат меди 300 г/л ■ Сернокислое железо 100 г/л Зеленое открашивание ■ Калийная селитра 300 г/л ■ Серно-кислое железо (окисное) 100 г/л ■ Серно-кислый цинк 50 г/л ■ Квасцы алюмокалиевые 100 г/л По другому способу разнообразные оттенки золота при открашивании достигают- ся применением восковых мастик (табл. 2). Табл. 2. Составы восковых мастик для открашивания (мае. ч.) Воск 64 41 25 Ацетат меди 19 13 10 Окись меди 9 Сернокис- лая медь 13 Сернокислое железо 4,5 Сернокис- лый цинк 13 Охра красная 17 40 Бура 4 2,5 Тунговое масло 25 Изделие покрывают восковой мастикой и нагревают до температуры 350 - 400 С, пока мастика не выгорит и не образуется шлак. Затем изделие промывают в горя- чей воде, подкисленной винным камнем или серной кислотой. Чтобы придать изде-
лию блеск, его крацуют волосяной щеткой. С целью получения красноватого оттенка применяют такой состав (мае. ч.): ■ Пчелиный воск 12 ■ Окись железа 6 ■ Окись меди 4 ■ Сернокислый цинк 2 ■ Бура 1 Зеленоватый оттенок можно получить, обрабатывая изделия в пасте следующего состава (мае. ч.): ■ Пчелиный воск 5 ■ Сернокислый цинк 8 ■ Окись железа 6 ■ Среднеуксусно-кислая соль меди 4 ■ Окись меди 2 ■ Серно-кислое железо (окисное) 2 ■ Бура 1 Цианистые электролиты для желто-оранжевого золочения Для гальванического покрытия художественных изделий золотом обычно применя- ют цианистые электролиты, несмотря на их ядовитость и сравнительно ограничен- ную плотность тока. Широкое применение цианистых электролитов объясняется вы- соким катодным выходом тока и получением мелкокристаллических осадков. Для гальванического золочения применяют чистое (рафинированное) золото не ниже 999-й пробы. Цианистые электролиты приготовляют из хлорного или гремучего золота. Для приготовления хлорного золота применяют смесь соляной и азотной кислот, так называемую царскую водку, на 1 г золота берут: ■ Соляной кислоты (р - 1,19) . 10 мл ■ Азотной кислоты (р - 1,38) . 3 мл Кислоту наливают в фарфоровую чашку, в которую кладут нарезанное мелкими кусочками золото. Затем чашку устанавливают на песочной бане, помещенной под вытяжным зонтом с интенсивной вытяжкой или в вытяжном шкафу, и медленно на- гревают до температуры 100 - 120 С. При этом вначале образуется и выпадает в осадок золотохлористо-водородная кислота Н[Аи'С14], при нагревании она отщеп- ляет хлороводород АиС1з'Н20. Это красно-оранжевые кристаллы, которые при на- гревании около 120 - 130 С переходят в безводное хлорное золото Au'AuCl2. При повышении температуры до 150 - 160 С отщепляется хлор и хлорное золото пере- ходит в нерастворимое хлористое золото AuCl. Растворение ведут до полного перехода металлического золота в хлорное. Об окончании процесса судят по прекращению выделения бурых паров и получению темно-коричневой маслянистой массы, оседающей на дне и стенках чашки. При ох- лаждении масса практически полностью затвердевает. Полученное хлорное золото растворяют в растворе цианистого калия. Если выпаривание проведено не до кон- ца, то оставшаяся кислота с цианидом калия образует сильно ядовитую синильную кислоту. При использовании легированного золота с присадками меди, серебра получен- ное хлорное золото предварительно растворяют в кипятке, затем добавляют к не- му десятикратное количество аммиака. На дно сосуда выпадает желто-бурый оса- док , который представляет собой гремучее золото. При этом образовавшаяся ам- миачная медь окрашивает раствор в синий цвет. Удаление аммиачной меди декон-
тированием ведут до тех пор, когда вода станет прозрачной. Затем гремучее зо- лото растворяют в цианистом или железисто-синеродистом калии, гремучее золото вследствие взрывчатости высушивать нельзя. По другому способу, наиболее рациональному, применяется электролитическое растворение металлического золота с использованием пористой диафрагмы4. В эмалированную посуду достаточной емкости наливают раствор цианистого ка- лия столько, чтобы получить комплексное цианистое золото. В раствор цианисто- го калия помещают золотую фольгу в качестве анода5. Катодом служит пластинка из никеля или нержавеющей стали, которую помещают в пористый необожженный ке- рамический сосуд, в последний наливают 20%-ный раствор едкого калия6. При растворении золота обычно устанавливается напряжение 8 - 12 В, можно применять и более высокое напряжение. Анодная плотность тока 2 - 2,2 А/дм2. Напряжение тока зависит от сопротивления электролита, расстояния между элек- тродами и их площади. Для цветного электрохимического окрашивания существуют разнообразные элек- тролиты, состоящие в большинстве случаев из органических соединений7 (г/л): Для вышеприведенных растворов принимаются режимы, приведенные в табл. 3. Табл. 3. Режим окрашивания Номер раствора 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Температура растворов (С) 55 56 48 54 56 54 57 48 55 44 Плотность тока (А/дм2) 0,052 0,036 0,024 0,128 0,024 0,008 0,024 0,012 0,016 0,004 Электрохимическое окрашивание можно производить также в электролите следую- щего состава (г/л): ■ Сульфат меди 60 ■ Сахар-рафинад 90 ■ Гидроксид натра 40 Раствор, содержащий сульфат меди и сахар, следует вливать в раствор щелочи. Плотность раствора при 16 С равна 1. Аноды - медные. Режим работы следующий: температура 25 - 40 С, катодная плотность тока 0,01 А/дм2. Изделия после по- гружения в ванну выдерживаются без тока в течение 1 минуты. По мере уменьшения объема электролита в раствор добавляется дистиллирован- ная вода. Свежеприготовленный электролит может работать длительное время без корректирования, пока концентрация электролита не снизится до 67%, что можно определить измерением его плотности. Для получения более блестящих поверхностей в электролит добавляют 20 г кар- боната натра. Однако электролит без карбоната натра более стоек. Снятие цвет- Этот способ можно применять также для приготовления серебряных электролитов. 5 Золото обычно приготовляют в виде ленты, прокатанной в фольгу толщиной 0,1 - 0,2 мм, шириной 25 - 30 мм. 6 Практически берут 2,5 г/л цианистого калия и 25 - 30 г/л едкой щелочи. 7 При составлении растворов следует органические соединения и сульфат меди вливать в раствор гидроксида натра.
ного оксидного слоя производится в 5%-ном растворе аммиака. Для лучшего пре- дохранения окрашенного слоя от коррозии и механических повреждений изделия рекомендуется покрывать прозрачным лаком (нитролаком, глифталевым, перхлорви- ниловым и др.). Существуют и другие составы электролитов. Например, следующий состав (г/л): ■ Сульфат меди 110- 115 ■ Лимонная кислота 100 - 105 ■ Гидроксид натра 120- 125 Температура комнатная, катодная плотность тока от 0,08 А/дм2 и выше. По другому способу изделия из стали или имеющие медный подслой окрашиваются в щелочной медной ванне такого состава (т/л) : ■ Сульфат меди 10-30 ■ Гидроксид натра 50-70 ■ Глицерин 20 - 65 ■ Хлорат натра 1-4 Температура комнатная, катодная плотность тока 0,005 - 0,15 А/дм2. Для цветного окрашивания можно применять электролит следующего состава (г/л) : Молибдат аммония 10 Тиосульфат натра 10 Молибдат аммония 10 Аммиак (25 %-ный) 7 Тиосульфат натра 240 Ацетат свинца 25 Сульфат калия 30 ■ Сульфат меди 25 ■ Сульфат никеля 25 ■ Соль хлорноватистой кислоты 12 ■ Перманганат калия 7 Для получения зеленой окраски со слабым оливковым оттенком предлагается электролит следующего состава (г/л): ■ Сульфат меди 60 ■ Сульфат цинка 45 ■ Молибдат аммония 30 Температура электролита комнатная, напряжение не менее 1,5 В, катодная плотность тока 0,4 А/дм2 . Электролит приготовляют следующим образом: молибденово-кислый аммоний обра- батывают раствором цианистого калия. Сернокислые соли меди и цинка переводят в углекислые и растворяют цианистым калием и раствором молибденово-кислого аммония в цианистом калии с таким расчетом, чтобы количество свободного циа- нистого калия не превышало 6-8 г/л электролита. В приготовленный электролит прибавляют 10 - 15 см3 30%-го раствора кислого сернисто-кислого натра.
Практические приемы тонирования статуэток и художественных изделий из металла Каждый специалист по декоративной отделке обычно вырабатывает свои приемы тонирования статуэток художественных изделий. Однако существуют общепринятые способы, которых следует придерживаться в области технологии оксидирования. Подготовка скульптуры перед химической и электрохимической отделкой - обя- зательная операция, от которой в значительной мере зависит успех тонирования. Особое значение имеет предварительная пескоструйная обработка, которая во многих случаях применяется и после нанесения оксидного или металлического слоя. Наиболее сложно и ответственно в декоративной отделке статуэток и художест- венных изделий из металла химическое воздействие соответствующими реагентами на поверхность металла, обусловливающее получение нужных цветов и светотеней. Техника нанесения соответствующих реагентов на поверхность металла может быть различной. От нее зависят результаты отделки. Оксидирование можно производить химически - погружением8; нанесением рас- твора кистью9 или тампоном, обливанием, пульверизацией, газовым воздействием или электрохимическим способом. При электрохимическом тонировании статуэтки важны подготовка поверхности металла, свежесть раствора и его температура. При газовом тонировании статуэтки помещают в специальную камеру или газ пода- ется к поверхности металла через турбофен. Во всех указанных случаях нанесение растворов, газовое воздействие должны быть равномерными. При нанесении раствора кистью, тампоном или поливкой по- верхность металла должна быть предварительно смочена водой во избежание под- теков раствора. При газовом тонировании поверхность металла должна быть, на- оборот, сухой, так как пленка воды изолирует металл от газовой среды. Во всех случаях оксидирующий раствор следует наносить тонким равномерным слоем, стремясь как можно быстрее покрыть всю поверхность металла. В практике золочения редко применяют электролиты с большой концентрацией золота, обычная концентрация металлического золота не превышает 2-2,5 г/л электролита10. Обычный электролит: ■ Золото (металлическое) 2 г/л ■ Цианистый калий 10 - 12 г/л ■ Сода кальцинированная 10 г/л Катодная плотность тока 0,1 - 0,5 А/дм2, температура 70 - 80 С. Электролит для золочения серебряных изделий с чернью: ■ Золото (металлическое) 5 г/л ■ Цианистый калий 0,6 г/л ■ Фосфорнокислый натр 30 г/л Для статуэток и художественных изделий. 9 Щелочные соединения наносят кистью из капрона. 10 Электролиты с большим содержанием золота (8-10 г/л) применяют для быстрого золо- чения и подцветки, придающей золоту интенсивный цвет.
Табл. 4. Составы цианистых электролитов для желто-оранжевого золочения (в г/л) Электролиты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Гремучее золото в расчете на металл (г/л) 2,1 4,2 2 2-3 3,5 1 4-5 2 2 0,5 2 1,75 Цианистый калий (общий) (г/л) 15 15 7 15-20 10-5 5 15-18 15 2 0,6 7 7,5 Фосфорнокислый натр (г/л) 1 - - - - - - 4-8 40 30 - - Сода кальциниро- ванная (г/л) - - 10 - - - - - - - - - Сернисто-кислый натр (г/л) - - - - - - - - 20 - - - Сернисто-кислый натр (г/л) - - - - - - - - - - 10 - (d к 0 в в 0 к а 0,1-0,5 0,1-0,5 0,1-0,3 0,3 0,1-0,15 0,1-0,2 0,1-0,2 0,15 Температура (С) 60-80 60-80 70-80 60-80 18 70-75 50-60 60 Катодная плотность тока 0,05 - 0,06 А/дм2, температура 70 - 80 С. Такой электролит имеет пониженное содержание цианистого калия и работает на низких плотностях тока. Повышение плотности тока и увеличение количества циа- нистого калия приводят к бурному выделению водорода на катоде, который разру- шает чернь на серебряных изделиях. Электролиты могут работать при комнатной температуре, но обычно их подогре- вают до температуры 60 - 80 С, что дает возможность работать с более высокими плотностями тока, колеблющимися от 0,1 до 0,3 А/дм2. При введении к электро- литам добавок, повышающих их электропроводность, можно работать с более высо- кими плотностями тока, доходящими до 5 А/дм2. Рекомендуется высокопроизводительные ванны следующего состава: ■ Золото (металлическое) 20 г/л ■ Цианистый калий 45 г/л ■ Борная кислота 15 г/л ■ Комплексная никелевая цианистая соль .... 3,75 г/л Плотность тока 5-10 А/дм2, температура 70 - 80 С при перемешивании. С целью получения прочных и толстых осадков золота электролиты перемешива- ют. Золото, получаемое гальваническим способом, необходимо периодически кра- цевать мягкой латунной щеткой, непрерывно смачиваемой хлебным квасом, удаляю- щим шлам. Эта операция крацовки особенно важна при наращивании золота больших толщин. Золотые покрытия повышенной твердости применяются для художественных изде- лий, работающих на истирание, или для отделки золотых деталей, полируемых на станках, главным образом для тел вращения: футеров осветительной арматуры, штоков и других деталей, полирование которых кровавиками вручную затруднено или невозможно. Такие изделия в зависимости от их формы полируют шелковыми кругами или специальными полировальными головками. Для получения покрытий повышенной твердости обычно применяют цианистый электролит, в который вводят цианистую никелевую соль или соль кобальта, по-
вышающую износоустойчивость в 2,9 раза. Известен также способ термической обработки золота, нанесенного на никеле- вую основу. При температуре 950 С образуется эвтектический сплав. При нагреве изделия с никелевым подслоем золото через 3 минуты диффундирует в никель и сплавляется с ним. Золотое покрытие темнеет и после охлаждения подвергается открашиванию. Бесцианистые электролиты для желто-оранжевого золочения Электролиты для желто-оранжевого золочения, состоящие из хлорного золота, железисто-синеродистого калия и соды, не содержат цианистых солей. Железисто- синеродистые электролиты в связи с плохим растворением золотого анода должны иметь определенную концентрацию. Плотность тока применяется очень низкая. К таким электролитам относится, например: ■ Калий железисто-синеродистый 200 г/л ■ Хлорное золото 50 г/л ■ Сода кальцинированная 50 г/л Температура ванны 50 С, плотность тока 0,01 - 0,05 А/дм2. Аноды применяют из чистого золота или нержавеющей стали. Повышение концентрации железисто- синеродистого калия улучшает эксплуатационные свойства электролита. Применяют и другие соотношения компонентов железисто-синеродистого электролита: ■ Хлорное золото 2,65 г/л ■ или в пересчете на металл . . 1,5 г/л ■ Железисто-синеродистый калий 15 г/л ■ Сода кальцинированная 15 г/л Температура ванны 50 С, плотность тока 0,1 - 0,2 А/дм2. Для приготовления электролита предварительно в горячей воде растворяют железисто-синеродистый калий, затем этот раствор добавляют к приготовленному хлорному золоту и вво- дят кальцинированную соду. Приготовленный раствор отстаивают и фильтруют для удаления небольшого осадка гидроксида железа. Солянокислый электролит менее распространен. Он применяется главным образом при аффинаже золота и дает крупнокристаллическое покрытие. Солянокислый электролит, обычно состоящий из 10 - 15 г/л золота и 5 %-ной свободной соляной кислоты, можно использовать при золочении с цианистым элек- тролитом для предварительного нанесения тонкого подслоя золота перед оконча- тельным золочением в цианистом электролите. Солянокислый электролит применяют следующего состава: ■ Золото (хлорное в пересчете на металлическое) 5 г/л ■ Соляная кислота (р - 1,19) . 12,5 г/л ■ Азотная кислота (р - 1,38) . 12,5 г/л ■ Сода кальцинированная 150 г/л Температура раствора 70 С, плотность тока 0,04 - 0,06 А/дм2. Получение цветных декоративных эффектов при гальваническом золочении Возможность получения различных цветных покрытий гальваническим способом в электролитах, содержащих определенные соли металлов, делает гальванические покрытия золотом особенно ценными для декоративной отделки художественных из- делий из металла. Цветные декоративные покрытия золотом не только отличаются интенсивным цве-
том и металлическим блеском, но и не изменяют основного цвета и от воздейст- вия света, атмосферы. Недостаток цветных гальванических покрытий золотом - некоторая ограничен- ность их цветов. Кроме того, цветное гальваническое золочение требует строго- го соблюдения технологического режима. Золотые покрытия красных тонов дают электролиты, содержащие добавку медной цианистой соли. При этом наряду с золотом выделяется небольшое количество ме- ди , которая и придает золоту красноватый оттенок. В электролит постепенно вводят раствор цианистой меди в количестве 0,1 - 0,5 г/л (в расчете на ме- талл) , в зависимости от того, какой оттенок хотят придать золоту. По другому способу в электролит для золочения вводят уксуснокислую соль ме- ди (0,5 г/л). Для получения красного тона, кроме золотого и медного анода, пользуются также анодом из сплава золота с медью (меди около 25 %) . Применяя золотой анод, изделие предварительно золотят в обычном электролите, дающем желто- оранжевое окрашивание. Затем золотой анод заменяют медным и продолжают золо- чение до получения требуемого красного оттенка. Окончательное золочение про- изводят в том же электролите с анодом из сплава золота и меди. В соответствии с другим рецептом изделия, уже покрытые золотом желто- оранжевого цвета, обрабатывают для получения красного оттенка в электролите следующего состава: ■ Азотнокислый калий 12 г/л ■ Сернокислое железо (окисное) 4 г/л ■ Сернокислый цинк 4 г/л Плотность тока 0,1 - 0,2 А/дм2, температура 60 С. После электролитической обработки изделие нагревают до образования на нем бурого налета, который уда- ляют крацеванием. Для оттенков золота под 583-ю пробу с серебряной лигатурой применяют электролит следующего состава: ■ Цианистое золото 4 г/л ■ Цианистый калий 15 г/л ■ Цианистый никель 0,75-1,25 г/л ■ Цианистое серебро 0,25 г/л ■ Углекислый калий 2 г/л Плотность тока 0,1 - 0,5 А/дм2, температура ванны 60 С, аноды из золота - 583-й пробы. Зеленые тона позолоты получаются главным образом введением в цианистый электролит, применяемый для желто-оранжевого золочения, цианистой соли сереб- ра. Например, в электролит вводят цианистое или хлористое серебро, растворен- ное в цианистом калии в количестве, необходимом для получения требуемого от- тенка зеленого золота. Зеленую позолоту получают также применением серебряного анода взамен обыч- ного золотого. Для этого изделие предварительно золотят с применением золото- го анода, получая желто-оранжевую окраску, затем анод на непродолжительное время заменяют серебряным, получая соответствующий тон зеленой позолоты. По- сле этого золочение заканчивают в том же электролите с анодом из сплава золо- та и серебра. Наиболее интенсивные цвета зеленой позолоты получают в электролитах с соля- ми мышьяка или углекислого свинца. Так, для получения интенсивной зеленой по- золоты применяют электролит следующего состава: ■ Хлорное золото 0,1 г/л ■ Хлористое серебро 2,4 г/л ■ Цианистый калий 30 г/л Плотность тока 0,3 А/дм2, температура ванны 60 С. В раствор вводят неболь-
шую добавку мышьяковистого ангидрида (растворенного в щелочи) или углекислого свинца. Для получения темного и интенсивного зеленого цвета применяют электролит, содержащий: ■ Хлорное золото 4 г/л ■ Цианистый калий 15 г/л ■ Окись кадмия 0,5 г/л ■ Цианистое серебро 0,25 г/л Плотность тока 0,1 - 0,4 А/ дм2, температура ванны 60 С. Введение кадмия придает больший блеск золоту. Применяют также и другой раствор: ■ Едкий калий 5,5 г/л ■ Мышьяковистая кислота 3 г/л Мышьяковистую кислоту предварительно кипятят в едком калии, растворенном в 0,4 л воды. При избытке мышьяковистой кислоты раствор дает черный осадок. Более светлые тона зеленого золота получают в электролите с добавкой сереб- ра: ■ Хлорное золото 5 г/л ■ Хлористое серебро 1,5 г/л ■ Цианистый калий11 19 г/л Плотность тока 0,1 - 0,4 А/дм2, температура ванны 60 С. При золочении применяют золотой анод, содержащий 35% серебра. Для получения цвета так называемого старого золота или черного золота в обычный электролит для оранжево-желтого золочения вводят 0,2 - 0,3 г/л угле- кислого никеля. Золочение ведут с угольным анодом. Для получения покрытий под старое золото применяют также электролит следующего состава: ■ Цианистое золото 4 г/л ■ Цианистый натр 8 г/л ■ Ацетат свинца 0,25 г/л ■ Цианистый кадмий 0,5 г/л Плотность тока 0,1 - 0,3 А/дм2, температура ванны 35-40 С. Аноды применяют нерастворимые (платиновые, угольные или из нержавеющей стали). Для получения розового золота золочение производят в электролите с желези- сто-синеродистым калием: ■ Хлорное золото 1,6 г/л ■ Углекислый калий 12,6 г/л ■ Железисто-синеродистый калий 12 , 6 г/л Плотность тока 0,1 - 0,3 А/дм2, температура ванны 60 С. К раствору железисто-синеродистого калия добавляют углекислый калий, затем хлорное золото. Для получения более интенсивного розового тона в электролит вводят циани- стую медь: ■ Цианистое золото 4 г/л ■ Цианистая медь 0,5 г/л ■ Цианистый натр 8 г/л ■ Железисто-синеродистый калий 90 г/л ■ Углекислый калий 15 г/л Плотность тока 0,3 — 0,5 А/дм2, температура ванны 60 - 80 С. Для получения белого золота в электролит вводят 4-5 г/л цианистого никеля или двойной цианид серебра, олова, хрома и т. п. 11 Повышенное содержание в электролите цианистого калия придает золотому покрытию бледный оттенок.
Снятие золотых покрытий Удаление золотых покрытий с различных изделий является сложной операцией. Изделия погружают в раствор соответствующих кислот, не растворяющих металл, из которого изготовлено изделие. Так, например, при снятии золотых покрытий с серебряных изделий их предварительно нагревают и погружают в разбавленный раствор серной кислоты. Применяют также комбинированный способ, заключающийся в предварительном на- несении на золотое покрытие кашицы, состоящей из хлористого аммония, серно- кислого кальция, буры и калиевой селитры. После просушивания нанесенного слоя изделие нагревают докрасна и погружают в раствор серной кислоты. Для удаления золотого покрытия без нагрева изделие погружают в раствор, со- стоящий из смеси концентрированных кислот: серной кислоты (р - 1,84) 100 г, соляной кислоты (р - 1,19) 150 г, азотной кислоты (р - 1,38) 75 г. При пере- держке изделий в кислоте возможно перетравливание. Выбор подслоя для золотых покрытий Согласно исследованиям и экспериментальным данным продолжительность службы золотых покрытий на архитектурных металлических деталях, находящихся под от- крытым небом, зависит не только от толщины золотых покрытий, но и от характе- ра подслоя, на который наносятся эти покрытия. Золото, обладая большим электроположительным потенциалом и склонностью к пассивированию, защищает основной металл лишь механически, а не электрохими- чески, поэтому золотые покрытия, которые всегда пористы, могут способствовать коррозии основного металла вследствие образования гальванопары. Это относится не только к железу, но и к меди, ее сплавам и даже к серебру. Имеется три основных вида антикоррозионного золотого покрытия: 1) сусальным золотом на лаке мордане; 2) огневым способом; 3) гальваническим способом (включая дополнительную огневую обработку). При золочении сусальным золотом на лаке мордане применялось главным образом полузолотниковое золото, которое накладывалось в один слой, что соответство- вало толщине покрытия в 0,22 мкм. Как указывает автор, такое покрытие сусаль- ным золотом на лаке мордане служило около 25 лет; срок его службы значительно удлинялся при большей толщине слоя. Так, отделка золотом (толщина 0,55 мкм) купола Владимирского собора в Киеве просуществовала 59 лет. Для нанесения первого слоя применялось трехчетвертное золото (толщина покрытия 0,33 мкм), а для нанесения верхнего слоя - полузолотниковое золото (толщина - 0,22 мкм). Другим примером стойкости сусального золота в архитектурных деталях, нахо- дящихся под воздействием атмосферных условий, может служить центральная глава Архангельского собора в Московском Кремле. Это лучшее из всех известных покрытий (толщина 0,74 мкм) состояло из трех слоев; оно прослужило около 100 лет. Эта стойкость была обусловлена большим количеством наложенных на металл листочков сусального золота; однослойное по- крытие не могло бы защитить металлическую поверхность от коррозии вследствие пористости сусального золота. Так как в конце службы золотое сусальное покрытие отслаивается, растрески- вается и отделяется от основного металла вследствие систематического воздей- ствия абразивных частиц, находящихся в пыли, дожде, снеге и особенно под влиянием обледенения, на что особо указывали исследователи шпиля Петропавлов-
ского собора. Средний срок службы золотой отделки толщиной от 1,3 до 3,5 мкм, нанесенной огневым способом, колеблется от 20 до 80 лет. Поэтому в удовлетворительном состоянии находится покрытие глав Исаакиевского собора, имеющее толщину 3,5 мкм. Под воздействием городского воздуха, содержащего кислые газы и двуокись се- ры, которые получаются при сжигании каменного угля, медь быстро оксидируется. Но в то же время медь отличается высокой противокоррозионной стойкостью, так как первая оксидная пленка, образующаяся на чистой меди, резко замедляет про- цесс коррозии меди, защищая ее от дальнейшего активного воздействия реаген- тов . Благодаря этому свойству меди ее применяли как облицовочный материал для крыш, шпилей, различных архитектурных деталей и скульптур. Исследователи от- мечают, что гальваническое золотое покрытие, нанесенное на электролитическую медь, получается менее пористым, чем нанесенное на медь способом горячей про- катки . Латунь, покрытая золотым слоем, обладает теми же свойствами, что и медь го- рячей прокатки. Но для деталей архитектуры, находящихся в условиях открытого воздуха (при резких температурных изменениях), латунь обычно не применяют, так как она, особенно при большом процентном содержании цинка, в морозы склонна к растрескиванию. Бронзовое литье обычно отличается большой пористостью, поэтому золотые по- крытия почти не защищают от коррозии бронзу, находящуюся на открытом воздухе. Но в условиях интерьера золотые покрытия на бронзовом литье могут служить длительное время. Это подтверждается более чем столетней службой бронзовых люстр, капителей и базисов (толщина покрытия 2-3 мкм) в Большом Кремлевском дворце, Зимнем дворце, Исаакиевском соборе и позволяет сделать выводы, что литая бронза, имеющая даже небольшие раковины и покрытая золотом, может ус- пешно служить в закрытых и сухих помещениях. Никель, покрытый золотом, обладает значительно большей антикоррозионной стойкостью, чем позолоченные медь и латунь. Поэтому расширены масштабы приме- нения никеля как подслоя для золочения изделий из меди и латуни. Олово, покрытое золотом, по коррозионной стойкости значительно превосходит медь, латунь и даже никель. Это объясняется тем, что на олове образуется ок- сидная пленка, проникающая через поры золотого покрытия. Рекомендуется ис- пользовать оловянный подслой для изделий, находящихся в помещении с положи- тельной температурой, так как при низкой температуре олово склонно к разруше- нию и превращается в порошок12, переходя в другую, кристаллическую модифика- цию. Особенно быстро этот процесс идет при низких температурах. При обычном золочении на серебряном подслое в условиях городской атмосферы изделие постепенно теряет декоративные качества и сначала покрывается розовой с различными цветами побежалости, затем фиолетовой и, наконец, черной пленка- ми сульфида серебра. Образование на золотом покрытии (нанесенном на серебряный подслой) сульфида серебра происходит в течение нескольких месяцев. В закрытых помещениях этот процесс идет значительно медленнее и зависит главным образом от наличия кор- розийных агентов и соединений серы в воздухе. Золотое покрытие, нанесенное на обычную малоуглеродистую сталь, из-за ее активной коррозии быстро разрушается. Коррозионная стойкость выше у нержавеющей стали, чем у позолоченного олова, в тех случаях, когда сталь в порах золотого укрытия находится в пассивном со- стоянии. При нарушении этого условия сталь начинает интенсивно коррозировать Этот процесс называется оловянной чумой.
и разрушает золотое покрытие. В связи с этим не рекомендуется употреблять не- ржавеющую сталь марки ЭЯ1Т для золочения изделий, которые будут находиться под открытым небом. При золочении рекомендуется наносить подслой на никелевой основе, а также подслой из оловянистых сплавов. Беспористые покрытия из этих металлов увели- чивают срок службы золотых покрытий в два-три раза. Практические приемы золочения художественной бронзы Технология гальванического золочения в практике защитных и декоративных по- крытий крупных деталей, имеющих большие поверхности, сложные конфигурации и значительный вес, не разработана. Это объясняется отсутствием систематической практики гальванического золочения больших деталей. В практике имело место золочение различных изделий из литой бронзы, и в том числе бронзовой осветительной арматуры. Поверхность покрытий на отдельных де- талях изделий определялась десятками дециметров, а вес их составлял десятки килограммов. Гальваническое золочение таких изделий имеет свою специфику. Во многих слу- чаях перед нанесением покрытия требуется индивидуальная подготовка изделий или их отдельных деталей. Кроме того, для золочения нужны ванны специальной формы, различные приспособления и оборудование. Гальванические покрытия на бронзовом литье имеют специфический недостаток: отличаются особой пористостью. Микропористость бронзового литья вызывается дендритным строением, которое формируется главным образом при повышенной температуре плавления или чрезмер- но высокой скорости заливки. Пористость бронзового литья усложняет технологию процесса отделки литья зо- лотом, с ней связаны дополнительные вспомогательные операции, особое наблюде- ние за процессом золочения и тщательный межоперационный контроль. Наличие микропор на бронзовом литье способствует проникновению в него травильного раствора и цианистого электролита, применяемых в процессе нанесения покрытий. Поэтому подготовка изделий и обработка их после покрытия золотом должны со- провождаться тщательной нейтрализацией и промывкой всех бронзовых деталей в дистиллированной или прокипяченной горячей воде с последующей сушкой при тем- пературе 250 - 300 С. Для уменьшения пористости бронзового литья перед гальваническим покрытием следует производить термическую обработку литья нагревом до 600 - 660 С с вы- держкой при этой температуре в течение 2-3 часов. В результате такой обработ- ки микропоры в бронзовом литье значительно уменьшаются благодаря образующимся внутри пор заполняющим их окислам. Микропористость литой бронзы сильно уменьшается также после чеканки метал- ла, омеднения его в кислой ванне и особенно после уплотнения нанесенного слоя золота полированием с применением кровавиков. Отслаивание золота в процессе полировки указывает на плохую подготовку металла перед покрытием. После нанесения золотого покрытия все детали бронзового литья нейтрализуют и тщательно промывают в горячей проточной воде, затем сушат и, как указыва- лось, прогревают до 250 - 300 С. В скульптуре и бронзовых изделиях влага скапливается не только в порах ме- талла , но и внутри скульптур. При декоративном золочении деталей больших размеров и разнообразных форм в каждом отдельном случае приходится применять специальные ванны, заранее про- ектируемые в соответствии с формой изделий. Это дает возможность устанавли-
вать оптимальные условия для работы. Для погружения больших деталей иногда приходится увеличивать общий объем электролита. В таких случаях в электролит добавляют воду, снижая этим концентрацию солей золота в электролите. Рабочая концентрация золота обычно колеблется от 1,5 - 2,5 г/л электролита. Для повы- шения концентрации золота в электролите обычно выпаривают из него воду или в электролит добавляют раствор солей золота. Укажем для примера несколько ванн различных форм, применяющихся в зависимо- сти от конфигурации покрываемых золотом деталей. Так, например, для золочения бронзовых ободов осветительной арматуры различных диаметров используют узкие трапециевидные ванны. В ваннах такого типа обод поддерживается на медной скользящей втулке (надеваемой на медную трубу), являющейся катодной штангой. Отрицательный полюс источника тока подключается к медной трубе, втулка же служит скользящим контактом. При золочении обод вращается, что обеспечивает более равномерное и качественное покрытие. Другой тип специальной ванны - для золочения штоков люстр, представляющих собой трубы длиной до 2,5 м и диаметром от 20 до 40 мм. Для подобных деталей применяется узкая и длинная ванна, которая из-за своих размеров (2 - 3 м) не может быть покрыта эмалью горячим способом. Поэтому в указанную ванну уклады- вают термостойкую полиэтиленовую пленку, прикрепленную к краям ванны металли- ческими зажимами. Пленка изолирует электролит от железа, одновременно она служит и тепловой изоляцией. В подготовленную таким образом ванну наливают заранее подогретый до рабочей температуры электролит, в который под опреде- ленным углом погружают шток; на погруженный конец штока надевают стакан из толстого стекла, служащий подпятником для штока в процессе золочения (если этого не сделать, то при вращении штока может прорваться пленка). РАЗДЕЛ №5 ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЗОЛОЧЕНИЕ Золочение является одним из основных гальванических процессов. Издавна электроосаждение золота проводилось из щелочных цианистых электролитов, кото- рые в зависимости от назначения содержали 0,5 - 15 г/л золота, 15-90 г/л сво- бодного цианистого калия и 50 - 100 г/л кислого фосфата калия (добавка, повы- шающая электропроводность). Температура электролита поддерживалась в пределах 55 - 65 С, значение рН = 11. Ванны с такими электролитами работали с раство- римыми золотыми анодами. Получаемые покрытия были матовыми. В течение последних 20 лет в гальванотехнике золочения наметились новые тенденции, направленные на решение следующих задач: 1) получение блестящих гальванических покрытий непосредственно в процессе осаждения; 2) разработка нетоксичных электролитов, не содержащих свободного цианистого калия; 3) улучшение физико-механических свойств золотых покрытий путем электроосаж- дения сплавов золота с различными металлами. Получение блестящих гальванических покрытий непосредственно в процессе оса- ждения значительно ускоряет завершение отделочных операций при выпуске юве- лирных изделий, сокращает потери золота, уменьшает долю ручного труда в про- изводстве . Отказ от цианистых электролитов золочения ведет к оздоровлению ус- ловий труда, уменьшает опасность загрязнения сточных вод и окружающей атмо- сферы, что имеет большое народно-хозяйственное значение. Электроосаждение сплавов золота вместо чистого золота позволяет получить золотые покрытия ши- рокого диапазона цветов (от белого и светло-желтого до ярко-розового), улуч-
шить их механические характеристики, а также сократить расход драгоценного металла. По своим декоративным свойствам покрытия из сплава золото-кобальт практически не отличаются от покрытий сплава золото-никель, а по цвету они близки к покрытиям из чистого золота. В последние 10 лет были разработаны и получили широкое распространение кис- лые нецианистые электролиты, которые обеспечивают осаждение блестящих покры- тий сплавами золото-кобальт и золото-никель. В состав этих электролитов вхо- дят дицианоаурат калия, слабые органические кислоты и их соли, простые соли никеля или кобальта. В ювелирной промышленности наиболее широко используются три электролита, состав которых приведен в табл. 5. Режимы эксплуатации указанных электролитов и состав получаемых покрытий приведены в табл. 6. Табл. 5. Составы электролитов для электроосаждения золота и сплавов золото-никель и золото-кобальт Номер электролита 1 2 3 is Массовая доля компонента, г/л рН 3,5-4 4,5-5,0 4,5-5,0 Золото* 11-12 5-7 5-7 лимонная кислота 100 40 40 лимоннокислый натрий 40 40 никель углекислый 0,7 Кобальт сернокислый 0,7 | в виде дицианоаурата калия Табл. 6. Режим электроосаждения золотых покрытий и состав получаемого покрытия Номер электролита 1 2 3 Режим электроосаждения DK, А/дм2 0,6-1,5 0,5-0,7 0,5-0,7 Т, С 18-25 25-30 25-30 Состав покрытий, % золота процесс золочения осуществляется в такой последовательно- Технологический сти: 1) обезжиривание в органическом растворителе; 2) сушка; 3) монтаж на приспособление; 4) обезжиривание электрохимическое или химическое; 5) промывка в горячей воде; 6) промывка в холодной воде; 7) сушка; 8) демонтаж с приспособления; 9) взвешивание (100-процентное); 10)монтаж на приспособление; 11)декапирование; 12)промывка в холодной воде; 13)промывка в дистиллированной воде; 14)золочение; 15)первое улавливание; 16)второе улавливание; 17)третье улавливание; 18)промывка в холодной воде; 19)промывка в горячей воде (термообработка); 2 0)сушка;
21)демонтаж с приспособления; 22)взвешивание (100-процентное, за исключением пустотелых изделий); 23)галтование; 24)промывка в холодной воде; 25)промывка в горячей воде; 26)сушка; 27)контроль. Соблюдение последовательности приведенных операций технологического процес- са является необходимым условием для длительной и стабильной работы ванны для золочения. Корректирование электролитов золочения осуществляют по данным химического анализа на содержание золота, легирующего металла и по кислотности электроли- та. Определение содержания золота в электролите и кислотности электролита проводят ежедневно, концентрацию кобальта или никеля определяют один раз в три-четыре дня. В кислых электролитах золочения выход по току обычно колеблется в пределах 30 - 40% при золочении на подвесках и в пределах 25 - 35% при золочении в ба- рабанах. Помимо плотности тока, на выход по току оказывает большое влияние кислотность электролита. Выход по току повышается по мере увеличения значения рН. В процессе работы требуемая кислотность электролита поддерживается добав- лением фосфорной кислоты. Использование с этой целью лимонной кислоты нежела- тельно , так как накопление цитратов вызывает загустение электролитов. Однако периодическое добавление лимонной кислоты в электролит необходимо, так как цитрат-ионы не только увеличивают электропроводность электролита, но и спо- собствуют усилению блеска покрытий. В кислых электролитах золочения золото нерастворимо как химически, так и электрохимически. В качестве анодов используют нержавеющую сталь. Однако дли- тельное нахождение нержавеющей стали в кислых электролитах вызывает накопле- ние в них ионов железа, никеля, хрома, которые могут включаться в покрытия и понижать содержание золота в них. Поэтому более целесообразно использовать аноды из платинированного титана; следует отметить, что устойчивость их в кислых электролитах золочения во многом определяется качеством платинирова- ния. С целью предотвращения питтинга, т. е. образования на покрытиях точечных пор от выделяющегося водорода, золочение изделий следует проводить при дви- гающейся катодной штанге. Как известно, в щелочных цианистых электролитах золочения металл распреде- ляется по поверхности покрываемых изделий равномерно. С этой точки зрения кислые электролиты значительно уступают цианистым. Так, для кислого электро- лита рассеивающий индекс, предложенный для сравнения равномерности распреде- ления осадков, равен 2,8, для щелочного - 7,0. В некоторых случаях при золочении ювелирных изделий оказывается необходимым изолировать от покрытия различные участки их поверхности (например, в издели- ях с чернью). Изолирующим материалом в кислых электролитах золочения является лак АК-593. Для облегчения работы в него добавляют краситель судан-11. Нано- сят изоляционный лак на изделия кистью из щетины, причем изолируемая поверх- ность должна быть предварительно очищена от жировых и других загрязнений. Обычно изоляция наносится в один-два слоя; при двукратном нанесении проводит- ся промежуточная сушка на воздухе в течение 20-30 мин. Окончательную сушку лака проводят сначала на воздухе, а затем в сушильном шкафу в течение 10 - 20 мин при температуре 100 - 120 С. После высыхания лак должен образовывать ров- ную гладкую пленку без морщин и затеков. Для снятия изоляционной пленки после золочения изделия погружают в горячую воду, в которой пленка отслаивается. При золочении могут иметь место различные неполадки. Так, темные «подгоре-
лые» осадки получаются при слишком высокой плотности тока и температуре элек- тролита; бледные осадки золота, в которых завышено содержание кобальта или никеля, - при снижении концентрации золота и уменьшении кислотности электро- лита. Значительное уменьшение кислотности электролита приводит к тому, что осаждаются покрытия из чистого золота, а кобальт и никель в состав покрытия не входят. Следовательно, контролю за кислотностью электролита должно быть уделено наибольшее внимание. В процессе длительной эксплуатации электролита с анодами из нержавеющей стали, а также при золочении изделий из цветных металлов неизбежно происходит накопление в растворе ионов меди, цинка, железа, которые соосаждаются с золо- том на катоде и заметно изменяют состав покрытий. Кроме того, в электролите происходит накопление продуктов разложения органических веществ, что вызывает ухудшение качества получаемых покрытий (образование белых пятен на них) . В таких случаях электролит следует подвергнуть регенерации. Из отработанного электролита золото выделяют осаждением его на вращающийся катод из нержавею- щей стали. Плотность тока при выделении снижают от 0,5 до 0,1 А/дм2. После этого золотосодержащий раствор пропускают через ионообменную колонку для из- влечения остатков золота. На рис. 6 приведена схема установки для регенерации золотосодержащих растворов. Рис. 6. Схема установки для регенерации золотосодержащих растворов. 1 - электролизер, 2 - анод, 3 - катод, 4 - патрубок отвода газов со- держащих HCN, 5 - поглотительные колонки с раствором щелочи. В последние годы в ювелирной промышленности широко используется ионообмен- ное волокно марки ЦМ-А2, с помощью которого можно извлекать золото из обед- ненных электролитов золочения. Сорбционная емкость волокна зависит от концен- трации золота в растворе и составляет 19 - 20 % для растворов с массовой до- лей золота 6-13 г/л и 9 - 10 % для растворов с массовой долей золота 0,4 - 1,65 г/л. Этот метод основан на способности ионообменного волокна ЦМ-А2 сор- бировать золото, находящееся в растворе в виде цианистого комплекса. Процесс извлечения золота осуществляется следующим образом. Предварительно взвешенное и разрыхленное волокно ЦМ-А2 плотно набивают в колонку из стекла, винипласта или оргстекла, закрывающуюся крышкой. Максимальная загрузка волокна в колонку
объемом 2 л составляет 450 г, что позволяет извлечь до 90 г золота из элек- тролита и до 45 г золота из промывных вод. Отработанные электролиты и промыв- ные воды заливают в напорную емкость и пропускают через ионообменную колонку снизу вверх. Скорость фильтрации не должна превышать 4-5 л/ч для электролитов и 8 - 10 л/ч для промывных вод. Промывные воды пропускаются через колонку в порядке возрастания в них кон- центрации золота. При наличии в электролите осадка его необходимо предвари- тельно отфильтровать. Объем пропущенного через колонку золотосодержащего рас- твора должен соответствовать сорбционной емкости волокна. По мере пропускания раствора через колонку в фильтрате производится качественный анализ на золото с помощью индикатора кристаллического фиолетового. Для этого в делительную воронку емкостью 100 - 150 мл отмеривают 1 мл фильтрата после регенерации, добавляют 4 мл 8 н. соляной кислоты и 0,3 мл 100-процентного раствора нитрита натрия, перемешивают в течение 2 мин, после чего приливают 0,15 мл 50- процентного раствора мочевины и вновь перемешивают. Затем добавляют 13 мл 0,2-процентного раствора индикатора кристаллического фиолетового и, закрыв воронку пробкой, перемешивают три раза. После этого приливают 5 мл толуола и встряхивают содержимое воронки в течение 1 мин. Раствору дают отстояться в течение 1-10 мин, затем нижний слой сливают. Окраска верхнего толуольного слоя в синий цвет различных оттенков свидетельствует о наличии золота. При обнаружении золота в фильтрате подача раствора через колонку прекращается. Фильтраты с массовой долей золота менее 0,001 г/л. После окончания сорбции, т. е. поглощения золота из раствора, волокно про- мывается в 2 - 4 л воды, извлекается из воронки, отжимается, сушится при тем- пературе 90 - 100 С, сжигается, и оставшаяся масса прокаливается на поддоне из нержавеющей стали с перфорированной крышкой при температуре 800 - 900 С в течение 15-20 мин. Прокаленная масса сплавляется и анализируется на содержа- ние в ней золота. Недоброкачественные золотые покрытия с латунных изделий снимают электрохи- мическим методом (анодная плотность тока - 8 - 10 А/дм2) в концентрированной серной кислоте (плотность 1, 84 г/см3) , причем конец растворения фиксируется по уменьшению силы тока. Катодом служит свинец или нержавеющая сталь. В последние годы с целью расширения цветовой гаммы золотых покрытий специ- ально для ювелирной промышленности разработаны новые составы электролитов, которые позволяют получать покрытия красного (золото-медь) и зеленого (золо- то-кадмий) оттенков. Наибольший эффект может быть достигнут путем сочетания этих покрытий на одном изделии, т. е. при выпуске двух-, трехцветных позоло- ченных ювелирных изделий. Блестящие золото-медные покрытия с массовой долей золота 85,0 ± 5,0 % и ме- ди 15,0 ± 5 % могут быть получены из электролита, состав (г/л) которого и ре- жим работы приведены ниже: ■ Золото (в расчете на металл) 5,5 - 6,5 ■ Медь (в расчете на металл) . 6,0 -9,0 ■ Калий фосфорнокислый К3Р04 . . 40-45 ■ Величина рН 7,2 -7,5 Плотность тока, А/дм2 - 0,4-0,6. Температура, С - 40 ± 2 Аноды: нержавеющая сталь. Преимущество этого электролита - его высокая производительность: скорость осаждения покрытий составляет 10-12 мкм/ч, причем до толщины 15 мкм покрытия блестящие. Осаждение покрытий сплавов золото-кадмий с массовой долей золота 89,0 ± 3,0 % и кадмия 11,0 ± 3,0 % так же, как и получение золото-медных покрытий, про-
изводится из электролитов, не содержащих свободного цианистого калия. С целью осаждения блестящих покрытий в состав раствора введена блескобразующая добав- ка - триэтаноламин. Состав электролита (г/л) и режим работы приведены ниже: ■ Золото (в расчете на металл) 8,0 - 9,0 ■ Кадмий (в расчете на металл) 0,3 - 0,5 ■ Аммоний лимоннокислый ■ (трехзамещенный) 80,0 - 100,0 ■ Триэтаноламин, мл/л 60-80 Величина рН - 8,0-9,0. Плотность тока, А/дм2 - 0,4 - 0,5. Температура, С - 18-25. Аноды: нержавеющая сталь. Золочение изделий следует осуществлять при вращении (качении) катодной штанги. Позолоченные ювелирные изделия подвергаются контролю. Внешний вид изделий проверяют визуально. Особое внимание уделяется контролю толщины электроосаж- денных покрытий и содержанию золота в них. Контроль толщины золотых покрытий осуществляется весовым методом, т. е. взвешиванием всех изделий до и после золочения и проверкой соответствия массы осажденного золота норме наложения золота на каждый вид изделий. Норма наложения золота АР (г) на изделие рассчитывается по следующей форму- ле : АР = HSylO4, где Н - толщина золотого покрытия на данном изделии, мкм; S - площадь по- верхности изделия, см2; y ~ плотность гальванического покрытия, г/см3. В ювелирной промышленности толщина золотого покрытия на изделиях (серьги, кольца, посудная группа) не превышает 1 мкм, за исключением серебряных обру- чальных колец, у которых она равна 10 мкм. Допуск на толщину золотого покры- тия (а следовательно, и массу осажденного золота) составляет ± 15 %. В связи с переходом на золочение изделий сплавами вопрос о методах система- тического контроля состава золотых покрытий приобрел большое значение. В на- стоящее время гальванотехника драгоценных металлов и сплавов не располагает унифицированными методами контроля за содержанием драгоценного металла в сплаве; отсутствуют государственные стандарты, устанавливающие методики ана- лиза золота в покрытиях, допустимую точность метода и расхождение между па- раллельными пробами. В ювелирной промышленности контроль за содержанием золота в покрытиях осно- ван на золочении контрольных пластинок совместно с партией изделий, последую- щем переведении покрытия с пластинок в раствор и количественном определении золота и легирующего металла. В качестве контрольных используются пластинки из меди или родия, причем ро- диевые пластинки применяются тогда, когда необходимо провести химический ана- лиз покрытия не только на золото, но и на содержание легирующего металла. Ро- дий не растворяется в «царской водке», и при переведении золотого покрытия в раствор не происходит загрязнения его посторонними примесями. Золочение пластинок производится совместно с изделиями, причем завешивается не менее трех пластинок на одну подвеску (или барабан) в разных ее частях. Использование пластинок позволяет сохранить значительное количество ювелирных изделий, которые раньше уничтожали при снятии с них золота в процессе химиче- ского анализа.
В качестве метода химического анализа используется весовой метод, для про- ведения которого с точностью ±0,5 % необходимо иметь привес золотого покрытия не менее 0,25 -0,30 г. В связи с использованием на ювелирных изделиях тонкослойных золотых покры- тий масса осажденного золота на подавляющем большинстве изделий не превышает 20-30 мг, поэтому для получения навески покрытия 0,25 - 0,30 г контрольные пластинки должны многократно завешиваться в ванну золочения. В результате этого данные химического анализа характеризуют среднее содержание золота в покрытиях, нанесенных на ювелирные изделия в течение одной смены. Весовым ме- тодом нельзя проводить оперативный контроль за содержанием золота в каждой партии изделий, так как этот метод является длительным, многооперационным и трудоемким. Разработка ускоренных методов химического анализа, позволяющих контролиро- вать технологические процессы и качество продукции, предполагает широкое ис- пользование физико-химических методов. Ускоренный метод контроля содержания золота в покрытиях сплавами, который обеспечивает нанесение золотого покрытия на контрольные пластинки из материала ювелирных изделий (латунь, серебро), однократное золочение контрольных пластинок и более высокую точность опреде- ления золота в сравнении с весовым методом, позволяет определять содержание золота в покрытиях путем потенциометрического титрования его гидрохиноном. Метод потенциометрического титрования гидрохиноном основан на объемно- аналитическом определении золота в хлоридных растворах. При титровании устой- чивого комплексного хлорида золота гидрохиноном происходит восстановление зо- лота до металлического по реакции 2NaAuCl4 + ЗСбНб(ОН)2 = 2Аи + ЗСбН402 + 2NaCl + 6HC1. Конец титрования определяют по резкому изменению потенциала индикаторного электрода вблизи точки эквивалентности. Процесс титрования может быть автома- тизирован . Получение золотых покрытий строго фиксированного состава возможно только при правильной эксплуатации электролитов золочения (соблюдения последователь- ности технологического цикла, режима эксплуатации ванн), а также при своевре- менном корректировании компонентов электролита. РАЗДЕЛ №6 ОТДЕЛКА ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ СЕРЕБРОМ Изготовление художественных изделий из серебра имеет многовековую давность. В художественной обработке металла изделия из серебра занимали значительное место и были широко распространены в Древней Руси. Больше всего серебряных изделий изготовляли в XI веке. Кроме того, извест- но, что в XVII веке в Москве, вблизи Никольской улицы, существовал даже се- ребряный торговый ряд, где торговали ювелирными изделиями из серебра: кольца- ми, серьгами, перстнями, серебряными пуговицами для шуб и кафтанов, а также серебряной посудой. Серебряная посуда имела применение благодаря своим бактерицидным свойствам, что было известно еще в античном мире. Геродот сообщает, что персидский царь Кир 2500 лет тому назад пользовался серебряными сосудами для хранения воды во время походов. Бактерицидные свойства серебра были известны и в Древней Руси, в частности во времена Ивана Грозного. В описании путешествия по России Томаса Смита говорится об огромном количе-
стве посуды из серебра и золота. Русская серебряная посуда представляла собой высокохудожественные изделия. Серебро покрывалось сложнейшими орнаментами способом гравирования и заливки его чернью или же отделывалось чеканным орнаментом (серебро отличается мягко- стью и высокой тягучестью, удобными для художественной чеканки). Прекрасные образцы серебряной посуды и ювелирных изделий того времени со- хранились во многих вещах до наших дней. Исключительные декоративные свойства серебра широко использовались русскими художниками по металлу. Художественные детали и сама форма посуды или ювелирного изделия создавались в соответствии с общим композиционным замыслом вещи. В декоративной отделке серебра использовались различные приемы. В первую очередь обрабатывались орнаментальные детали, усиливался или гасился блеск серебра, вводилась позолота13 или изделия целиком золотились и отделывались уже по золоту. Такие виды посуды, как солонки, кубки, рюмки и т. п., в большинстве случаев покрывались внутри золотом и полировались до зеркального блеска. Снаружи се- ребряная посуда часто матировалась. Иногда серебряные изделия изготовлялись без всякой отделки; в подобных случаях они делались гладкими, чем подчеркива- лась строгость формы. Гладкое серебро обычно матировали или, наоборот, полировали до зеркального блеска, подчеркивая линии основных форм и отдельных деталей (обычно полируют края - фаски, гальтели, ребра и другие части изделия). При наличии на сереб- ряном изделии гравировки вводили чернь или же его просто оксидировали. В 1845 году в Москве была организована наиболее крупная фабрика по изготов- лению серебряных изделий, при которой впоследствии открылись классы приклад- ного рисования с практическими занятиями по изучению приемов серебряного де- ла; там готовились кадры рабочих по художественной обработке металлов. Произ- водство это насчитывало до 120 рабочих. Позже в Москве были организованы по- добные фабрики. Производство серебряных ювелирных изделий составляло широкий кустарный промысел, который получил наибольшее развитие в Костромской губер- нии (в Сидоровском, Красном14 и других селах этого района). Изделия этого ювелирного куста в больших количествах экспортировались в прибалканские страны, а также в Персию и Среднюю Азию. Изделия проходили декоративную отделку золочением, но чаще серебрились, са- мые дешевые из них травились под глянец. Серебряные или покрытые серебром изделия большей частью отделывались золо- том, чернью, а затем полировались. Они также матировались или оксидировались в мягкие темно-серые тона. Обработка серебра производилась серной печенью - наиболее распространенным сульфидирующим составом для серебра. Гальваническое серебрение Способ нанесения серебряных покрытий на художественные изделия из цветных металлов стал известен несколько позднее, чем отделка золотом. Серебро, по- добно золоту, применялось в соединении с ртутью в виде амальгамы, которая на- носилась на изделия. Затем ртуть легко удалялась нагреванием, а серебро со- единялось с покрываемым металлом. Способ огневого покрытия серебром имел незначительное распространение, так как серебро большей частью использовалось для изготовления изделий домашнего «Мягкое и нежное сочетание чистого серебра с позолотой» характерно для искусства Владимира XII - XIII вв. 14 Село Красное и в настоящее время - один из крупнейших ювелирных центров.
обихода. Для декоративной же отделки деталей архитектуры, таких, как купола, крыши, шпили, использовалось только золото, так как серебро на воздухе быстро покрывалось сернистой пленкой и ухудшались его декоративные качества. В условиях службы на чистом воздухе, а также при высоких температурах се- ребро, не содержащее медь, не окисляется, но в присутствии самых ничтожных количеств сернистых соединений оно чрезвычайно быстро сульфидируется и вскоре становится черным. Значительно позднее распространился способ декоративной отделки оплавленным и накладным серебром. Изделие предварительно лудили, затем на него накладыва- ли серебряную фольгу и осторожно прогревали поверхность паяльником. Олово припаивало серебряную фольгу, которую затем сглаживали воронилом. Изделия, покрытые металлом по этому способу, назывались плакированными. Техника декорирования накладным серебром изделий из металла была широко распространена в середине и конце XIX века (столовые приборы, табакерки, все- возможные безделушки, офицерские шпоры и т. п.) . На первой выставке русских изделий, состоявшейся в 1829 году в Петербурге, демонстрировали плакированные изделия некоторые наши заводы, например С.-Петербургский и Александровский литейные заводы. Способ гальванического покрытия серебром и способ гальванического амальга- мирования (применяемого перед нанесением на металл электролитического сереб- ра) изобретены в одно и то же время. Гальваническое серебрение, как и амальгамирование, производилось в специ- альных ваннах, питание которых осуществлялось от гальванических батарей. Мел- кие мастерские серебрили изделия контактным путем, а при декоративной отделке крупных изделий пользовались так называемыми корабликами - гальваническими ваннами без применения внешней электродвижущей силы. Использовался электроли- тический раствор, содержавший соли серебра или золота, а также хлористый натр; концентрированный раствор соли наливали в деревянную коробочку - кораб- лик. Дно коробочки представляло собой диафрагму из бычьего пузыря, посредст- вом которого растворы отделялись один от другого. В кораблик, плавающий по электролиту с раствором хлористого натра, погружали цинковую проволочку или пластинку, служившую анодом; анод соединяли с изделием, погруженным в элек- тролит . Возникал электрический ток, и на изделии осаждался металл15. Техника гальванического отложения металла с применением диафрагм была из- вестна Б. С. Якоби, диафрагмы применялись для гальванических элементов. Для приготовления азотнокислого серебра на 1 г серебра 999,9 пробы берут 2 мл азотной кислоты. Нарезанное серебро помещают в фарфоровую чашку, содержа- щую азотную кислоту (р - 1,25). Чашку нагревают на песочной бане, размешивая жидкость стеклянной палочкой. Серебро растворяется, и при реакции выделяется бурый ядовитый газ - дву- окись азота, поэтому операцию растворения серебра следует проводить под ин- тенсивной вытяжкой или непосредственно в вытяжном шкафу. Нагревание ведут до полного растворения металлического серебра и полного прекращения выделения бурых газов. Раствор солей серебра охлаждают, затем, перемешивая, добавляют 3-4 части дистиллированной воды и выпаривают досуха при температуре 125 - 140 С. Когда для приготовления азотнокислого серебра применяется легированное се- ребро с присадкой меди, то раствор азотнокислой меди удаляют промыванием хло- ристого серебра, которое готовят из азотнокислого. Для получения из азотнокислого серебра хлористого к раствору первого при- бавляют в избытке поваренную соль или соляную кислоту (в темном помещении). После образования творожистого осадка жидкость сливают, а осадок, представ- Указанным способом многие кустарные мастерские широко пользовались до 90-х гг. прошлого века, а некоторые и значительно позднее.
ляющий хлористое серебро, несколько раз промывают водой, затем переносят в раствор цианистого калия, в котором хлористое серебро растворяется: AgCl + 2KCN = КС1 + K[Ag(CN)2] . Амальгамирование применяется при серебрении. Серебро, гальванически осажда- ясь на медь и ее сплавы, дает плотный и эластичный осадок, тем не менее, при- нято производить амальгамирование, так как ртуть обеспечивает лучшее сцепле- ние серебра с основным металлом (что особенно относится к латуни всех марок). Серебро хорошо соединяется только с тонким слоем амальгамы, поэтому процесс амальгамирования продолжается всего несколько секунд: длительное амальгамиро- вание вызывает интенсивную диффузию ртути, сообщающую металлу хрупкость. Амальгамирование обычно проводится контактным способом - «в окунку». Для амальгамирования медных сплавов применяют растворы следующих составов: Состав № 1 ■ Цианистая ртуть (закисная) . 25 г/л ■ Цианистый калий 25 г/л Состав № 2 ■ Азотнокислая закись ртути . . 10 г/л ■ Азотная кислота (р - 1,38) . 2 г/л Состав № 3 ■ Серебро хлористое 39 г/л ■ Цианистый калий общий 55 г/л ■ в том числе свободный 19 г/л ■ Углекислый калий 38 г/л Электролиты для получения блестящих серебряных осадков: Состав № 4 ■ Серебро металлическое 29 г/л ■ или цианистое 36 г/л ■ Цианистый калий ■ общий 52 г/л ■ в том числе свободный 34 г/л ■ Углекислый калий 38 г/л Состав № 5 ■ Серебро хлористое 39 г/л ■ Цианистый калий ■ общий» 70 г/л ■ в том числе свободный 34 г/л ■ Углекислый калий 38 г/л Плотность тока при работе на цианистых серебряных ваннах обычно применяют не выше 0,3 А/дм2 при температуре 18-20 С. При механическом перемешивании16 плотность тока может быть доведена до 1-1,5 А/дм2. Для получения светлых серебряных осадков в электролит вводят гипосульфит до 16 Воздушное перемешивание серебряных ванн не применяется, так как оно снижает кон- центрацию цианистого калия за счет вытеснения синильной кислоты углекислым газом.
1 г/л, что считается оптимальной концентрацией; для получения блестящих осад- ков вводят сернокислый кобальт от 1 до 2,5 г/л, при получении темных осадков из обычных ванн для осветления осадков серебра вводят 25 %-ный раствор аммиа- ка в количестве 2 мл. При условии сильно загрязненных ванн в электролит одно- временно вводят 10 мл 5 %-го аммиака и 1 г/л гипосульфита. Наиболее распространены в серебрении цианистые электролиты. Однако их вред- ность заставляла многих гальваностегов работать над изобретением способа их замены такими электролитами, которые были бы невредны для здоровья человека и не уступали бы по эффективности цианистым. Экспериментальные работы в этом направлении проводились с различными элек- тролитами - роданистыми, аммиачными и тиосульфатными, но эти эксперименты не дали положительных результатов, так как названные электролиты обладают малой эффективностью. Наиболее удовлетворительный внешний вид серебряного покрытия был получен в электролите с тиосульфатным раствором, но он оказался хрупким. Кроме того, в тиосульфатном растворе возможно саморазложение соединений се- ребра . Удовлетворительным раствором для бесцианистого серебрения оказался йодный раствор, предложенный Московским заводом автотракторного оборудования (АТЭ- 1) • Электролит состоит из следующих компонентов: ■ Йодистый калий 400 - 700 г/л ■ Хлористое серебро 32 г/л ■ Желатина пищевая 3-4 г/л Исследованиями было установлено, что для составления электролита следует применять не хлористое серебро (как предлагается в вышеуказанном рецепте), а сернокислое, так как хлористое серебро приводит к саморазложению электролита. На основании приведенных исследований был установлен оптимальный состав элек- тролита : ■ Сернокислое серебро 30 г/л ■ Йодистый калий 630 г/л ■ Пирофосфорнокислый натрий . . 60 г/л ■ Аммиак 25 %-ный 75 мл/л В зависимости от температурного режима плотность тока может устанавливаться по следующим ступеням: при температуре 14 С максимальная, плотность тока на катоде не должна превышать 0,45 А/дм2, при температуре 35 С плотность тока увеличивается до 0,55 А/дм2, при температуре 40 С плотность может быть повы- шена до 1 А/дм2. Но рабочей плотностью тока следует считать плотность в 0,5 А/дм2, что соответствует температурному режиму 35-40 С. При плотности тока выше 0,5 А/дм2 аноды пассивируются. При нормальной работе электролита на поверхности анодов должен появляться темный налет или тонкая черная пленка. При пассивировании же аноды приобрета- ют белый цвет, на них появляются черные пятна. Электролит по указанной рецептуре приготовляют следующим способом: предва- рительно растворяют в воде сернокислое серебро и затем к нагретому раствору, интенсивно перемешивая его, приливают небольшими дозами предварительно рас- творенный йодистый калий, после этого в раствор вводят пирофосфорный натр, а затем аммиак. Электролит для серебрения на железисто-синеродистом калии удовлетворительно работает с нерастворимыми анодами, но требуется частая корректировка электро- лита. Применение нерастворимых анодов объясняется и тем, что серебряные аноды очень быстро пассивируются. Хорошее влияние на качество серебряных покрытий оказывает температура в пределах 30 - 35 С.
■ Серебро хлористое 25 - 30 г/л ■ Калий железистосинеродистый 160 г/л ■ Поташ 15-20 г/л ■ Трилон Б 2-3 г/л Добавка трилона Б способствует улучшению качества серебряных покрытий. Ре- комендуется и другой состав железисто-синеродистого электролита: ■ Серебро хлористое 40 г/л ■ Калий железистосинерод истый 200 г/л ■ Поташ 20 г/л Температура электролита 60 - 80 С, плотность тока 1,5 А/дм2. Электролит об- ладает высокой рассеивающей способностью. При составлении электролита, щелочь и желтую кровяную соль растворяют отдельно. После кратковременного кипячения оба раствора сливают в хлористое серебро и кипятят, защитив от света, в тече- ние 1,5-2 часов. Остудив раствор, его отфильтровывают, и электролит приобре- тает светло-желтый цвет. При работе с серебряными анодами для устранения пассивации в электролит вводят 25%-ный раствор аммиака в количестве 10-12 мл/л. РАЗДЕЛ №7 ОТДЕЛКА ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ БЛЕСТЯЩИМ СЕРЕБРОМ Особое значение имеет отделка художественных изделий серебром, обладающим высокой отражательной способностью и коррозионной стойкостью. Способ получения таких декоративных антикоррозионных покрытий заключается в предварительном нанесении на металл специальных подслоев, состоящих из латуни и никеля, после чего наносится серебро и защитный слой хрома незначительной толщины. Изделие предварительно полируют пастой из окиси хрома (с постепенным пере- ходом от грубой пасты до самой тонкой), затем пастой из венской извести. Отполированное изделие обезжиривают в электролите следующего состава: ■ Углекислый натрий 10 г/л ■ Едкий натрий 10 г/л ■ Фосфорнокислый натрий 10 г/л Плотность тока 5-10 А/дм2, температура ванны 70 - 90 С, продолжительность обезжиривания 5 минут, аноды - стальные. После промывки изделий в проточной воде, декапирования в 5 %-ном растворе соляной кислоты и последующей промывки в воде, изделия погружают в электролит никелирования: ■ Сернокислый никель 50 г/л ■ Сернокислый натрий 15 г/л ■ Борная кислота 5 г/л Плотность тока 0,3 А/дм2, температура ванны 15-20 С, продолжительность по- крытия 2 0 минут. Далее изделия промывают, сушат и полируют, как указано выше. Полированные детали декапируют в 5 % -ном растворе серной кислоты или в растворе кислого виннокислого калия и амальгамируют. Для амальгамирования применяют электролит следующего состава: ■ Хлористое серебро 1 г/л ■ Окись ртути 1 г/л ■ Цианистый калий 5 г/л ■ Едкий калий 3 г/л
■ Азотнокислый калий 4 г/л Плотность тока 0,3 А/дм2, температура ванны 15-20 С, продолжительность амальгамирования 2 минуты, аноды - серебряные. Амальгамированное изделие переносят в ванну серебрения следующего состава: ■ Хлористое серебро 10 г/л ■ Цианистый калий 20 г/л Плотность тока 0,3 А/дм2, температура ванны 15-20 С, аноды - серебряные. Изделия, покрытые серебром, проходят обычный цикл операции промывки, сушки, полировки. Полировку производят, применяя спиртовой раствор сурика, на очень мягких кругах, сделанных из тонкой бязи, а также на мягких шелковых кругах с тонко отмученной венской известью. Для защиты нанесенного серебра от потускнения, проводят окончательное по- крытие металла, нанося на его поверхность тонкий слой хрома в следующем элек- тролите : ■ Хромовый ангидрид 250 г/л ■ Фтористый натр 5 г/л ■ Серная кислота (р - 1,84) не более 0,1 г/л Плотность тока 3 А/дм2, температура ванны 20 - 22 С, продолжительность хро- мирования 2-3 минуты. Аноды изготовляют из сплава свинца с сурьмой (сурьмы должно быть 8-10 %) . Форма анодов должна быть близкой к форме изделия. Из бездействующей ванны аноды следует удалять. Другая рекомендуемая ванна для хромирования имеет состав: ■ Хромовый ангидрид 350 г/л ■ Серная кислота (р - 1,84) .. 3,5 г/л Плотность тока 14 А/дм2, температура электролита 40 С. Изделия, покрытые хромом, промывают в проточной воде и в 2-3%-ном растворе соды, после чего снова промывают в холодной и горячей воде и затем сушат. Да- лее изделия полируют на мягких кругах пастой из окиси хрома. Основные дефекты серебряных покрытий могут заключаться в образовании на се- ребре красных или желтых пятен, которые выявляются в процессе полирования се- ребра . В журнале «Отечественные записки» за 1843 год сообщалось: «...вещи, высе- ребренные посредством гальванизма, теряют скоро свой блеск и покрываются жел- тыми пятнами, которые невозможно смыть; пятна эти происходят от синеродистого серебра, которое пристает к поверхности вещи во время серебрения и разлагает- ся потом от действия света». Далее рекомендовалось изделия, имеющие пятна, нагревать и отбеливать в рас- творе серной кислоты. В настоящее время появление пятен приписывается цианистым включениям в по- крытиях. Для их удаления используется 5-10%-ный раствор серной кислоты или раствор цианистого калия. Для удаления серебряных покрытий прибегают к электролитическому или химиче- скому способу в зависимости от основного металла, на который нанесено сереб- ряное покрытие. Так, с железных изделий серебро электролитически снимают в растворе цианистого калия (или натра), в котором изделие служит анодом. С ла- тунных изделий серебро можно снимать химическим способом в горячем растворе следующего состава: ■ Серная кислота (р - 1,84) .. 10 г/л ■ Азотная кислота (р - 1,38) . 1 г/л Для этой цели применяются также серная кислота (р - 1,84) 500 г/л, азотно- кислый калий (или натр) 50 г/л. Температура раствора 50 - 60 С. Растворы следует приготовлять, осторожно перемешивая исходные компоненты.
РАЗДЕЛ №8 ДЕКОРАТИВНОЕ СУЛЬФИДИРОВАНИЕ СЕРЕБРА И СЕРЕБРЯНЫХ ПОКРЫТИЙ Художественные изделия из серебра или изделия, покрытые гальваническим спо- собом достаточно толстым слоем серебра, могут быть тонированы в различные цвета. Наиболее красивой и строгой выглядит отделка под старое серебро. Такая отделка производится воздействием сернистых соединений, образующих на поверх- ности изделия сернистое серебро. Тона и полутона старого серебра могут быть различными: глубоко-черными, с проблесками естественного белого цвета серебра на выступающих деталях релье- фа, темно-серыми, серыми, светло-серыми, голубовато-дымчатыми, а также корич- невыми, считающимися наиболее благородными, при этом тон сульфидных пленок может быть матовым или блестящим. Наиболее распространены серые и светло-серые (дымчатые) тона, обеспечиваю- щие художественным изделиям высокий декоративный эффект, дающие возможность мягких переходов от углублений к выпуклостям рельефа и сообщающие матовый, слегка дымчатый цвет всему изделию. Более темная окраска увеличивает высоту рельефа, контрастируя с его выступающими деталями. Детали рельефа после суль- фидирования протирают порошком пемзы. Выпуклые детали обрабатывают кожей; кроме того, с них смывают сульфидный слой, для чего применяют раствор циани- стого калия. Декоративная отделка серебряных художественных изделий, которые обычно из- готовляются не из чистого серебра, а из сплава его с медью, выполняют двумя основными способами: один из них дает изделию нежно-белый цвет, другой - се- рые или черные тона старого серебра (получаемые в результате сульфидирова- ния) . Для отбеливания17 изделий применяют слабые растворы кислот. Медь, входящую в легированное серебро, удаляют предварительным нагреванием изделия и окисле- нием поверхностного слоя меди. Изделия отбеливают для удаления пленки окисла. Обычно в подогретом виде их погружают в травильный раствор, выдерживают в нем некоторое время, а иногда кипятят. Отбеливание применяется и для того, чтобы придать сплавам серебра с медью бело-нежный цвет даже при отсутствии пленки окисла меди. Изделие, как указы- валось, нагревают до образования на его поверхности окисла меди, затем отбе- ливают растворением этого окисла. Существует много различных отбеливающих растворов, которые характеризуются тем, что растворяют окисел меди. Применяют, например, отбеливающий раствор, в который входят: ■ Хлористый натр 60 г/л ■ Кислый виннокислый калий ... 30 г/л Этот раствор вливают в медный сосуд и кипятят в нем изделие до тех пор, по- ка оно не становится совершенно светлым. Другой сильнодействующий раствор содержит 100 г/л кислого сернокислого ка- лия. Для отбеливания широко применяется 15-20%-ный раствор серной кислоты. Если отбеливание серебра в растворе серной кислоты протекает плохо, то к нему добавляют хлорное железо. Употребляют также 50 %-ный раствор азотной кислоты, в который изделие погружают на 2-3 секунды (во избежание растворения сереб- Травление, производимое с целью снятия окислов или сульфидов, в художественной промышленности называют отбеливанием.
pa) Для получения белоснежной поверхности серебра изделие следует нагре- вать и отбеливать не менее двух-трех раз. Техника нанесения черни и сульфидирования серебра Нанесение черни - сернистого серебра, получаемого обычно сплавлением сереб- ра, меди, свинца и серы, - исконно русский прием декоративной отделки метал- ла. Появление сульфидирования связано с практикой нанесения черни. Ее можно наносить на гравированный рисунок только на изделия из серебра или золота. В виде кашицы (с водой) чернь укладывают в бороздки, образованные гравировани- ем, после этого изделие нагревают; чернь расплавляется и соединяется с метал- лом; излишек наплавленной черни удаляют, применяя опиливание и шабровку, за- тем изделие полируют, смачивая грифель водой. Если мы рассмотрим рецепты чер- ни (табл. 5) и сравним их с составом серной печени19, приготовленной спекани- ем углекислого калия или едкого натра с серой, то увидим, что основным компо- нентом указанных рецептов является сера (сернистые соединения, образующиеся на серебре, имеют темную, хорошо сохраняющуюся окраску). Табл. 5. Рецепты черни (г) Компоненты Серебро Свинец Сера Медь Бура №1 4 9 48 9 2 №2 2 3 24 5 1 №3 1 3 12 2 1 №4 1 7 24 5 4 №5 2 15 75 9 - №6 38 50 38 72 36 №7 9 1 30 1 - Для отделки изделий под старое серебро существует значительное количество разнообразных сульфидных составов. Можно, например, обработать поверхность изделия серной печенью, раствором хлорной платины или палладия, хлорным желе- зом, сернистым аммонием и т. д. Наиболее распространенным оксидирующим составом для серебряных и посереб- ренных изделий является уже упоминавшаяся серная печень. Серная печень состоит из следующих компонентов: ■ Сера 1 мае. ч. ■ Поташ 2 мае. ч. Серу расплавляют в железном сосуде и добавляют к ней измельченный сухой по- таш (углекислый калий). Расплавленную смесь перемешивают 15-20 минут, и после остывания хранят в закрытой банке. По мере надобности от спекшейся массы от- калывают кусочек и растворяют в горячей воде (из расчета 1 г серной печени на 100 г воды). Для получения равномерной и плотной оксидной пленки в раствор серной печени рекомендуется добавлять несколько капель селенистой кислоты. Для получения оксидировок более темных тонов вместо углекислого калия применяют едкий натр. Серную печень можно наносить тампоном, но лучше изделие погружать в рас- твор, который нагревают до 80 - 90 С. В зависимости от времени пребывания из- делия в горячем растворе окраска может быть светлее или темнее. При сульфидировании каждой новой партии серебряных изделий приготовляют свежий раствор серной печени. Когда серебро отбеливают в горячем (50 - 60 С) 5-10 %-ном растворе соляной кисло- ты , изделие погружают всего на несколько секунд, иначе растворяется серебро. 19 Название «серная печень» происходит от слов запекать, печь серу. Это старинное название полисульфида калия.
Применяют и другие растворы серной печени, например: ■ Серная печень 5 г/л ■ Углекислый аммоний 10 г/л Ш ■ Серная печень 15 г/л ■ Хлористый аммоний 40 г/л В этих растворах изделия сначала получают светло-серую окраску, затем тем- неют и приобретают темно-голубой (дымчатый) оттенок. Для сульфидирования серебра можно также применять серную печень и углекис- лый аммоний в других соотношениях (табл. 6). Табл. 6. Составы для оксидирования серебра (г/л) Компоненты Серная печень Углекислый аммоний Для серебряных изделий №1 10 20 №2 25 10 Для посеребренных изделий №3 3 6 №4 2,5 5 Для усиления темной окраски изделия из серебра или покрытые гальваническим серебром перед сульфидированием амальгамируются в разбавленном растворе азот- нокислой закиси ртути. На поверхности изделия образуется амальгама серебра, затем изделие сульфидируют в растворе сернистых соединений. При сульфидирова- нии на местах нанесенной амальгамы образуется сернистая ртуть, которая прида- ет металлу глубокий бархатисто-черный тон. Имеется ряд рецептов для оксидирования серебра, в которых серная печень за- менена сернистым калием: т ■ Сернистый калий ■ Хлорид аммония а ■ Сернистый калий 25 г/л ■ Углекислый аммоний 10 г/л Оксидирование серебра можно производить с применением хлорной воды, для этого изделие смачивают хлорной водой, после чего сушат и засвечивают на солнце или под яркой электрической лампой. Под действием света поверхность серебра темнеет за счет выделения мелкодисперсного серебра. Для получения на серебре характерных черных оксидных пленок применяют рас- творы палладиевых солей. Поверхность изделия в результате обработки покрыва- ется слоем палладия, который в зависимости от концентрации раствора и дли- тельности погружения создает более светлый или более темный тон. В качестве палладиевой соли применяют хлористый палладий или одну из его растворимых со- лей. Палладиевая пленка отличается значительной стойкостью и наносится в сле- дующем растворе: ■ Хлористый палладий 5 г/л ■ Хлористый натр 5 г/л Состав применяют в горячем состоянии при температуре 60 - 70 С. Изделие по- гружают на 5-30 секунд, в зависимости от требуемого тона и активности рас- 12 г/л 40 г/л
твора. При этом происходит контактное вытеснение палладия. Для приготовления так называемой платиновой черни применяют хлористую пла- тину. К раствору хлористой платины постепенно приливают водный раствор, со- стоящий из равных частей виноградного сахара и едкого натра. Раствор прилива- ют при нагревании до тех пор, пока не прекратится образование осадка. Осадок платиновой черни промывают и сушат. Перед применением порошок платиновой чер- ни растворяют в кипятке и в виде кашицы наносят на серебряные изделия. Для получения желтой окраски изделия погружают в концентрированный раствор хлористой меди, после чего их промывают и сушат. Для получения коричневых окрасок применяют составы с медным купоросом, со- держащие следующие компоненты (мае. ч.): Сернокислая медь 100 Хлористый аммоний 5 Уксусная кислота (5 %-ная) . 100 ■ Сернокислая медь 20 ■ Азотнокислый калий 10 ■ Хлористый аммоний 20 ■ Уксусная кислота (5 %-ная) . 100 Для получения старого серебра применяют способ серебрения изделий в элек- тролите с графитовыми анодами. Частицы графита частично переносятся к катоду - изделию - и вместе с серебром вкрапливаются в покрытие. Получается серо- голубой осадок. Поверхность изделий с таким осадком обычно протирают очень мелким порошком пемзы или песка. Применяют также электролит такого состава: ■ Сернистый аммоний 4 г/л ■ Хлористый аммоний 8 г/л Температура раствора 70 - 80 С. Изделия завешивают на анод, катодом служит платина. Для получения цветного оксидного слоя изделия из серебра или покрытые се- ребром обрабатываются гальваническим путем в растворе хлористого железа (250 г/л) . Изделия завешивают на катод, анодом служит платина. В зависимости от силы тока и длительности пребывания изделий в ванне оксид- ная пленка постепенно изменяется в цвете, приобретая оттенки от лилового до красно-коричневого. Если после оксидирования изделие прогреть до 100 С, то оно приобретает светло-красный тон. Зеленая окраска может быть получена в следующих растворах: Соляная кислота (р - 1,19) . 300 г/л Йод 100 г/л Йод 11,5 г/л ■ Йодистый калий 11,5 г/л Окрашивание следует проводить в темном помещении. Зеленовато-серый цвет приобретает сплав серебра, содержащий 50 - 70 % меди,
при обработке в нижеследующем растворе: ■ Сернокислая медь 70 г/л ■ Ацетат меди 20 г/л ■ Алюминиевые квасцы 10 г/л Эффектная декоративная отделка изделий из серебра или покрытых серебром по- лучается путем предварительного слабого золочения и последующей протирки рельефа изделий тончайшим порошком пемзы. Для оксидирования серебра применяют также раствор следующего состава: ■ Негашеная известь 37 г ■ Серный цвет 64 г После смешивания эту массу обливают водой и, когда она загустеет, растворя- ют в 1 л горячей воды, кипятят 25-30 минут. Если к этой жидкости во время ки- пячения прибавить 50 г сернистой сурьмы или 50 г сернистого мышьяка, то при оксидировании можно получить синевато-серую окраску. Снятие сульфидной пленки Изделия из серебра или покрытые гальваническим серебром очень быстро темне- ют, покрываются пятнами, теряют первоначальный блеск. Для снятия сульфидного слоя серебра, имеющего вид желтых и темных пятен, цветов побежалости, приме- няют различные способы. Обычно изделия промывают в 20 %-ном водном растворе цианистого калия или натра или в растворе, содержащем: ■ Цианистый калий 30 г/л ■ Цианистый цинк 1 г/л Кроме растворов, содержащих ядовитые соединения, применяют другие, напри- мер: ■ Двууглекислый натр 25 г/л ■ Хлористый натр 10 г/л В раствор опускают изделие и цинковый анод, находящийся в контакте с изде- лием. Изделие служит катодом - сернистое серебро восстанавливается, и изделие приобретает первоначальный вид. По другому способу для уничтожения сульфидной пленки, вызывающей потускне- ние, а в дальнейшем почернение серебра, изделия погружают в подогретый до 40 - 50 С электролит из поваренной соли 100 г/л воды с цинковым анодом. Защита серебра от потемнения Серебро отличается высокой отражательной способностью и в то же время, как указывалось выше, очень быстро теряет первоначальный блеск и цвет чистого ме- талла, быстро окисляется и чернеет под действием сернистых соединений, всегда содержащихся в воздухе. Исключением является сплав серебра, содержащий 1,75 % кадмия, тускнеющий медленнее обычного сплава серебра с медью. Цели предохранения серебра, сплавов серебра и серебряных покрытий от поту- скнения служит ряд растворов, например родия, или состоящих из хроматов или бихроматов, которые образуют на поверхности серебра пленки хромовокислого се- ребра, защищающие поверхность изделий от потускнения. Эти растворы не изменя- ют цвета и блеска серебра. Имеется ряд растворов для пассивирования серебра, например бихромат натра, - 100 г/л, хромовая кислота - 0,5 г/л (изделия выдерживаются в этих растворах
от 3 до 6 минут). Для пассивирования можно применить катодную обработку серебра в электролите следующего состава: ■ Хромовая кислота 50 г/л ■ Серная кислота (р - 1,84) .. 10 г/л Электролит такого состава обладает повышенной рассеивающей способностью, что необходимо при обработке сложно профилированных и полых художественных изделий - ваз, кубков и т. п. Напряжение на клеммах ванны 6 В, время выдержки от 1 до 5 минут, температу- ра электролита 20 - 25 С. Для пассивирования серебра применяют способ легирования его с другими ме- таллами, которые связываются с кристаллами серебра путем диффузии. Можно также тщательно прокрацованные серебряные изделия загружать в желез- ный герметически закрывающийся ящик, в который насыпают порошок магния, алю- миниевую пудру и окись алюминия (%): ■ Магний 15 ■ Алюминиевая пудра 20 ■ Окись алюминия 5 Для безопасности изделия должны быть обязательно полностью засыпаны порош- ком магния и алюминия. Их нагревают в ящике без доступа воздуха при темпера- туре 600 -800 С. Продолжительность нагревания и температура зависят от требуемой толщины диффузионного слоя. Серебрение ювелирных изделий, изготовленных из сплавов меди (латунь, мель- хиор, нейзильбер), производится в основном из электролитов, содержащих сво- бодный цианистый калий. Несмотря на ядовитость, цианистые электролиты сереб- рения остаются на сегодняшний день наиболее распространенными. Специфика серебрения изделий из сплавов меди заключается в том, что прочное сцепление между основным металлом и серебряным покрытием достигается либо амальгамированием, либо предварительным серебрением в ванне с большим содер- жанием цианида и малым содержанием серебра. Амальгамированию легко подверга- ются сплавы на медной основе, не содержащие значительного количества никеля. Перед амальгамированием изделия должны быть хорошо обезжирены и промыты. Для амальгамирования используют раствор следующего состава: ■ 7,5 г/л хлористой ртути, ■ 4 г/л хлористого аммония. В этот раствор изделия погружают на 3-5 сек при температуре 15 -25 С. Процесс амальгамирования предотвращает контактное выделение серебра при по- гружении деталей в ванну основного серебрения. Покрытия родием не тускнеют, обладают красивым внешним видом и высокой от- ражательной способностью, стоящей на втором месте после серебра. Но родий примерно в четыре-пять раз дороже платины. Для изделий посудной группы амальгамирование заменяется предварительным се- ребрением в электролите с низким содержанием серебра и большим избытком сво- бодного цианида: ■ 2-3 г/л цианистого серебра (AgCN); ■ 45 - 50 г/л цианистого калия (KCN); ■ 3 г/л углекислого калия (К2СО3) . В ванну изделия погружают под током (плотность тока 1-2 А/дм2) на 20 - 40 сек и затем сразу переносят в ванну основного серебрения. Все цианистые элек- тролиты серебрения содержат комплексную серебряную соль, свободный цианистый калий и поташ (соду). Состав некоторых цианистых электролитов для серебрения и режим работы ванн
приведены в табл. 7. Табл. 7. Состав электролитов для серебрения и режим работы ванн Номер электро- лита 1 2 Массовая компонента, г/л серебро циани- стое 50-60 - калий циани- стый 40-50 35-45 серебро хлори- стое - 30-35 калий угле- кислый 40-50 40-50 Режим работы ванны Плотность тока, А/дм2 0,1-0,5 0,1-0,5 Температура электролита, С 18-25 18-25 Выход по току, % 90 95-100 Комплексная соль серебра получается растворением в цианистом калии циани- стого или хлористого серебра по следующим реакциям: AgCN + KCN = K[Ag(CN)2] AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KC1 Значение каждого компонента в ваннах серебрения многообразно. Свободный цианид необходим для более равномерного распределения осадка, так как он по- вышает электропроводность и рассеивающую способность электролита; он также необходим для нормального растворения анодов. Существенное влияние свободный цианид оказывает и на катодную поляризацию серебра в растворе. Зависимость от концентрации свободного цианида в электролите потенциала серебра показана в табл. 8. Табл. 8. Зависимость потенциала серебра от массовой доли свободного цианида в электролите Концентрация серебра в виде цианистого комплекса, г/л 27 27 27 Концентрация свободного цианида, г/л - 1,6 16,0 Потенциал серебра, В +0,150 -0,217 -0,369 Очевидно, что при полном отсутствии или незначительном количестве свободно- го цианида в электролите большинство металлов (в том числе медь и ее сплавы), потенциал которых в серебряном электролите значительно отрицательнее потен- циала серебра, будут в момент погружения в раствор вытеснять серебро из рас- твора, и, следовательно, сцепление покрытия с основным металлом будет наруше- но . Концентрация солей серебра в электролите в пересчете на металлическое се- ребро не превышает обычно 30 г/л, причем рассеивающая способность электроли- та, так же как и катодная поляризация, резко снижается при возрастании кон- центрации серебра от 15 до 30 г/л; при дальнейшем увеличении концентрации се- ребра рассеивающая способность изменяется незначительно. Третий компонент - поташ (сода) - попадает в электролит с цианидами, кото- рые частично бывают карбонизированы, или же накапливается в электролите вследствие гидролиза цианида и поглощения углекислоты из воздуха. Карбонаты повышают электропроводность раствора, анодную и катодную поляризацию. На рас- сеивающую способность электролита они оказывают благоприятное влияние, осо- бенно при незначительном содержании в электролите свободного цианида. В связи с различной растворимостью карбонатов натрия и калия допускается концентрация карбоната натрия до 45 г/л, а карбоната калия до 110 г/л. Все цианистые электролиты серебрения работают с серебряными анодами. Сереб-
ряные аноды должны иметь высокую степень чистоты (99,9 %) и могут иметь любую форму. Серебряные осадки обычно получаются матовыми. Для того чтобы получить бле- стящие серебряные поверхности в электролит вводят специальные добавки. Наибо- лее распространенными из них являются серосодержащие вещества, такие как тио- сульфат натрия, сероуглерод, соединения меркаптанового ряда. В процессе экс- плуатации ванн блескообразующая добавка быстро вырабатывается и ванны прихо- дится часто корректировать. Цианистые электролиты серебрения, несмотря на свои положительные качества (высокая рассеивающая способность, хорошее каче- ство осадков), обладают рядом существенных недостатков: низкой производитель- ностью, склонностью цианидов к гидролизу, а главное - высокой токсичностью. Из числа нецианистых электролитов наибольшее применение находит железисто- синеродистый электролит. Он не содержит свободного цианистого калия, а сереб- ро в растворе находится в виде цианистого комплекса. Состав электролита (г/л) и режим работы следующие: ■ Хлористое серебро AgCl 40 ■ Железисто-синеродистый калий K4[Fe(CN)6] 200 ■ Поташ К2С03 20 Температура, С - 25-60 Плотность тока, А/дм2 - 1-1,5 Для приготовления электролита применяется свежеосажденное хлористое железо, железисто-синеродистый калий и кальцинированная сода или поташ. Соду и желтую кровяную соль растворяют отдельно и нагревают до кипения. После кратковремен- ного кипения оба раствора сливают в емкость с хлористым серебром и кипятят, защитив от света, в темноте 2АдС1 + K4[Fe(CN)6] = К4 [Ад2 (CN) б] + FeCl2 FeCl2 + H20 + Na2C03 = Fe(OH)2 + 2NaCl + С02 2Fe(OH)2 + l/202 + H20 = 2Fe(OH)3 Образовавшийся гидрат окиси железа проверяют на отсутствие хлористого се- ребра , после чего его отфильтровывают. Недостатком этого электролита является необходимость применения нераствори- мых анодов, так как серебряные аноды быстро пассивируются. На запассивирован- ном или нерастворимом аноде происходит образование свободного циана (CN)2. Работа с нерастворимыми анодами требует частой корректировки электролита. Рассеивающая способность этого электролита хорошая. Для получения блестящих осадков в электролит вводят сернистокислый калий, тиомочевину. Применение указанных добавок дает возможность получать блестящие осадки в узком интерва- ле плотностей тока (DK = 0,4-0,6 А/дм2) и в непродолжительное время. Другие электролиты нецианистого серебрения (сульфитные, йодистые, родани- стые) в ювелирной промышленности не нашли широкого применения. Для нанесения светлых, блестящих осадков серебра перспективным является трилонатноаммоние- вый электролит, содержащий тетранатриевую соль этилендиамин-тетрауксусной ки- слоты (трилон Б) и соли аммония. Состав электролита (г/л) и режим работы сле- дующие: ■ Серебро азотнокислое AgN03 . 60 - 70 ■ Трилон Б 70- 100 ■ Едкий натрий NaOH 15-18 ■ Аммоний азотнокислый NH4N03 . 32-40 ■ Гидроокись аммония до рН 9,5 - 10,5 Температура, С - 18-25 Плотность тока, А/дм2:
без перемешивания 0,3 - 0,8 с перемешиванием 0,3 - 1,4 Электролит стабилен в работе и обладает большой буферной емкостью. Получае- мые покрытия беспористы уже при толщине 2 мкм и обладают зеркальным блеском, незначительно уменьшающимся с ростом толщины до 40 мкм. Процесс серебрения очень чувствителен к наличию примесей в компонентах электролита, поэтому ши- рокое использование его сдерживается отсутствием химических реактивов необхо- димой чистоты. Для снятия серебряных покрытий с забракованных изделий, с приспособлений, на которых детали завешивают в ванну, применяют смесь, состоящую из 15 ч. (по массе) концентрированной серной кислоты и 1 ч. концентрированной азотной ки- слоты, в смесь добавляют хлористый натрий и изделия выдерживают 3-10 мин. Из кислых травильных растворов серебро извлекается в виде хлористого серебра до- бавлением соляной кислоты. Раствор рекомендуется сильно разбавить водой и до- бавлять соляную кислоту до тех пор, пока не прекратится выпадение осадка. По- сле отстаивания раствор декантируют, а осадок многократно промывают для уда- ления кислоты. Для того чтобы из осадка удалить возможные загрязнения, его обрабатывают «царской водкой» и затем снова отмывают от кислоты до нейтраль- ной реакции промывных вод. Полученный осадок можно использовать для приготов- ления электролита. Из отходов цианистых электролитов и промывных вод серебро можно извлекать с помощью анионактивных смол, например анионита АВ16Г в суль- фатной форме. Серебрение Серебрение применяют в ювелирном деле, в производстве столовых приборов и т. п. Толщину серебряного покрытия берут различной - в зависимости от назна- чения. Для столовых приборов 15-30 мкм; для ювелирных изделий и галантереи - 60 - 100 мкм. Стальные изделия перед серебрением омедняют на толщину 30 - 50 мкм. Серебрение проводится в бесцианистых ваннах следующего состава: ■ Серебра хлористого AgCl - 6-8 г/л ■ Желтой кровяной соли Ka4[Fe(CN)6] - 18 г/л ■ Кальцинированной соды ЫагСОз - 18 г/л Плотность тока 0,1 - 0,3 А/дм2, температура 18 - 25 С. Аноды применяют или из чистого серебра или угольные; наращение ведут два- три раза, в промежутках изделие обрабатывают мягкой латунной крацовочной щет- кой со слабым раствором поташа или кваса (с обязательной тщательной промывкой после крацования в проточной воде). Перед серебрением детали полезно амальгамировать, т. е. покрывать ртутью (50 г азотнокислой ртути на 10 л воды). Цвет осажденного серебра снежно-белый. Хранить и применять электролит сле- дует в темноте под крышкой или при красном свете. В свежей только что состав- ленной ванне осаждение идет без тока. Неполадки: 1. Отслаивание осадка - плохая подготовка. 2. Желтоватые или розовые осадки - присутствие меди. 3. Темные пятнистые осадки - загрязнение электролита, недостаток серебра. Золочение Золочение - это наиболее красивый и дорогой способ отделки художественных изделий из металла; применяется в основном в ювелирном деле. В прошлом золо- тили и крупные изделия - посуду, бра, люстры, решетки и т. д.
Стальные изделия перед золочением покрывают медью толщиной 30 - 50 мкм. Толщина золотого слоя - 2-5 мкм, редко 10-20 мкм. Проводится в бесцианистых ваннах. Состав электролита и режим работы: ■ Хлорного золота AuCl - 2-3 г/л ■ Желтой кровяной соли Ka4[Fe(CN)6] - 7,5 г/л ■ Кальцинированной соды ЫагСОз - 7,5 г/л Плотность тока 0,1 - 0,2 А/дм2; температура - 60-80 С. Аноды - чистое золото, платина, уголь (сталь). Для получения матовой или полированной поверхности изделия его соответственно матуют или полируют руч- ным полировником. Интенсивность цвета осадка зависит от плотности тока, кото- рую удобно регулировать большим или меньшим погружением анода в электролит. Неполадки: 1. Бледные осадки ■ недостаток в электролите золота; ■ низкая температура ванн; ■ малая плотность тока. 2. Красноватый цвет ■ высокая концентрация золота в ванне; ■ высокая температура ванны; ■ наличие в ванне меди. 3. Зеленоватый оттенок - присутствие серебра в ванне. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Технологии ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ У любых людей, имеющих отношение к электронике и программирова- нию, периодически возникает потребность набросать некую платку для реализации какой-либо идеи. Поэтому ниже предлагается ряд мыслей, как улучшить этот процесс. Конечно, зачастую вопрос решается пучком проводов, подключённых «левой но- гой» и breadboard-ом, но раз уж мы говорим о более-менее финальном варианте, то здесь без самодельной платы не обойтись. Если это серийный образец или хочется «стильно-модно-молодёжно», то плата закупается в Китае, на одном из общеизвестных сервисов по созданию электрон- ных плат, но обычно хочется получить результат «здесь и сейчас», а ещё более желательно получать его с некой периодичностью и тоже «здесь и сейчас». Поэтому на первый план выходит всем известный способ ЛУТ (лазерно-утюжный). Кто не знает, вкратце: распечатали на лазерном принтере дорожки печатной платы, приложили к фольгированному текстолиту, прогладили утюгом, протравили, стёрли тонер. Маленькая поправка: иногда мощности утюга может не хватить для качественно- го приклеивания тонера к медной подложке (утюг не такой горячий и толщина бу- маги не позволяет теплоте нагрева в полной мере передаться тонеру). Как можно выйти из этого положения: просто-напросто распечатать картинку — прямо на пи- щевой фольге для готовки! Ход рассуждений здесь следующий: если бумага не позволяет теплоте передать- ся в полной мере и невозможно нагреть утюг сильнее, соответственно, нужно не- ким способом с минимальными теплопотерями передать нагрев от утюга тонеру. И для этих целей металлическая подложка из фольги, на которую наносится изобра-
жение, оптимальный вариант. Так как механизм принтера не позволит протягивать такую тонкую субстанцию, как фольга, возможно приклеивать лист фольги прямо поверх листа А4, прикрепив его только в самом начале, наверху листа, тонкой полоской бумажного малярного скотча (он не боится нагрева и не испортит элементы лазерного принтера внут- ри) : БУМАГА № Получается вполне неплохо: изображение отлично распечатывается на фольге, и также отлично переносится на медную поверхность будущей платы (при последую- щем протравливании алюминиевая пищевая фольга, как и ненужные части медной подложки, успешно растворяется). Способ достаточно простой, быстрый и позволяет буквально на коленке набро- сать плату. У него есть свои отрицательные стороны, которые заключаются в том, что не всегда тонер качественно переносится с бумаги на фольгированный текстолит, кроме того, само изображение состоит из мельчайших точек. Из-за этого дорожки печатной платы получаются не монолитные, а как бы со- стоящие из сеточки, что ухудшает их качество и приходится их дополнительно облуживать. Кстати говоря, а никому не приходило в голову задаться вопросом: «а почему, собственно, из точек»? Ведь это не струйный принтер и по идее заливка может быть сплошной! Тем не менее, делают состоящей из точек... А дело здесь вот в чём: так как изображение формируется путём создания на поверхности фотобарабана и переноса на бумагу электростатически заряженных областей, рассмотрим гипотетическую отдельную область, как если бы она была целиком предназначена для заливки: Как могло бы быть при сплошной заливке Как есть сейчас ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо ооооооооо
Пояснение: Дело в том, что тонер лазерного принтера (порошок из смолы и же- леза) состоит из мелких частиц. К тому же само изображение печатной платы создается, как правило, в растровом рисовальщике (редакторе изображений), то есть уже состоит из точек. Хотя есть и векторные редакторы, например, Corel Photo-Paint. Векторная графика представляет собой изображения, созданные с помощью математических формул и которые можно масштабировать до любого разме- ра. И, как мы видим на схеме выше, если подобную область залить целиком, то электростатический заряд в ней будет неодинаковым по всей площади, то есть будет наблюдаться большая насыщенность заряда по краям области с плавным спа- данием к центру. Это называется краевым эффектом и проявляется при электро- статической печати, которая используется в лазерных принтерах. Для борьбы с этим эффектом придумали следующий трюк: не делать монолитных заливок, а вместо этого изображение разбить на мельчайшие точки, чтобы созда- вать изображение, играясь с количеством этих точек и расстоянием между ними. Таким образом, несмотря на то, что этот краевой эффект и присутствует, он не- видим глазу, так как градиент наблюдается уже в рамках отдельной точки, мель- чайшей по своим размерам. Кроме того, при плавлении тонера он растекается по всей поверхности этой точки и нивелирует градиент. При использовании для печати пищевой фольги эффект отдельных точек сущест- венно снижается, так как фольга не может впитать тонер и при приглаживании её утюгом происходит плавление и растекание тонера, который заполняет расстояния между точками. Кстати говоря, есть любопытная альтернатива ЛУТ-технологии: когда вместо горячего утюга для переноса тонера используется намоченная растворителем по- верхность1 . Исходя из всего вышесказанного, можно ожидать, что благодаря час- тичному растворению тонера такая технология тоже довольно неплохо заполнит расстояния между точками. Причём её можно даже немного улучшить — выполнить печать на фольге, а не на бумаге. Тогда должно получиться совсем хорошо: благодаря размягчению раство- рителем и невозможности впитаться в алюминиевую фольгу (которая используется вместо бумаги) , дорожки должны получиться особо качественные... По сути, большинство технологий по самостоятельному изготовлению плат пред- ставляют собой нанесение тем или иным способом маски на фольгированный тек- столит с последующим его протравливанием. В этой связи имеется достаточно лю- бопытный способ, где автор успешно применил УФ-принтер, печатающей красками, с отверждением ультрафиолетовым излучением2. 1 https://www.youtube.com/watch?v=02c9bV6Ggvs 2 https://www.youtube.com/watch?v=mvPqqd03yRM
Подобные принтеры широко распространены в рекламной индустрии и могут печа- тать не только по рулонным материалам, но и по плоским. Как автор сам отмеча- ет, подобный способ малоизвестен широкому кругу инженеров, несмотря на то, что он даёт весьма хорошие результаты. Печать маски для дорожек осуществляет- ся прямо поверх медной фольги с последующим протравливанием и стиранием крас- ки изопропиловым спиртом. Результаты отличные. Говоря о принтерах, нельзя не вспомнить и широко распространённые 3D- принтеры, которые могут применяться не только по прямому назначению, что и было протестировано в одной из статей, где автор выполнил на 3D-принтере пе- чать по ткани3. Некоторое время назад был также замечен любопытный вариант для создания маски, где для печати использовался flex-пластик (т. е. резиноподобный). Пе- чать осуществлялась прямо по поверхности медной фольги, результаты весьма не- плохие4 . Есть альтернативный способ, гораздо более простой, где автор вместо какого- либо пластика использует обычный маркер! На головке 3D-принтера был закреплён маркер и нанесено изображение, являющееся маской5. Способ весьма доступен и может быть реализован на любом принтере. Просто, грубо, толстые и надёжные дорожки. Кстати говоря, владельцы фотополимерных 3D-принтеров вполне могут использо- вать их для экспонирования фоторезиста и изготовления плат. Текстолит с фото- резистом кладётся на окно принтера и экспонируется6. Теоретически, достаточно быстро должна получиться качественная плата. Всё это, конечно, интересно, но возможна ли прямая печать дорожек платы на 3D-принтере? Несколько лет назад проходила информация, что велись разработки по созданию токопроводящего филамента7, представляющего собой медный порошок со связующими. Однако финальный вариант получившегося продукта вышел доста- точно недешёвым. Тем не менее, в данный момент уже доступен токопроводящий филамент на осно- ве полипропилена (не будем давать ссылку, чтобы не рекламировать его), у ко- торого заявляется удельное сопротивление порядка 0.06 Ом/м. Он предназначен для печати на FDM-принтерах. Однако, как показывают тесты, сопротивление ма- териала сильно изменяется в зависимости от нагрева. Тем не менее, компанией были проведены успешные тесты по токопроводности этого материала — испытание токами до 250 мА. Кроме того, с помощью этого материала была сделана пробная распечатка, которая благодаря своей электропроводности без какой-либо подго- товки поверхности была покрыта слоем меди гальваническим способом. Но, это всё-таки не совсем то... Так как в идеале необходима печать металли- ческих дорожек. И такие варианты потихоньку начинают появляться. Например, одним из стартапов (Voxel8) был разработан принтер, позволяющий печатать как пластиком, так и металлом, что позволяет ему создавать металли- ческие дорожки прямо в толще 3D-распечатки8. На данный момент принтер вышел из этапа прототипа и успешно продаётся, но его высокая цена не позволяет сколько-нибудь серьёзно к нему относиться. К з https : //pcnews . ru/blogs/nestandartnyj_lajfhak_pecataem_po_tkani_ispolzua_3d_printer- 1229713.html#gsc.tab=0 4 https://www.youtube.com/watch?v=6T5zfDgzyK0 5 https://www.youtube.com/watch?v=DWZgth2vxkg 6 https://www.youtube.com/watch?v=RudStbSApdE&t=407s 7 https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/conductive-filament-for-3d-printing- electrifi-went-on-sale- 8 https://www.youtube.com/watch?v=anirwRP8eJU&t=l7s
тому же, есть варианты и поинтересней. Например, вариант самодельного 3D-принтера, печатающего припоем. Правда, автор планировал его не для изготовления плат, а для полноценной 3D-печати, однако это довольно любопытная попытка9. Но это всё, конечно, недостаточно серьёзно, в отличие от следующего извест- ного принтера — Voltera V-One10. Он позволяет ускорить прототипирование элек- тронных устройств за счёт того, что использует уже насверленные печатные пла- ты, на которые наносит паяльную пасту (рисует паяльной пастой прямо по по- верхности печатной платы). После чего в необходимые места устанавливаются электронные компоненты, включается нагрев — и печатная плата с припаянными компонентами готова. Кроме того, поддерживается изготовление и многослойных плат, для чего в ка- честве изолирующих слоев используется отдельный материал, наносящийся другой головкой. Тем не менее, высокая цена принтера не позволяет рассматривать его на серь- ёзной основе. Всё рассмотренное выше наталкивает на любопытные мысли... 9 https://hackaday.com/2013/ll/07/3d-printing-with-metal-at-home/ 10 https://www.youtube.com/watch?v=qDbF0sLjMD8&t=lls
Например, теоретически, существует возможность сборки самодельного Voltera V-One, только по цене в пределах 5000 рублей или даже меньше. Конечно, с уре- занными функциями, но он справится с созданием металлических дорожек без вся- кого травления. В одной из статей, которая упоминалась выше, автор проводил тест по печати надписей на ткани с использованием 3D-принтера, где в качестве следующего ша- га для апгрейда этого способа предлагался следующий: на печатную головку принтера устанавливается шприц, у которого шток приводится в движение миниа- тюрным шаговым двигателем. В той статье этот принцип предлагался для печати профессиональными пласти- золевыми гибкими красками для ткани вместо ABS-пластика: щ ^ КУ1Ш 9—: ^—ЕЕ Здесь же этот принцип может быть с успехом применён для рисования на по- верхности печатной платы паяльной пастой. Мало того, если на печатную головку принтера установить миниатюрное сверло, доработать соответствующим образом прошивку принтера, то можно было бы пред- варительно осуществить и сверловку отверстий под компоненты, после чего очи- стить поверхность от пыли, нарисовать необходимые дорожки и контактные пло- щадки и плата, в общих чертах, готова! Остаётся только нагреть её, чтобы па- яльная паста расплавилась. Так как стандартный печатный стол 3D-принтера, как правило, испытывает оп- ределённые проблемы с нагревом до нужных температур, то в качестве нагревате- ля можно было бы применить принцип, также описанный в одной из предыдущих статей, и который пока не применяется (как ни странно) — индукционный нагрев! Для этих целей в известном китайском интернет-магазине покупается высоко- частотный индукционный нагреватель, нагревательная трубка и индуктор, которой сворачивается в плоскую улитку и размещается под печатным столом ЗБ-принтера. Так как печатный стол алюминиевый, в нём будут наводиться вихревые токи, и он будет хорошо нагреваться. Печатная плата, соответственно, располагается прямо на нагреваемом столе. Но это не совсем эффективно и процесс можно даже улучшить: печатный стол заменить на самодельный из текстолита, на который положить будущую плату. В этом случае нагрев будет просто моментальный, так как энергия не тратится на |УАГ0№И г/И К* ж бот/ем Ь nopuim шприца
прогрев стола — нагревается только припой в паяльной пасте (т. к. представля- ет собой механическую смесь порошка припоя и других компонентов): Используя ШИМ-контроль этого процесса и алгоритм PID-регулятора, прошитый в микроконтроллер, управляющий этим ходом нагрева, мы можем получить точнейший контроль нагрева. Кроме того, в отличие от стандартного нагреваемого стола ЗБ-принтера, процесс будет идти очень быстро. Ещё придётся подумать над вопросом надёжного приклеивания нарисованных до- рожек к текстолиту после их расплавления. Для этого, думается, необходимо бу- дет нанести на него некое напыляемое покрытие, например лак (только подобрать по температуре, чтобы при температуре плавления паяльной пасты он не горел, а тоже плавился или размягчался). Таким образом, мы можем получить в своё распоряжение универсальный аппарат, который не только подготовит все необходимые отверстия, но и нанесёт токопро- водящие дорожки и припаяет компоненты. И всё это за весьма скромные деньги. Правда, тут нужно сделать оговорку, что делать это всё вы будете самостоя- тельно, в том числе, доработку программного обеспечения принтера, уже имея в наличии 3D-принтер. Подытоживая, можно сказать, что настоящее время даёт новые варианты осуще- ствления старых процессов, причём некоторые комбинации, как вы могли видеть выше, видятся достаточно перспективными для проработки.
Мышление ЭГОИСТИЧНЫЙ ГЕН Ричард Докинз Глава 1. Для чего мы живём? Разумная жизнь на той или иной планете достигает зрелости, когда ее носите- ли впервые постигают смысл собственного существования. Если высшие существа из космоса когда-либо посетят Землю, первым вопросом, которым они зададутся, с тем чтобы установить уровень нашей цивилизации, будет: «Удалось ли им уже открыть эволюцию?». Живые организмы существовали на Земле, не зная для чего, более трех тысяч миллионов лет, прежде чем истина осенила, наконец, одного из них. Это был Чарльз Дарвин. Справедливости ради следует сказать, что крупицы истины открывались и другим, но лишь Дарвин впервые связно и логично изложил, для чего мы существуем. Дарвин дал нам возможность разумно ответить на вопрос любознательного ребенка, вынесенный в название этой главы. Нам теперь нет ну- жды обращаться к суевериям, когда мы сталкиваемся с извечными проблемами: су- ществует ли смысл жизни? для чего мы живем? что есть человек? Задав последний
из этих вопросов, знаменитый зоолог Дж. Симпсон (G. G. Simpson) заявил сле- дующее : «Я хочу здесь подчеркнуть, что все попытки ответить на этот вопрос, предпринимавшиеся до 1859 г., ничего не стоят и что нам лучше совсем не при- нимать их во внимание». В наши дни теория эволюции вызывает примерно столько же сомнений, сколько теория о вращении Земли вокруг Солнца, но мы еще не вполне осознали все зна- чение совершенной Дарвином революции. Зоологией в университетах продолжают заниматься лишь немногие, и даже те, кто выбирают ее своей специальностью, нередко принимают такое решение, не задумываясь над ее глубоким философским смыслом. Философию и предметы, известные под названием «гуманитарных», по- прежнему преподают так, как если бы Дарвина никогда не было на свете. Со вре- менем такое положение вещей, несомненно, изменится. Эта публикация не ставит своей целью пропаганду дарвинизма вообще. В ней будут рассмотрены последствия эволюционной теории для одной частной темы. Моя цель — изучение биологии эго- изма и альтруизма. Помимо чисто академического интереса, эта тема, безусловно, важна для само- го человека. Она затрагивает все аспекты его социальной жизни, любовь и нена- висть, борьбу и сотрудничество, благотворительность и воровство, жадность и щедрость. На все это могли бы претендовать книги Лоренца «Об агрессии» (Lorenz, «On aggression»), Ардри «Социальный контракт» (Ardrey, «The Social Contract») и Эйбл-Эйбесфельдт «Любовь и ненависть» (Eibl-Eibesfeldt, «Love and Hate») . Беда этих книг состоит в том, что их авторы совершенно ошибочно представляют себе все эти проблемы, поскольку они не понимают, как происходит эволюция. Они принимают неверное допущение, что самое важное в эволюции — благополучие вида (или группы), а не благополучие индивидуума (или гена). Па- радоксально, что Эшли Монтегю (Ashley Montagu) критикует Лоренца как «прямого потомка мыслителей XIX в. с их представлениями о природе как о чудовище „с окровавленными клыками и когтями". Насколько я понимаю взгляды Лоренца на эволюцию, он должен быть совершенно заодно с Монтегю, отбрасывая возможные заключения, вытекающие из знаменитого высказывания Теннисона. В отличие от них обоих я считаю, что „природа с окровавленными клыками и когтямилл как нельзя лучше выражает наши современные представления о естественном отборе. Прежде чем начать свое изложение, я хочу вкратце разъяснить, что это за публикация, а также предупредить, чего от нее ожидать не следует. Если нам скажут о ком-то, что этот человек прожил долгую и благополучную жизнь среди чикагских гангстеров, мы вправе сделать некоторые предположения о том, какой это человек. Можно предположить, что это человек крутой, всегда готовый пус- тить в ход оружие и способный обзаводиться преданными друзьями. Нельзя рас- считывать на то, что такие дедукции окажутся безошибочными, но, зная кое-что об условиях, в которых данный человек жил и преуспевал, вы в состоянии вывес- ти некоторые заключения о его характере. Основной тезис этой публикации со- стоит в том, что человек и все другие животные представляют собой машины, создаваемые генами. Подобно удачливым чикагским гангстерам, наши гены сумели выжить в мире, где царит жесточайшая конкуренция. Это дает нам право ожидать наличия у наших генов определенных качеств. Я утверждаю, что преобладающим качеством преуспевающего гена должен быть безжалостный эгоизм. Генный эгоизм обычно дает начало эгоистичности в поведении индивидуума. Однако, как мы уви- дим в дальнейшем, при некоторых особых обстоятельствах ген способен лучше всего достигать своих собственных эгоистичных целей, поощряя ограниченную форму альтруизма на уровне индивидуальных животных. Слова «особые» и «ограни- ченная» в последней фразе имеют важное значение. Как бы нам ни хотелось ве- рить , что все обстоит иначе, всеобщая любовь и благополучие вида как целого — концепции в эволюционном плане бессмысленные. Это подводит меня к первому из нескольких предупреждений о том, чего чита-
тель не найдет в этой публикации. Я не проповедую в ней мораль, основанную на эволюции. Я просто говорю о том, как происходила эволюция живых существ. Я не говорю о том, как мы, люди, должны были бы себя вести в нравственном плане. Я подчеркиваю это, потому что мне угрожает опасность оказаться непонятым теми людьми, а их слишком много, кто не умеет отличить констатации положения дел от пропаганды того, как они должны были бы обстоять. Я понимаю, что жить в обществе, в основе которого лежит один лишь установленный геном закон всеоб- щего безжалостного эгоизма, было бы очень неприятно. Но, к несчастью, как бы мы ни сожалели о тех или иных обстоятельствах, этого недостаточно, чтобы уст- ранить их. Главная цель этой публикации — заинтересовать читателя, но если он извлечет из нее какую-то мораль, то пусть примет ее как предостережение. Пусть он знает, что если, подобно мне, он стремится к созданию общества, чле- ны которого великодушно и самоотверженно сотрудничают во имя общего блага, ему нечего рассчитывать на помощь со стороны биологической природы человека. Давайте попробуем учить щедрости и альтруизму, ибо мы рождаемся эгоистами. Осознаем, к чему стремятся наши собственные эгоистичные гены, и тогда у нас, по крайней мере, будет шанс нарушить их намерения — то, на что никогда не мох1 бы посягнуть ни один другой вид живых существ. К этим замечаниям относительно обучения следует добавить, что представление о генетически унаследованных признаках как о чем-то постоянном и незыблемом — это ошибка, кстати, очень распространенная. Наши гены могут приказать нам быть эгоистичными, но мы вовсе не обязаны подчиняться им всю жизнь. Просто научиться альтруизму при этом может оказаться труднее, чем если бы мы были генетически запрограммированы на альтруизм. Человек — единственное живое су- щество, на которое преобладающее влияние оказывает культура, приобретенная в результате научения и передачи последующим поколениям. По мнению одних, роль культуры столь велика, что гены, эгоистичны они или нет, в сущности, не имеют никакого значения для понимания человеческой природы. Другие с ними не со- гласны. Все зависит от вашей позиции в спорах о том, что определяет человече- ские качества — наследственность или среда. Это подводит меня ко второму пре- дупреждению о том, чем не является эта публикация: она не выступает в роли защитника той или другой из сторон в споре «наследственность или среда». Ко- нечно, у меня имеется собственное мнение по этому вопросу, но здесь я его вы- скажу лишь в той мере, в какой оно связано с моими взглядами на культуру, из- лагаемыми в заключительной главе. Если действительно окажется, что гены не имеют никакого отношения к детерминированию поведения современного человека, если мы, в самом деле, отличаемся в этом отношении от всех остальных живот- ных, тем не менее, остается, по крайней мере, интересным исследовать правило, исключением из которого мы стали так недавно. А если вид Homo sapiens не столь исключителен, как нам хотелось бы думать, то тем более важно изучить это правило. Третье предупреждение состоит в том, что публикация не содержит подробного описания поведения человека или какого-либо другого конкретного вида живот- ных. Детали поведения рассматриваются в ней только в качестве иллюстративных примеров. Я не буду говорить: «Наблюдая за поведением павианов, вы обнаружи- те, что они эгоистичны; поэтому существует вероятность, что поведение челове- ка также эгоистично». В своем примере с чикагским гангстером я рассуждаю со- вершенно иначе, а именно: человек и павиан эволюционировали под действием ес- тественного отбора. Изучая образ действия естественного отбора, приходишь к выводу, что любое существо, эволюционировавшее под его давлением, должно быть эгоистичным. Поэтому следует ожидать, что, занявшись изучением поведения па- вианов, людей и всех других живых существ, мы обнаружим, что они эгоистичны. Если же наши ожидания окажутся ошибочными, если мы увидим в поведении челове- ка подлинный альтруизм, то это будет означать, что мы столкнулись с чем-то
загадочным, с чем-то, требующим объяснения. Прежде чем пойти дальше, следует дать одно определение. Некое существо, на- пример павиан, называют альтруистичным, если оно своим поведением повышает благополучие другого такого же существа в ущерб собственному благополучию. Эгоистичное поведение приводит к прямо противоположному результату. «Благополучие» определяется как «шанс на выживание», даже если его влияние на перспективы фактической жизни и смерти так мало, что кажется пренебрежи- мым. Одно из неожиданных следствий современного варианта дарвиновской теории состоит в том, что, казалось бы, банальные и совершенно незначительные влия- ния на вероятность выживания могут иметь огромное эволюционное значение. Дело в том, что эти влияния оказывались на протяжении огромных промежутков време- ни , прежде чем они проявились. Важно понять, что приведенные выше определения альтруизма и эгоизма не субъективны, а касаются поведения. Меня здесь не интересует психология побуж- дений. Я не собираюсь вступать в споры о том, «действительно» ли люди, совер- шающие альтруистичные поступки, делают это во имя тайных или подсознательных эгоистичных целей. Возможно, что у них есть такие цели, а может быть и нет, и мы никогда этого не узнаем, но, во всяком случае, эта публикация не об этом. Мое определение касается лишь того, повышает или понижает результат данного действия шансы на выживание предполагаемого альтруиста и шансы на выживание предполагаемого объекта благотворительности. Продемонстрировать воздействие поведения на отдаленные перспективы выжива- ния крайне сложно. Пытаясь применить наше определение к реальному поведению, мы непременно должны вводить в него слово «по-видимому». Действие, по- видимому, являющееся альтруистичным, это такое действие, которое на первый взгляд как будто повышает (хотя и слегка) вероятность смерти альтруиста и ве- роятность выживания того, на кого это действие направлено. При более при- стальном изучении нередко оказывается, что действиями кажущегося альтруиста на самом деле движет замаскированный эгоизм. Повторяю еще раз: я не имею в виду, что альтруист втайне руководствовался эгоистичными побуждениями, однако реальные воздействия его поступка на перспективы выживания оказались противо- положными тем, какими они казались сначала. Я приведу несколько примеров поведения, кажущегося эгоистичным и кажущегося альтруистичным. Имея дело с представителями Homo sapiens, трудно подавить в себе привычку к субъективному мышлению, а поэтому я воспользуюсь примерами, относящимися к другим видам. Приведу вначале несколько разнообразных примеров эгоистичного поведения индивидуальных животных. Обыкновенная чайка гнездится большими колониями, в которых гнезда располо- жены на расстоянии 1,5-2 м одно от другого. Только что вылупившиеся птенцы так малы и беспомощны, что их легко проглотить. Нередко чайка поджидает, пока соседка отвернется или отправится на рыбную ловлю, и, налетев на одного из соседских птенцов, заглатывает его целиком. Она получает таким образом хоро- шую питательную еду, не утруждая себя добыванием рыбы и не оставляя свое соб- ственное гнездо без защиты. Гораздо шире известен мрачный каннибализм самок у богомолов. Богомолы — крупные хищные насекомые. Их обычную пищу составляют мелкие насекомые, напри- мер мухи, но они нападают почти на все, что движется. При спаривании самец осторожно взбирается на самку и копулирует. При этом самка, если ей удастся, съедает самца, откусывая ему сначала голову. Она проделывает это, либо когда самец к ней приближается, либо как только он взберется на нее, либо после то- го, как они разошлись, хотя, казалось бы, благоразумнее было начать поедать самца после окончания копуляции. Однако создается впечатление, что утрата головы не нарушает ритма полового акта. Более того, поскольку в голове насекомого расположены некоторые тормо-
зящие нервные центры, возможно, что, съедая голову самца, самка повышает его половую активность. В таком случае это дает дополнительную выгоду. Главная же выгода — получение прекрасной пищи. Обыкновенная чайка. Обыкновенный богомол. Для таких крайних проявлений каннибализма прилагательное «эгоистичный» мо- жет показаться слишком мягким, хотя оно хорошо соответствует нашему определе- нию . Вероятно, нам легче понять поведение королевских пингвинов в Антарктике: в одной заметке сообщалось, что они стояли на краю воды, не решаясь нырнуть, так как опасались пасть жертвой тюленей. Если бы хоть один из них рискнул нырнуть, остальные узнали бы, есть поблизости тюлень или нет. Никто, естест- венно, не хочет выступать в роли морской свинки, и поэтому они выжидают, а иногда даже пытаются столкнуть друг друга в воду. Чаще эгоистичное поведение выражается просто в отказе поделиться каким- нибудь ценным ресурсом — пищей, территорией или брачным партнером. Приведем теперь несколько примеров поведения, очевидно альтруистичного. Поведение рабочих пчел, жалящих грабителей, которые пытаются украсть у них мед, обеспечивает весьма эффективную защиту. Но эти пчелы, в сущности, высту- пают в роли камикадзе. Ужалив врага, пчела обрекает себя на гибель, так как при попытке вытащить назад жало она вытаскивает вместе с ним из собственного тела все внутренние органы. Ее самоубийственная акция может спасти запасы пи- щи, жизненно необходимые семье, но сама она уже не сможет воспользоваться ими. Согласно нашему определению, такое поведение следует называть альтруи- стичным . Напомню еще раз, что речь идет не об осознанных побуждениях. Как в этом случае, так и в примерах эгоизма такие побуждения, есть они или нет, не имеют отношения к нашему определению. Пожертвовать жизнью ради друзей — несомненное проявление альтруизма, но подвергнуть себя ради них небольшому риску также следует считать альтруизмом. Многие мелкие птицы, заметив летящего хищника, например ястреба, издают ха- рактерный «крик тревоги», в ответ на который вся стая принимает соответствую- щие меры, чтобы избежать нападения. Судя по косвенным данным, птица, подающая сигнал тревоги, подвергает себя особенно большой опасности, потому что при- влекает внимание хищника именно к себе. Это лишь незначительный добавочный риск, но, тем не менее, такой акт следует, во всяком случае, на первый взгляд, отнести в соответствии с нашим определением к числу альтруистичных. Наиболее распространенные и самые ясно выраженные акты альтруизма среди жи- вотных совершают родительские особи, в особенности матери, по отношению к
своим детенышам. Самки высиживают их в гнездах или вынашивают в собственном теле, кормят ценой больших жертв и подвергают себя большому риску, защищая их от хищников. Приведем лишь один пример. Многие птицы, гнездящиеся на земле, заметив приближающегося хищника, например, лису, начинают «отводить» его от гнезда. Родительская особь отходит от гнезда, прихрамывая и приподняв одно крыло, как если бы оно было сломано. Хищник, почуяв легкую добычу, уходит от гнезда с птенцами. В конце концов, птица перестает притворяться и взлетает вверх как раз вовремя, чтобы избежать лисьих челюстей. Она, вероятно, спасла жизнь своих птенцов, но рисковала при этом сама. Рассказывая все это, я не пытаюсь что-то доказать. Избранные примеры нико- гда не могут служить серьезными аргументами ни для какого обобщения, заслужи- вающего доверия. Я привожу эти истории просто в качестве иллюстраций того, что я понимаю под альтруистичным или эгоистичным поведением на уровне индиви- дуумов . Эта публикация покажет, как эгоизм или альтруизм отдельного индиви- дуума можно объяснить тем основополагающим законом, который я называю эгои- стичностью гена. Однако сначала я должен остановиться на одном ошибочном оп- ределении альтруизма, поскольку оно широко известно и даже преподносится уча- щимся во многих школах. Это объяснение основано на уже упоминавшемся мною неверном представлении, что предназначение эволюции живых существ совершать действия «во благо данно- го вида» или «во благо данной группы». Нетрудно видеть, как эта идея зароди- лась в биологии. Большая часть жизни животного посвящена размножению, а боль- шинство актов альтруистичного самопожертвования, наблюдаемых в природе, со- вершаются родителями во благо своих детенышей. «Сохранение вида» — обычный эвфемизм, означающий размножение, и оно, несомненно, представляет собой след- ствие размножения. Достаточно лишь слегка продолжить наши рассуждения, чтобы прийти к выводу, что «функция» размножения состоит в продолжении существова- ния вида. От всего этого лишь один короткий неверный шаг к заключению о том, что поведение животных обычно направлено на сохранение вида. Совершенно оче- видно, что следующий вывод — альтруизм по отношению к собратьям по виду. Такой ход рассуждений можно сформулировать в терминах, приближающихся к дарвиновским и не слишком четких. Эволюция действует через естественный от- бор, а естественный отбор означает дифференциальное выживание «наиболее при- способленных» . Но идет ли при этом речь о наиболее приспособленных индивидуу- мах, наиболее приспособленных расах, наиболее приспособленных видах или о чем-то еще? В ряде случаев это не играет большой роли, но когда мы говорим об альтруизме, решающее значение этого момента становится очевидным. Если в про- цессе, который Дарвин назвал борьбой за существование, конкурируют виды, то индивидуум, по-видимому, лучше всего рассматривать как пешку в игре, которой жертвуют во имя высших интересов вида как целого. Выразим это в несколько бо- лее пристойной форме: такая группа, как вид или популяция в пределах вида, отдельные члены которой готовы принести себя в жертву во имя благополучия данной группы, имеет больше шансов избежать вымирания, чем соперничающая с ней группа, отдельные члены которой ставят на первое место собственные эгои- стичные интересы. Поэтому мир оказывается населенным главным образом группа- ми, состоящими из самоотверженных индивидуумов. В этом суть теории «группово- го отбора», которую биологи, недостаточно хорошо знакомые с эволюционной тео- рией, долгое время считали правильной и которая открыто и прямо изложена в знаменитой книге В. Уинн-Эдвардса (V. С. Wynne-Edwards) и популярно представ- лена Робертом Ардри в его книге «Социальный контракт». Ортодоксальную альтер- нативную теорию обычно называют «индивидуальным отбором», хотя лично я пред- почитаю говорить о генном отборе. На изложенные выше соображения сторонник «индивидуального отбора» не заду- мываясь ответит примерно следующим образом. Даже в группе альтруистов почти
наверное будет некое диссидентское меньшинство, которое откажется приносить какие бы то ни было жертвы. Если в группе имеется хоть один эгоистичный бун- товщик, готовый эксплуатировать альтруизм остальных ее членов, то он, по оп- ределению , имеет больше шансов выжить и оставить потомство, чем другие. Каж- дый из его потомков будет наследовать его эгоистичные черты. После нескольких поколений такого естественного отбора «альтруистичная группа» будет наводнена эгоистичными индивидуумами и станет неотличимой от эгоистичной группы. Даже допустив изначальное существование чисто альтруистичных групп без единого бунтовщика, что маловероятно само по себе, очень трудно представить, каким образом можно предотвратить миграцию эгоистичных особей из соседних эгоистич- ных групп и «загрязнение» ими — путем скрещиваний — альтруистичных групп. Сторонник теории индивидуального отбора согласится допустить, что группы действительно вымирают и что вымирание или сохранение данной группы может за- висеть от поведения ее членов. Он может даже допустить, что если бы только члены данной группы обладали даром предвидения, они могли бы понять, что в отдаленной перспективе им самим выгоднее всего обуздать свою эгоистичную жад- ность , с тем чтобы избежать уничтожения всей группы. Сколько раз в недалеком прошлом надо было повторять это английскому рабочему классу. Но вымирание группы — процесс медленный по сравнению с чрезвычайно оживленной конкуренцией на уровне индивидуумов. Даже в то время, пока данная группа медленно и неот- вратимо катится под откос, эгоистичные индивидуумы достигают кратковременного процветания за счет альтруистов. Граждане Британии могут быть наделены спо- собностью к предвидению или лишены ее, но эволюция слепа к будущему. Несмотря на то, что теория группового отбора в настоящее время не пользует- ся поддержкой среди тех профессиональных биологов, которые разбираются в эво- люции, интуитивно она весьма привлекательна. Уже не одно поколение зоологов, выйдя из стен учебных заведений, с удивлением обнаруживает, что эта теория отнюдь не является ортодоксальной точкой зрения. В этом вряд ли можно винить их, поскольку в руководстве повышенного типа для преподавателей биологии в Англии (Nufiield Biology Teacher's Guide) можно прочитать: «У высших животных поведение может принять форму самоубийства индивидуума для обеспечения выжи- вания вида». Анонимный автор этого руководства находится в блаженном неведе- нии о том, что он высказал нечто спорное, оказавшись в компании с одним из нобелевских лауреатов. Конрад Лоренц в своей книге «Об агрессии» пишет о функциях агрессивного поведения, направленных на сохранение вида, одна из ко- торых состоит в том, чтобы возможность размножаться имели только наиболее приспособленные особи. Это самый великолепный пример аргументации, заводящей в порочный круг, однако я хочу обратить здесь внимание на то, что идея груп- пового отбора укоренилась очень глубоко, а поэтому Лоренц, подобно автору упомянутого выше руководства, очевидно, не отдавал себе отчета, что его ут- верждения идут вразрез с ортодоксальной дарвиновской теорией. Я недавно слышал прекрасный пример того же рода в одной, в остальном пре- восходной, телевизионной программе Би-Би-Си, посвященной паукам Австралии. В этой программе «эксперт» заметила, что огромное большинство молоди пауков оказывается жертвой других видов, после чего продолжила: «Возможно, это и есть их истинное предназначение, ибо для сохранения вида достаточно выживания лишь некоторого числа его представителей». В «Социальном контракте» Роберт Ардри использовал теорию группового отбора для объяснения всего устройства общества вообще. Он определенно считает чело- века видом, отклонившимся от праведного пути животных. Ардри по крайней мере основательно изучил проблему. Его решение не соглашаться с ортодоксальной теорией принято сознательно, и это делает ему честь. Быть может, одна из причин привлекательности теории группового отбора со- стоит в том, что она полностью соответствует моральным и политическим идеа-
лам, которые разделяет большинство из нас. Каждый из нас нередко ведет себя эгоистично, но в самые свои светлые моменты мы отдаем должное тем, кто ставит на первое место благо других, и восхищаемся ими. Правда, мы не совсем четко представляем себе, сколь широко мы согласны понимать слово «другие». Нередко альтруизм в пределах данной группы вполне совмещается с эгоизмом в отношениях между группами. На этом основан тред-юнионизм. В других случаях главный выиг- рыш от нашего альтруистичного самопожертвования получает государство: от мо- лодых людей ожидают, что каждый из них должен быть готов умереть как индиви- дуум к вящей славе своей страны как целого. Кроме того, их побуждают убивать других индивидуумов, о которых им ничего не известно, за исключением того, что они принадлежат к другой нации. (Любопытно, что в мирное время призывы к небольшим жертвам, которые бы чуть снизили скорость повышения жизненного уровня людей, оказываются, по-видимому, менее эффективными, чем призывы по- жертвовать своей жизнью в военное время.) В последнее время наблюдается неприятие расизма и патриотизма и тенденция к тому, чтобы объектом наших братских чувств стало все человечество. Такое гу- манистическое расширение нашего альтруизма приводит к интересному следствию, которое опять-таки, по-видимому, подкрепляет эволюционную идею «во благо ви- да» . Люди, придерживающиеся либеральных политических взглядов, которые обычно бывают самыми убежденными пропагандистами «видовой этики», теперь нередко вы- ражают величайшее презрение к тем, кто пошел в своем альтруизме чуть дальше, распространив его и на другие виды. Если я скажу, что меня больше интересует защита от истребления крупных китов, чем улучшение жилищных условий людей, я рискую шокировать этим некоторых своих друзей. Убеждение, что представители твоего собственного вида заслуживают особо бе- режного отношения по сравнению с членами других видов, издавна глубоко укоре- нилось в человеке. Убить человека в мирное время считается очень серьезным преступлением. Единственное действие, на которое наша культура налагает более суровый запрет, это людоедство (даже в случае поедания трупов). Однако мы с удовольствием поедаем представителей других видов. Многие из нас содрогаются от ужаса, узнав о вынесенных судом смертных приговорах, даже если это касает- ся самых отвратительных преступников; однако мы охотно одобряем уничтожение безо всякого суда довольно мирных животных, причиняющих нам неудобства. Более того, мы убиваем представителей других видов просто для развлечения и время- препровождения. Человеческий зародыш, чувства которого находятся на уровне амебы, пользуется значительно большим уважением и правовой защитой, чем взрослый шимпанзе. Между тем шимпанзе чувствует и думает, а возможно — со- гласно новейшим экспериментальным данным — способен даже освоить какую-то форму человеческого языка. Но человеческий зародыш относится к нашему собст- венному виду и на этом основании сразу получает особые привилегии и права. Я не знаю, можно ли логически обосновать такую особую этику в отношении собст- венного вида, которую Ричард Райдер (Richard Ryder) назвал «видизмом», более убедительно, чем расизм. Зато я знаю, что она не имеет надлежащей основы в эволюционной биологии. Неразбериха в этических представлениях о том, на каком уровне должен кон- чаться альтруизм — на уровне семьи, нации, расы, вида или всего живого, — от- ражается, как в зеркале, в параллельной неразберихе в биологии относительно уровня, на котором следует ожидать проявлений альтруизма в соответствии с эволюционной теорией. Даже приверженец группового отбора не будет удивлен, обнаружив вражду между членами двух враждующих групп — так они, подобно чле- нам одного профсоюза или солдатам, помогают собственной группе в борьбе за ограниченные ресурсы. Но в таком случае уместно задать вопрос, на основании чего он будет решать, какой уровень следует считать важным? Если отбор проис- ходит на уровне отдельных групп в пределах вида или на уровне видов, то поче-
му бы ему не действовать также и на уровне более крупных групп? Виды объеди- няются в роды, роды — в семейства, семейства — в отряды, а отряды — в классы. Львы и антилопы принадлежат к классу млекопитающих, так же, как и мы с вами. Не следует ли нам, поэтому, ожидать, что львы должны воздерживаться от охоты на антилоп «во благо всех млекопитающих»? Безусловно, им надо было бы охо- титься на птиц или рептилий, с тем чтобы препятствовать вымиранию млекопитаю- щих . Как быть, однако, в таком случае с необходимостью сохранения всего типа позвоночных? Все это хорошо до тех пор, пока я, доводя свои рассуждения до абсурда, го- ворю о затруднениях, с которыми сталкивается теория группового отбора, но при всем при этом остается необходимым объяснить, очевидно, существующий индиви- дуальный альтруизм. Ардри заходит так далеко, что называет групповой отбор единственным возможным объяснением такого поведения, как «стоттинг» у газели Томсона (Gazella Thomson). Эти энергичные прыжки, привлекающие внимание хищ- ника, аналогичны крику тревоги у птиц: они, по-видимому, предостерегают дру- гих газелей от опасности, одновременно отвлекая хищника на себя. Мы обязаны дать объяснение такому поведению газели Томсона и всем сходным явлениям, и я займусь этим в последующих главах. Газель Томсона (самец). Но сначала я должен обосновать свое убеждение, что эволюцию лучше всего рассматривать как результат отбора, происходящего на самом нижнем уровне. На это мое убеждение сильно повлияла замечательная книга Дж. Уильямса (G. С. Williams) «Адаптация и естественный отбор». Предвосхищением главной идеи, ко- торой я воспользовался, была доктрина А. Вейсмана (A. Wei smarm) , сформулиро- ванная им на пороге XX в., т. е. в догенную эпоху, — доктрина о «непрерывно- сти зародышевой плазмы». Я буду настаивать, что основной единицей отбора, представляющей поэтому самостоятельный интерес, служит не вид, не группа и даже, строго говоря, не индивидуум. Основная единица — это ген, единица на- следственности. Некоторым биологам в первый момент такое утверждение покажет-
ся экстремальным. Я надеюсь, что, когда они поймут, какой я в него вкладываю смысл, они согласятся, что оно, в сущности, ортодоксально, хотя и выражено необычным образом. Изложение моих представлений потребует времени, и нам при- дется начать все с самого начала — с возникновения самой жизни. Глава 2. Репликаторы Вначале была простота. Объяснить, как возникла даже простая Вселенная, до- вольно трудно. Мне кажется, вряд ли кто-нибудь станет возражать, что было бы еще труднее объяснить внезапное возникновение во всей его полноте такого сложного упорядоченного феномена, как жизнь, или существа, способного созда- вать живое. Дарвиновская теория эволюции путем естественного отбора убеди- тельна, потому что она указывает нам, каким образом простое могло превращать- ся в сложное, как неупорядоченные ансамбли атомов могли группироваться во все более сложные структуры, пока, в конечном счете, это не привело к созданию человека. Дарвин нашел решение (единственное приемлемое из предложенных до сих пор) фундаментальнейшей проблемы — нашего существования. Я попытаюсь объ- яснить эту великую теорию в более общем плане, чем это принято, начав с пе- риода, предшествовавшего началу самой эволюции. Дарвиновское «выживание наиболее приспособленных» — это на самом деле част- ный случай более общего закона выживания стабильного. Мир населен стабильными объектами. Стабильный объект — это совокупность атомов, которая достаточно стабильна или обыкновенна, чтобы заслуживать собственного имени. Это может быть единственное в своем роде собрание атомов, как, например, Маттергорн1, существующий достаточно давно, чтобы имело смысл дать ему название. Или это может быть некий класс объектов, таких как капли дождя, возникающие с доста- точно высокой скоростью, чтобы заслуживать общего названия, несмотря на то, что каждая отдельная капля живет очень недолго. Все объекты, которые мы видим вокруг себя, и сущность которых нам хотелось бы объяснить, — горы, галактики, морские волны, — представляют собой в большей или меньшей степени стабильные атомные структуры. Мыльные пузыри стремятся принять сферическую форму, так как это стабильная конфигурация для тонких пленок, наполненных газом. В кос- мическом корабле стабильное состояние воды — это также сферические капли, но на Земле под действием гравитации вода в стабильном состоянии образует пло- скую горизонтальную поверхность. Кристаллы поваренной соли стремятся принять кубическую форму, потому что при этом достигается стабильная упаковка ионов натрия вместе с ионами хлора. На Солнце самые простые атомы — атомы водорода — сливаются, образуя атомы гелия, потому что в преобладающих там условиях ге- лий более стабилен. Другие, еще более сложные атомы постоянно образуются в звездах по всей Вселенной; их образование происходило и в момент Большого взрыва, который, согласно господствующей теории, положил начало возникновению Вселенной. Именно таков изначальный источник элементов, из которых построен наш мир. Иногда при столкновении друг с другом атомы соединяются в результате хими- ческих реакций, образуя более или менее стабильные молекулы. Такие молекулы могут иметь очень большие размеры. Кристалл, подобный алмазу, можно считать отдельной молекулой, в данном случае вполне стабильной, но одновременно и очень простой, поскольку ее внутренняя атомная структура повторяется беско- нечное число раз. У современных живых организмов имеются другие большие, чрезвычайно сложные молекулы, причем их сложность проявляется на нескольких 1 Маттерхорн — вершина в Пеннинских Альпах на границе Швейцарии в кантоне Вале и Италии в провинции Валле-д'Аоста.
разных уровнях. Содержащийся в крови человека гемоглобин представляет собой типичную белковую молекулу. Она построена из цепей более мелких молекул — аминокислот, каждая из которых состоит из нескольких десятков атомов, распо- ложенных строго определенным образом. В молекуле гемоглобина содержится 574 аминокислоты. Они собраны в четыре цепи, перекрученные между собой и образую- щие невероятно сложную трехмерную глобулярную структуру. Модель молекулы ге- моглобина сильно напоминает густой куст боярышника. Но в отличие от настояще- го боярышника такой «куст» имеет не какую-то случайную и не очень четкую, а строго определенную неизменную структуру, повторяющуюся в организме человека без всяких отклонений в среднем 6x1О21 раз. Точная форма молекулы белка, та- кого, как гемоглобин, стабильна в том смысле, что две цепи, образованные од- ними и теми же последовательностями аминокислот, всегда, подобно двум пружи- нам, будут принимать совершенно одинаковую трехмерную конфигурацию. Одни ге- моглобиновые «кусты» образуются в нашем организме в этой «предпочитаемой» ими форме со скоростью 4х1014 в секунду, а другие такие «кусты» столь же быстро разрушаются. Модель молекулы гемоглобинаю Гемоглобин — одна из ныне существующих молекул, использованная мной для ил- люстрации принципа, согласно которому атомы обычно образуют стабильные струк- туры. Здесь важно указать, что до возникновения жизни на Земле, возможно, происходила какая-то рудиментарная эволюция молекул с помощью обычных физиче- ских и химических процессов. Нет нужды придумывать какую-то предначертан- ность, цель или направленность. Если группа атомов в присутствии источника энергии образует некую стабильную структуру, то она имеет тенденцию сохранять эту структуру. Самая ранняя форма естественного отбора состояла просто в от- боре стабильных форм и отбрасывании нестабильных. В этом нет ничего таинст- венного . Это должно было произойти по определению. Конечно, отсюда не следует, что существование столь сложных объектов, как человек, можно объяснить на основе одних только таких принципов. Бесполезно,
отсчитав в сосуд нужное число атомов, встряхивать их с помощью внешнего ис- точника энергии до тех пор, пока они не сложатся в нужную структуру, и из со- суда не выпрыгнет Адам! Таким способом можно получить молекулу, состоящую из нескольких десятков атомов, но организм человека содержит 1028 атомов. Для того чтобы «изготовить» человека, вам пришлось бы поработать со своим биохи- мическим шейкером так долго, что возраст всей Вселенной показался бы лишь од- ним мгновением, и даже при этом вы не достигли бы успеха. Вот здесь-то и при- ходит на помощь теория Дарвина в самой простой ее форме. Эта теория выступает на сцену в тот момент, когда медленное построение молекул со сцены уходит. Представляемое здесь описание возникновения жизни не может не быть спекуля- тивным; по определению, никто не мог видеть, как это происходило. Существует несколько соперничающих теорий, но у всех у них есть некоторые общие черты. Мое упрощенное описание, вероятно, не слишком далеко от истины. Нам неизвестно, какое химическое сырье имелось на Земле в изобилии до воз- никновения жизни, однако среди возможных химических веществ, по всей вероят- ности, были вода, двуокись углерода, метан и аммиак — все это простые соеди- нения, имеющиеся, по крайней мере, на некоторых других планетах нашей Солнеч- ной системы. Химики пытались имитировать химические условия, существовавшие на юной Земле. Они помещали эти простые соединения в сосуд и подавали энер- гию, например ультрафиолетовое излучение или электрические разряды, имитирую- щие молнии. После нескольких недель такого воздействия в сосуде обычно обна- руживали нечто интересное: жидкий коричневатый бульон, содержащий множество молекул, более сложных, чем первоначально помещенные в сосуд. В частности, в нем находили аминокислоты — блоки, из которых построены белки, составляющие один из двух главных классов биологических молекул. До проведения этих экспе- риментов обнаружение природных аминокислот рассматривалось как свидетельство присутствия жизни. Если бы аминокислоты были обнаружены, скажем, на Марсе, то наличие на этой планете жизни почти не вызывало бы сомнений. Теперь, однако, их существование должно означать лишь содержание в атмосфере Марса нескольких простых газов, а также наличие на этой планете вулканической активности, сол- нечного света или грозовых разрядов. Сравнительно недавно при воссоздании в лабораторных условиях химического состояния Земли до возникновения на ней жизни были получены органические вещества, называемые пуринами и пиримидина- ми, из которых построена генетическая молекула — сама ДНК. Процессы, аналогичные описанным, должны были дать начало «первичному бульо- ну», из которого, как полагают биологи и химики, состояли моря 3000-4000 млн. лет назад. Органические вещества стали концентрироваться в отдельных участ- ках, вероятно в высыхающей пене по берегам, или же в крошечных суспендирован- ных капельках. В результате дальнейшего воздействия энергии, такой, как ульт- рафиолетовое излучение Солнца, они объединялись в более крупные молекулы. В наши дни большие органические молекулы не могли бы сохраняться достаточно долго, чтобы оказаться замеченными: они были бы быстро поглощены или разруше- ны бактериями или другими живыми существами. Но бактерии и прочие организмы появились гораздо позднее, а в то далекое время большие органические молекулы могли в целости и сохранности дрейфовать в густеющем бульоне. В какой-то момент случайно образовалась особенно замечательная молекула. Мы назовем ее Репликатором. Это не обязательно была самая большая или самая сложная из всех существовавших тогда молекул, но она обладала необыкновенным свойством - способностью создавать копии самой себя. Может показаться, что такое событие вряд ли могло произойти. И в самом деле, оно было крайне мало- вероятным. В масштабах времени, отпущенного каждому человеку, события, веро- ятность которых так мала, следует считать практически невозможными. Именно поэтому вам никогда не удастся получить большой выигрыш в футбольной лотерее. Но мы, люди, в своих оценках вероятного и невероятного не привыкли опериро-
вать сотнями миллионов лет. Если бы вы заполняли карточки спортлото ежене- дельно на протяжении ста миллионов лет, вы, по всей вероятности, сорвали бы несколько больших кушей. На самом деле вообразить молекулу, которая создает собственные копии, вовсе не так трудно, как это кажется сначала, да и возникнуть она должна всего один раз. Представьте себе репликатор как форму для отливки или матрицу; как боль- шую молекулу, состоящую из сложной цепи разного рода более мелких молекул, играющих роль строительных блоков. Эти блоки в изобилии содержались в бульо- не, окружавшем репликатор. Допустим теперь, что каждый строительный блок об- ладал сродством к другим блокам одного с ним рода. В таком случае всякий раз, когда какой-нибудь строительный блок, находившийся в бульоне, оказывался под- ле той части репликатора, к которому у него было сродство, он там и оставал- ся. Прикрепляющиеся таким образом строительные блоки автоматически располага- лись в той же последовательности, что и блоки репликатора. Поэтому легко представить себе, что они соединялись друг с другом, образуя стабильную цепь, подобно тому, как это происходило при образовании самого репликатора. Этот процесс может продолжаться в форме постепенного наложения одного слоя на дру- гой . Именно так образуются кристаллы. Но две цепи могут также и разойтись, и в таком случае получатся два репликатора, каждый из которых будет продолжать создавать дальнейшие копии. Решикатор А В D В 43 А D Строит етьные блоки А В С D А В С D В D А В D Более сложная возможность заключается в том, что каждый строительный блок обладает сродством не к таким же, а к другого рода блокам, причем это сродст- во взаимно. В таком случае репликатор выступает в качестве матрицы для обра- зования не идентичной копии, а некоего «негатива», который в свою очередь вновь создает копию исходного позитива. Для наших целей не имеет значения, относился ли первоначальный процесс репликации к типу «позитив-негатив» или «позитив—позитив», хотя следует отметить, что современные эквиваленты первого репликатора — молекулы ДНК — реплицируются по типу «позитив-негатив». Важно то, что в мир внезапно пришла новая форма «стабильности». Прежде особого оби- лия сложных молекул какого-то одного типа в бульоне, по всей вероятности, не было, потому что образование молекул каждого типа зависело от случайного со- единения строительных блоков в ту или иную определенную конфигурацию. С воз- никновением репликатора его копии, вероятно, быстро распространялись по мо- рям, пока запасы молекул, составляющих мелкие строительные блоки, не начали истощаться и образование других крупных молекул не стало происходить все реже и реже. Итак, мы, кажется, получили обширную популяцию идентичных копий. Од- нако теперь следует сказать об одном важном свойстве любого процесса копиро-
вания: оно несовершенно. Случаются ошибки. Я надеюсь, что в этой публикации нет опечаток, но при внимательном чтении одну-две вы, возможно, обнаружите. Они, вероятно, не приводят к серьезным искажениям текста, потому что это ошибки «первого поколения». Представьте себе, однако, что происходило в те времена, когда книгопечатания еще не было и такие книги, как Библия, просто переписывали от руки. Все переписчики, как бы они ни были внимательны, неиз- бежно делали сколько-то ошибок, а некоторые даже были склонны сознательно вносить небольшие «улучшения». Если бы все они переписывали с одного основно- го оригинала, то искажения смысла были бы незначительными. Но как только ко- пии начинают делать с других копий, которые в свое время также были сделаны с копий, ошибки накапливаются, и дело принимает серьезный оборот. Мы считаем, что ошибки при копировании — это плохо, и, если речь идет об исторических до- кументах, трудно представить себе примеры, когда ошибки можно было бы назвать улучшениями. Однако, когда при переводе Септуагинты ученые неверно перевели еврейское слово, означающее «молодая женщина», греческим словом, означающим «девственница», в результате чего получилось пророчество «Се Дева во чреве примет и родит Сына», то можно по меньшей мере сказать, что это положило на- чало чему-то великому. Во всяком случае, как мы увидим, ошибки, допускаемые биологическими репликаторами при копировании, могут привести к реальным улуч- шениям, и для прогрессивной эволюции жизни возникновение некоторого количест- ва ошибок имело существенное значение. Мы не знаем, насколько точно исходные молекулы репликатора создавали свои копии. Их современные потомки, молекулы ДНК, удивительно добросовестны по сравнению с большинством точнейших механиз- мов копирования, созданных человеком, но даже они время от времени допускают ошибки, и в итоге именно эти ошибки делают возможной эволюцию. Вероятно, ис- ходные репликаторы допускали гораздо больше ошибок, но в любом случае мы мо- жем быть уверены, что ошибки совершались, и что эти ошибки были кумулятивны- ми. По мере того, как возникали и множились ошибки копирования, первобытный бульон наполнялся не идентичными репликами, а реплицирующимися молекулами не- скольких разных типов, «происходивших» от одного и того же предка. Были ли некоторые типы более многочисленны, чем другие? Почти наверное да. Одни типы несомненно изначально обладали большей стабильностью, чем другие. Среди уже образовавшихся молекул вероятность распада для одних была ниже, чем для дру- гих. Молекул первого типа в бульоне становилось относительно больше не только потому, что это логически следует из их большего «долголетия», но также пото- му, что они располагали большим временем для самокопирования. Поэтому долго- живущие репликаторы оказывались более многочисленными и, при прочих равных условиях, в популяции макромолекул должно было возникнуть «эволюционное на- правление» в сторону большей продолжительности жизни. Однако прочие условия, по всей вероятности, не были равными, и еще одним свойством одного из типов репликатора, которое должно было играть даже более важную роль в его распространении в популяции, оказалась скорость репликации, или «плодовитость». Если молекулы репликатора типа А создают свои собственные копии в среднем один раз в неделю, а типа В — один раз в час, то нетрудно по- нять , что очень скоро число молекул типа В сильно превысит число молекул типа А, даже если молекулы А «живут» гораздо дольше, чем В. Поэтому в бульоне, по- видимому, существовало «эволюционное направление», ведущее к более высокой «плодовитости» молекул. Третий признак молекул — репликаторов, который должен был сохраняться отбором, — это точность репликации. Если молекулы типа X и типа Y выживают в течение некоторого времени и реплицируются с постоянной скоростью, причем молекулы X совершают по одной ошибке при каждой десятой ре- пликации, а молекулы Y — при каждой сотой, то очевидно, что численность моле- кул Y будет возрастать. Контингент молекул X в популяции теряет не только са-
мих «заблудших детей», но и всех их фактических или потенциальных потомков. Тем, кто уже знает кое-что об эволюции, последнее замечание может показать- ся несколько парадоксальным. Можем ли мы примирить представление об ошибках копирования как о важной предпосылке, обеспечивающей возможность эволюции, с утверждением, что естественный отбор благоприятствует точности копирования? Ответ состоит в том, что хотя мы воспринимаем, пусть не вполне четко, эволю- цию как «что-то хорошее», тем более, что мы сами являемся ее продуктами, в действительности ничто на свете не «хочет» эволюционировать. Эволюция просто происходит, хотим мы этого или не хотим, несмотря на все усилия репликаторов (а в наши дни — генов) предотвратить ее. Жак Моно (Jacques Monod) очень четко сказал об этом в своей Спенсеровской лекции, предварительно саркастически за- метив : «У эволюционной теории имеется еще один любопытный аспект — каждый по- лагает , что он понимает ее». Вернемся к первичному бульону. По-видимому, его стали заселять стабильные разновидности молекул: стабильные в том смысле, что отдельные молекулы либо сохранялись в течение длительного времени, либо быстро реплицировались, либо реплицировались очень точно. Эволюционные направления, ведущие к стабильности этих трех типов, выражались в следующем: если бы вы взяли пробы бульона в два разных момента времени, то вторая проба содержала бы больше типов с высокими продолжительностью жизни, плодовитостью и точностью копирования. Это, в сущ- ности, то, что имеет в виду биолог, говоря об эволюции применительно к живым организмам, и совершается она с помощью того же самого механизма естественно- го отбора. Должны ли мы в таком случае называть эти первоначальные молекулы- репликаторы «живыми»? Какое это имеет значение? Вот я вам скажу: «Величайшим из всех когда-либо живших на земле людей был Дарвин», а вы возразите: «Нет, Ньютон», но я надеюсь, что наш спор на этом прекратится. Мысль моя заключает- ся в том, что как бы ни разрешился наш спор, ни один важный вывод от этого не изменится. В истории жизни и свершений Ньютона и Дарвина не произойдет ника- ких изменений независимо от того, будем мы называть их «великими» или нет. Точно так же история молекул-репликаторов, возможно, протекала примерно так, как я это описываю, независимо от того, будем ли мы называть их «живыми». Причина наших извечных мучений заключается в неспособности слишком многих из нас понять, что слова — это всего лишь орудия, существующие для того, чтобы ими пользоваться, и что если в словаре имеется такое слово, как «живой», то из этого вовсе не следует, что оно обозначает нечто определенное в реальном мире. Будем мы называть первичные репликаторы живыми или нет, они были нашими предками; они были нашими родоначальниками. Следующее важное звено в наших рассуждениях, на которое делал упор сам Дар- вин (хотя он имел в виду растения и животных) , это конкуренция. Первичный бульон не мог обеспечить существование бесконечного числа молекул- репликаторов . Не говоря уже о конечных размерах Земли, важную роль должны бы- ли играть другие лимитирующие факторы. Описывая репликатор как матрицу или форму для отливки, мы предполагали, что он был погружен в бульон, богатый мелкими строительными блоками, т. е. молекулами, необходимыми для создания копий. Но с возрастанием численности репликаторов эти блоки стали использо- ваться с такой скоростью, что очень быстро оказались дефицитным и дорогостоя- щим ресурсом. Репликаторы разных типов или штаммов конкурировали за них. Мы рассматривали факторы, которые могли участвовать в увеличении численно- сти репликаторов предпочтительных типов. Теперь мы видим, что репликаторы, которым отбор благоприятствовал в меньшей степени, должны были действительно стать в результате отбора менее многочисленными и, в конечном счете, многие их линии должны были вымереть. Между разными типами репликаторов шла борьба за существование. Они не знали, что они борются, и не беспокоились об этом;
борьба происходила без недобрых чувств, да и в сущности вообще безо всяких чувств. Но они боролись в том смысле, что любая ошибка копирования, в резуль- тате которой создавался новый, более высокий уровень стабильности или новый способ, позволяющий снизить стабильность противников, автоматически сохраня- лась и размножалась. Процесс совершенствования был кумулятивным. Способы по- вышения собственной стабильности или снижения стабильности противников стано- вились более изощренными и более эффективными. Некоторые из репликаторов мог- ли даже «открыть» химический способ разрушения молекул-противников и исполь- зовать освобождающиеся при этом строительные блоки для создания собственных копий. Такие прото-хищники одновременно получали пищу и устраняли своих кон- курентов. Другие репликаторы, вероятно, открыли способ защитить себя химиче- ски или физически, отгородившись белковой стенкой. Возможно, именно таким об- разом возникли первые живые клетки. Репликаторы стали не просто существовать, но и строить для себя некие контейнеры, носители, обеспечивающие им непрерыв- ное существование. При этом выжили репликаторы, сумевшие построить для себя машины выживания, в которых можно было существовать. Первые машины выживания, вероятно, состояли всего лишь из защитной оболочки. Однако обеспечивать себе возможность существования становилось все труднее, по мере того как появля- лись новые противники, обладавшие более совершенными и более эффективными ма- шинами выживания. Машины увеличивались в размерах и совершенствовались, при- чем процесс этот носил кумулятивный и прогрессивный характер. Должен ли был существовать какой-то предел постепенному совершенствованию способов и материальных средств, использовавшихся репликаторами для продолже- ния собственного существования на свете? Времени для совершенствования, оче- видно , было предостаточно. А какие фантастические механизмы самосохранения принесут грядущие тысячелетия? Какова судьба древних репликаторов теперь, спустя 4х109 лет? Они не вымерли, ибо они — непревзойденные мастера в искус- стве выживания. Но не надо искать их в океане, они давно перестали свободно и непринужденно парить в его водах. Теперь они собраны в огромные колонии и на- ходятся в полной безопасности в гигантских неуклюжих роботах, отгороженные от внешнего мира, общаясь с ним извилистыми непрямыми путями и воздействуя на него с помощью дистанционного управления. Они присутствуют в вас и во мне; они создали нас, наши души и тела; и единственный смысл нашего существования — их сохранение. Они прошли длинный путь, эти репликаторы. Теперь они сущест- вуют под названием генов, а мы служим для них машинами выживания. Глава 3. Бессмертные спирали Мы представляем собой машины выживания, но «мы» — это не только люди. В это «мы» входят все животные, растения, бактерии и вирусы. Подсчитать общее число всех существующих на земном шаре машин выживания очень трудно; нам неизвестно даже общее число видов организмов. Согласно оценкам, число ныне живущих видов одних лишь насекомых достигает примерно трех миллионов, а число отдельных особей, возможно, составляет 1018 . Разные типы машин выживания, по-видимому, сильно различаются как внешне, так и по внутреннему строению. Осьминог ничем не похож на мышь, а оба они сильно отличаются от дуба. Между тем по основному химическому составу они до- вольно сходны; в частности, имеющиеся у них репликаторы, т. е. гены, пред- ставлены молекулами, которые в своей основе одинаковы у всех живых существ — от бактерий до слонов. Все мы служим машинами выживания для репликаторов од- ного и того же типа — молекул вещества, называемого ДНК, но существует много различных способов жить в этом мире, и репликаторы создали целый спектр машин
выживания, позволяющих воспользоваться этими способами. Обезьяна служит маши- ной для сохранения генов на деревьях, рыба — для сохранения их в воде; суще- ствует даже маленький червячок, сохраняющий гены в кружочках, подставляемых в Германии под кружки с пивом. Пути ДНК неисповедимы. Для простоты я представляю дело так, будто нынешние гены, в общем, почти тоже самое, что и первые репликаторы, возникшие в первобытном бульоне. На са- мом деле это может оказаться неверным, хотя в данном случае оно неважно. Ис- ходными репликаторами могли быть молекулы, родственные ДНК, или же молекулы совершенно иного типа. Во втором случае мы могли бы допустить, что на какой- то более поздней стадии ДНК захватила их машины выживания. Если это так, то исходные репликаторы, очевидно, были полностью уничтожены, поскольку в совре- менных машинах выживания никаких следов от них не сохранилось. Продолжая раз- вивать это направление, А. Кэрнз-Смит (A. G. Cairns-Smith) высказал занятное предположение, что наши предки — первые репликаторы — были, возможно, не ор- ганическими молекулами, а неорганическими кристаллами-минералами, кусочками глины. ДНК, была ли она узурпатором или нет, сегодня, несомненно, находится у власти, если только, как я предположительно заметил в гл. 11, в настоящее время не начинается новый захват власти. CQ О 2 И О г; \* $ о В о us о Т&Ж H£L ~ц<г: -*_ iSfL !Ж<Г ^ 5>==И 1>Ж Углевод-фосфатная цепь Структура ДНК Молекула ДНК представляет собой длинную цепь из строительных блоков, кото- рыми служат небольшие молекулы-нуклеотиды. Подобно тому, как белковые молеку- лы - это цепи из аминокислот, ДНК — это цепи из нуклеотидов. Молекула ДНК слишком мала, чтобы ее можно было увидеть, но ее точная структура была уста- новлена с помощью остроумных косвенных методов. Она состоит из пары нуклео- тидных цепей, свернутых вместе в изящную спираль — ту самую «двойную спи- раль», «бессмертную спираль». Нуклеотидные строительные блоки бывают только четырех типов, сокращенно обозначаемых буквами А, Т, Ц и Г. Они одинаковы у всех животных и растений. Различна лишь их последовательность. Блок Ц из ДНК
человека ничем не отличается от блока Ц улитки. Но последовательность строи- тельных блоков у данного человека отличается не только от их последовательно- сти у улитки. Она отличается также, хотя и в меньшей степени, от последова- тельности блоков у любого другого человека (за исключением особого случая — однояйцовых близнецов). Наша ДНК обитает в нашем теле. Она не сконцентрирована в какой-то одной части тела, но распределена между всеми клетками. Тело человека состоит в среднем из 1015 клеток и, за известными исключениями, которыми мы можем пре- небречь, каждая из этих клеток содержит полную копию ДНК, свойственной данно- му телу. Эту ДНК можно рассматривать как набор инструкций, записанных с помо- щью нуклеотидного А,Т,Ц,Г-алфавита и указывающих, как должно строиться тело. Представим себе громадное здание, где в каждой комнате стоит шкаф, содержащий созданные архитектором чертежи, по которым это здание строилось. В клетке та- ким «шкафом» служит ядро. «Чертежи» для человеческого тела составляют 46 то- мов ; у других видов число томов иное. Эти «тома» называются хромосомами. Под микроскопом они имеют вид длинных нитей, в которых в определенном порядке расположены гены. Нелегко, да и, вероятно, даже бессмысленно, решать, где кончается один ген и начинается другой. К счастью, как мы вскоре увидим, здесь это не имеет значения. Я воспользуюсь аналогией с чертежами, свободно чередуя язык метафоры со словами, обозначающими реально существующие объекты. «Том» будет фигурировать в тексте попеременно с хромосомой. «Лист» условно используется наравне с ге- ном, хотя гены разделены менее четко, чем страницы книги. С этой метафорой мы пойдем достаточно далеко. Когда она, наконец, перестанет срабатывать, я введу другие метафоры. Между прочим, никакого «архитектора», конечно, не было. Со- держащиеся в ДНК инструкции были собраны естественным отбором. Молекулы ДНК несут две важные функции. Во-первых, они реплицируются, т. е. создают копии самих себя. Такое самокопирование происходило непрерывно с тех пор, как возникла жизнь, и надо сказать, что молекулы ДНК достигли в этом со- вершенства. Взрослый человек состоит из 1015 клеток, но в момент зачатия он представлял собой всего одну клетку, наделенную одной исходной копией «черте- жей» . Эта клетка разделилась на две, причем каждая из возникших двух клеток получила свою собственную копию чертежей. В результате последовательных деле- ний число клеток увеличивается до 4, 8, 16, 32 и т. д. до миллиардов. При ка- ждом делении содержащиеся в ДНК чертежи точно копируются, практически без ошибок. Говорить о дупликации ДНК — это полдела. Но если ДНК действительно пред- ставляют собой чертежи для построения организма, то как эти планы реализуют- ся? Как они переводятся в ткани организма? Это подводит меня ко второй важной функции ДНК. Она косвенно контролирует изготовление молекул другого вещества — белка. Гемоглобин, упоминавшийся в гл. 2, — всего одна из огромного множе- ства белковых молекул; закодированная в ДНК информация, записанная с помощью четырехбуквенного нуклеотидного алфавита, переводится простым механическим способом на другой, аминокислотный, алфавит, которым записывается состав бел- ковых молекул. Казалось бы, от создания белка очень далеко до создания организма, и, тем не менее, это первый маленький шаг в нужном направлении. Белки не только со- ставляют большую часть физической структуры тела; они осуществляют также чут- кий контроль за всеми химическими процессами, происходящими внутри клетки, избирательно включая и выключая их в строго определенные сроки и в строго оп- ределенных местах. Для того чтобы установить, как именно это, в конечном сче- те, приводит к развитию младенца, эмбриологам придется работать не одно деся- тилетие, а может быть, и несколько столетий. Однако младенец-то развивается! Гены действительно косвенно регулируют построение организмов, и влияние это
одностороннее: приобретенные признаки не наследуются. Сколько бы знаний и мудрости вы ни накопили в течение своей жизни, ни одна их капля не перейдет к вашим детям генетическим путем. Каждое новое поколение начинает на пустом месте. Гены используют тело для того, чтобы оставаться неизменными. Эволюционное значение того факта, что гены регулируют зародышевое развитие, состоит в следующем: гены, по крайней мере, частично, обеспечивают, таким об- разом, свое выживание в будущем, поскольку их выживание зависит от эффектив- ности организмов, в которых они живут и которые были построены с их помощью. Когда-то в прошлом естественный отбор состоял в дифференциальном выживании репликаторов, свободно паривших в первичном бульоне. Естественный отбор бла- гоприятствует репликаторам, которые умеют строить машины выживания, — генам, достигшим совершенства в искусстве регулирования зародышевого развития. В этом смысле репликаторы не стали действовать более сознательно или целеуст- ремленно , чем когда-либо прежде. Те же старые процессы автоматического отбора между соперничающими молекулами по критериям долговечности, плодовитости и точности копирования продолжаются так же слепо и так же неуклонно, как это было в далеком прошлом. Гены не наделены даром предвидения. Они не заглядыва- ют вперед. Гены просто существуют (причем одни преуспевают в этом больше, чем другие) — и этим все сказано. Однако качества, детерминирующие долговечность и плодовитость, теперь уже не столь просты, как прежде. Далеко не столь про- сты. За последние шестьсот миллионов лет или около того репликаторы достигли за- мечательных успехов в технологии создания таких машин выживания, как мышцы, сердце и глаз (независимо возникавших в процессе эволюции несколько раз). До этого они радикально изменили фундаментальные черты своего образа жизни в ка- честве репликаторов, что необходимо понять, если мы собираемся продолжать на- ши рассуждения. Первое, что нам следует усвоить относительно современного репликатора, — это то, что он очень общителен. Машина выживания содержит не один, а многие тысячи генов. Построение организма — мероприятие кооперативное, причем внут- ренние связи в нем так сложны и запутанны, что отделить вклад одного гена от вклада другого почти невозможно. Данный ген может оказывать самые разнообраз- ные воздействия на совершенно разные части тела. Данная часть тела может на- ходиться под влиянием многих генов и эффект каждого отдельного гена зависит от его взаимодействия со многими другими генами. Некоторые гены выступают в роли главных генов, контролирующих действие кластера других генов. Вновь вос- пользовавшись нашей аналогией, можно сказать, что каждый данный лист чертежей имеет отношение ко многим разным частям здания; и каждый лист приобретает смысл лишь при условии перекрестных ссылок на многие другие листы. Эта сложная взаимозависимость генов может вызвать резонный вопрос: а надо ли вообще пользоваться словом «ген»? Почему не прибегнуть к какому-нибудь со- бирательному названию вроде «генного комплекса»? Во многих случаях это дейст- вительно было бы удачным решением. Но если подойти к проблеме с другой сторо- ны, то представляется также разумным рассматривать генный комплекс как сово- купность дискретных репликаторов или генов. Такой подход связан с явлением пола. При половом размножении гены смешиваются и перетасовываются. Это озна- чает, что каждое отдельное тело представляет собой лишь временное транспорт- ное средство для короткоживущей комбинации генов. Данная комбинация генов, т. е. каждый отдельный индивидуум, может быть короткоживущим, но сами гены по- тенциально являются долгоживущими. В ряду поколений их пути постоянно пересе- каются и расходятся. Отдельный ген можно рассматривать как единицу, продол- жающую существовать в ряду многочисленных последовательных индивидуальных тел. Это центральное положение, развиваемое в настоящей главе, и именно с ним некоторые из моих самых уважаемых коллег упрямо отказываются соглашаться, так
что читатели должны простить мне, если им покажется, что я разрабатываю его слишком тщательно. Прежде всего, я должен вкратце изложить основы явления по- ла. Как было сказано выше, чертежи для построения тела человека составляют 46 томов. На самом деле это сверхупрощение. Правда довольно причудлива. Эти 46 хромосом состоят из 23 пар хромосом. Можно было бы сказать, что в ядре каждой клетки хранятся два альтернативных набора по 23 тома чертежей в каждом. Назо- вите их том 1а и том 16, том 2а и том 26 и т. д. до тома 23а и тома 236. Ко- нечно, цифры, используемые мною для обозначения томов, а затем листов, совер- шенно произвольны. Мы получаем каждую хромосому в целости и сохранности, от одного из наших двух родителей, в семеннике или яичнике которых она была собрана. Тома 1а, 2а. За,... поступают, скажем, от отца. Тома 16, 26, 36,... поступают от матери. Это очень трудно осуществить на практике, но теоретически можно разглядеть под микроскопом в любой из клеток человека 46 хромосом и отделить 23 материн- ские хромосомы от 23 отцовских. ??;/ ♦г м Женский набор хромосом: 22 пары аутосом и пара половых хромосом XX. Парные хромосомы не проводят всю свою жизнь, физически соприкасаясь или да- же находясь поблизости одна от другой. Почему в таком случае их называют «парными»? А потому, что каждый том, полученный от отца, можно считать, лист за листом, прямой альтернативой одного определенного тома, полученного от ма- тери. Например, 6-й лист тома 13а и 6-й лист тома 136 могут касаться цвета глаз; возможно, в одном значится «голубые», а в другом «карие». Иногда эти два альтернативных листа бывают идентичны, а иногда, как в нашем примере с цветом глаз, они различаются. Что же делает тело, если они дают противоречивые «рекомендации»? Решения могут быть разными. Иногда одна инст- рукция перевешивает другую. Если это касается цвета глаз у человека, то глаза будут карие: инструкции, детерминирующие голубые глаза, при построении тела останутся без внимания, хотя это не препятствует их передаче последующим по- колениям. Ген, который игнорируется таким образом, называется рецессивным, а противостоящий ему ген — доминантным. Ген карих глаз доминирует над геном го- лубых глаз. Глаза человека будут голубыми только в том случае, если обе копии соответствующего листа единодушно рекомендуют голубые глаза. Гораздо чаще в тех случаях, когда два альтернативных гена не идентичны, это приводит к сво- его рода компромиссу — тело создается по промежуточному или даже совершенно иному плану. Если два гена, подобно генам карих и голубых глаз, — конкуренты, стремящие- ся занять одно и то же место в данной хромосоме, их называют аллельными друг другу, или аллелями. Для наших целей слово «аллель» — синоним слова «сопер-
ник». Представим себе том чертежей в виде скоросшивателя, так что листы можно вынимать и менять местами. В каждом томе 13 должен быть лист 6, но существует несколько возможных листов 6, которые могли бы оказаться в скоросшивателе ме- жду листами 5 и 7. Один из них диктует «голубые глаза», другой возможный лист - «карие глаза». В данной популяции могут быть и другие варианты, которые диктуют другие глаза, например зеленые. Так, место листа 6 в 13-х хромосомах, разбросанных по всей популяции, может занимать любой из полудюжины альтерна- тивных аллелей. У каждого же данного человека имеется только две хромосомы, соответствующие тому 13. Поэтому в месте, отведенном листу 6, у него может быть максимум два аллеля. Это могут быть две копии одного и того же аллеля, как у голубоглазого индивидуума, или же любые два аллеля из полудюжины аль- тернатив, имеющихся в популяции в целом. Конечно, человек не может в буквальном смысле слова пойти и выбрать себе гены из полного генофонда данной популяции. В любой данный момент гены связа- ны внутри отдельных машин выживания. Наши гены выдаются нам в момент зачатия, и мы ничего не можем в них изменить. Тем не менее, в известном смысле гены данной популяции можно, в конечном счете, рассматривать в общем как некий ге- нофонд. Это слово используется генетиками в качестве специального термина. Генофонд — полезная абстракция, потому что при половом размножении гены пере- мешиваются, хотя и строго организованным способом. В частности, как мы сейчас увидим, что-то сходное с выниманием листов и пачек листов из скоросшивателя и их обменом происходит на самом деле. Я описал обычное деление клетки на две новые клетки, каждая из которых по- лучает полную копию всех 46 хромосом. Такое нормальное клеточное деление на- зывают митозом. Существует, однако, клеточное деление другого типа, называе- мое мейозом. Оно происходит только при образовании половых клеток- сперматозоидов и яйцеклеток. Сперматозоиды и яйцеклетки — единственные среди клеток человека, содержащие вместо 46 только по 23 хромосомы. Это ровно поло- вина от 46, что удобно, поскольку, сливаясь в процессе оплодотворения, они дают начало новому индивидууму с тем же числом хромосом. Мейоз — это клеточ- ное деление особого типа, происходящее только в семенниках и яичниках, в ко- торых клетка, содержащая полный двойной набор, т. е. 46 хромосом, делится, образуя половые клетки с одним набором из 23 хромосом (для иллюстрации все время используется число хромосом у человека). Сперматозоид с его 23 хромосомами образуется в результате мейотического де- ления одной 46-хромосомной клетки семенника. Какие именно 23 хромосомы попа- дут в каждый данный сперматозоид? Очень важно, чтобы он получил при этом не просто любые 23 из прежних хромосом: в нем не должно оказаться два экземпля- ра, например, тома 13 и ни одного тома 17. Теоретически возможно, чтобы инди- видуум наделил один из своих сперматозоидов целиком хромосомами материнского происхождения, т. е. томами 16, 26, 36, ..., 236. В случае подобного маловеро- ятного события ребенок, зачатый с участием такого сперматозоида, унаследует половину своих генов от бабки с материнской стороны и не получит ни одного гена от деда со стороны отца. Но на самом деле такого грубого распределения на уровне целых хромосом не происходит. Дело обстоит сложнее. Вспомните, что тома (хромосомы) мы представляем себе в виде скоросшивателей. На самом деле при образовании сперматозоида отдельные листы или скорее пачки листов из од- ного тома отделяются и обмениваются местами с соответствующими пачками из альтернативного тома. Так, например, у данного сперматозоида том 1 может со- держать первые 65 листов из тома 1а и листы с 66-го и до последнего — из тома 16. Такой же смешанный состав могут иметь и остальные 22 тома этого спермато- зоида. Поэтому каждый сперматозоид, образуемый данным индивидуумом, отличает- ся от остальных, несмотря на то, что все они собрали свои 23 хромосомы из ку- сочков одного и того же 46-хромосомного набора. Подобным же образом в яични-
ках формируются яйцеклетки, каждая из которых чем-то отличается от других. Механика этого смешивания в реальной жизни хорошо изучена. В процессе обра- зования сперматозоида (или яйцеклетки) отдельные участки каждой отцовской хромосомы физически отделяются от других и обмениваются местами с точно соот- ветствующими им участками материнской хромосомы. (Не забывайте, что мы гово- рим о хромосомах, которые индивидуум, давший сперматозоид, первоначально по- лучил от своих родителей, т. е. от деда и бабки с отцовской стороны ребенка, зачатого при участии этого сперматозоида.) Процесс обмена участками хромосомы называют кроссинговером. Он играет очень важную роль во всем, что составляет содержание настоящей публикации. Это означает, что если вы стали бы рассмат- ривать под микроскопом один из собственных сперматозоидов (или яйцеклетку, если вы женщина), было бы пустой тратой времени пытаться идентифицировать хромосомы, первоначально полученные от отца и полученные от матери. (Этим они заметно отличаются от хромосом обычных клеток тела). Каждая отдельная хромо- сома сперматозоида представляет собой как бы лоскутное одеяло или мозаику из материнских и отцовских генов. Дочерняя клетка II Дочерняя клетка Интерфаза Гомологичные хромосомы Мейоз. Здесь принятая нами для генов метафора с листами начинает давать сбой. В скоросшивателе листы можно вставлять, вынимать или менять местами, но нельзя проделывать это с частями листа. Между тем генный комплекс — это всего лишь длинная нитка нуклеотидов, вовсе не разделенная на четко обособленные листы. Разумеется, существуют специальные символы, обозначающие начало и конец инст- рукции для синтеза белковой цепи. Эти старт-сигнал и стоп-сигнал записаны с помощью того же самого четырехбуквенного алфавита, что и информация для по- строения белка. Между двумя такими знаками препинания записаны закодированные инструкции для синтеза одного белка. Если угодно, ген можно определить как последовательность нуклеотидов, расположенных между старт-сигналом и стоп- сигналом и кодирующих одну белковую цепь. Для такой единицы был предложен термин цистрон, и некоторые люди употребляют слова «ген» и «цистрон» на рав- ных правах. Однако кроссинговер не считается с границами между цистронами. Разрывы могут возникать как в пределах отдельных цистронов, так и между ними, как если бы чертежи были сделаны не на отдельных листах, а на 46 рулонах тик- керной ленты2. Длина цистрона не фиксирована. Установить, где кончается один Тикерная лента (1870-1970 гг.) состояла из бумажной ленты, проходящей через маши- ну, называемую биржевым тикером, на которой печатались сокращенные названия компаний в виде буквенных символов, за которыми следуют числовые данные о цене сделки с ак- циями и информации об объеме.
цистрон и начинается другой, можно только, считывая символы на ленте и следя за появлением символов стоп- и старт-сигналов. Кроссинговер состоит в том, что из соответствующих одна другой материнской и отцовской лент вырезаются и обмениваются друг с другом соответствующие участки, независимо от того, что на них записано. В заглавии этой публикации слово «ген» означает не единичный цистрон, а не- что более тонкое. Мое определение не всем придется по вкусу, однако, общепри- нятого определения гена не существует. Даже если бы такое определение име- лось , его, как и всякое другое, не следовало бы считать незыблемым. Мы можем определить то или иное слово в соответствии с нашими конкретными целями при условии, что определение будет ясным и недвусмысленным. Я хочу воспользовать- ся определением, принадлежащим Дж. Уильямсу: ген — любая порция хромосомного материала, сохраняющаяся на протяжении достаточного числа поколений, чтобы служить единицей естественного отбора. Пользуясь терминами гл. 2, ген — это репликатор с высокой точностью копирования. Точность копирования означает то же самое, что и выражение «долговечность в форме копий», я сведу это просто к долговечности. Такое определение потребует некоторого обоснования. При любом определении ген должен составлять часть какой-то хромосомы. Во- прос в величине этой части — сколько в нее входит тиккерной ленты? Представим себе любую последовательность примыкающих друг к другу кодовых букв на ленте. Назовем эту последовательность генетической единицей. Это может быть последо- вательность всего из десяти букв в пределах одного цистрона; или последова- тельность из восьми цистронов; она может начаться и кончиться в середине цис- трона. Она будет перекрываться с другими генетическими единицами. В нее будут входить более мелкие единицы, а сама она будет частью более крупных единиц. Независимо от того, будет ли она длинной или короткой, для наших целей она представляет собой то, что мы называем генетической единицей. Это просто от- резок хромосомы, физически никак не отдифференцированный от остальной хромо- сомы. Здесь мы подходим к важному моменту. Чем короче данная генетическая едини- ца , тем дольше — в ряду поколений — она имеет шансы выжить. В частности, тем менее вероятно, что она будет разорвана при том или ином кроссинговере. Пред- положим, что целая хромосома в среднем претерпевает один кроссинговер при ка- ждом образовании сперматозоида или яйца путем мейотического деления и что этот кроссинговер может произойти в любом ее участке. Для очень большой гене- тической единицы, длина которой составляет, скажем, половину общей длины хро- мосомы, вероятность разрыва при каждом мейозе равна 50%. Если же рассматри- ваемая генетическая единица соответствует 1% общей длины хромосомы, то можно считать, что вероятность ее разрыва при каждом мейозе равна 1%. Это означает, что такая единица может сохраняться у многих поколении потомков данного инди- видуума. Длина одного цистрона составляет, по-видимому, гораздо менее 1% дли- ны всей хромосомы. Можно ожидать, что даже группа из нескольких соседних цис- тронов просуществует во многих поколениях, прежде чем будет разрушена крос- синговером. Среднюю ожидаемую продолжительность жизни данной генетической единицы удоб- но оценивать числом поколений, которое можно перевести в число лет. Если при- нять за презумптивную генетическую единицу целую хромосому, то ее жизненный цикл продолжается в течение всего лишь одного поколения. Допустим, что это ваша хромосома 8а, полученная вами от отца. Она образовалась в одном из се- менников незадолго до того, как вы были зачаты. Она не существовала никогда прежде за всю мировую историю. Она была создана в процессе перемешивания, происходящего при мейозе, постепенно образуясь из объединяющихся друг с дру- гом участков хромосом от ваших бабки и деда с отцовской стороны. Она попала в один сперматозоид, который стал единственным в своем роде. Этот сперматозоид
был одним из нескольких миллионов образующих мощную армаду малюсеньких сосу- дов, которые все вместе вплыли в организм вашей матери. Этот сперматозоид — один-единственный (если только вы не один из неидентичных близнецов) из всей флотилии, который проник в одну из яйцеклеток вашей матери и дал вам жизнь. Рассматриваемая нами генетическая единица, ваша хромосома 8а, реплицируется вместе со всем остальным вашим генетическим материалом. Теперь она существует в дуплицированном виде во всех клетках вашего тела. Но когда вы в свою оче- редь соберетесь стать отцом (или матерью), эта хромосома будет разрушена в процессе образования в вашем организме сперматозоидов (или яйцеклеток). Между этой хромосомой и вашей материнской хромосомой 86 произойдет обмен участками. В каждой половой клетке будет создана новая хромосома 8; она может оказаться «лучше» старой или «хуже», но, если исключить возможность довольно маловеро- ятного совпадения, она будет определенно иной, определенно единственной в своем роде. Продолжительность жизни одной хромосомы — одно поколение. А какова продолжительность жизни более мелкой генетической единицы, состав- ляющей, например, 1/100 длины хромосомы 8а? Эту единицу вы также получили от своего отца, но весьма вероятно, что ее сборка происходила не в его организ- ме. В соответствии с нашими прежними рассуждениями он с вероятностью 99% по- лучил ее в интактном состоянии от одного из двух своих родителей. Допустим, это была его мать, т. е. ваша бабушка со стороны отца. Опять-таки эта бабушка с вероятностью 99% получила эту хромосому в интактном виде от одного из своих родителей. В конечном счете, проследив родословную маленькой генетической единицы на достаточном числе поколений, мы дойдем до ее первоначального соз- дателя. На какой-то стадии она, вероятно, была создана впервые в некоем се- меннике или яичнике одного из ваших предков. Позвольте мне еще раз напомнить о несколько специальном смысле, который я вкладываю в слово «создавать». Вполне возможно, что мелкие субъединицы, со- ставляющие рассматриваемую нами генетическую единицу, существовали давно. На- ша генетическая единица была создана в какой-то конкретный момент только в том смысле, что определяющего ее особого расположения субъединиц до этого мо- мента не существовало. Момент создания мог наступить совсем недавно, например у одного из ваших дедов или бабок. Но если речь идет об очень маленькой гене- тической единице, то она могла быть впервые собрана у одного из гораздо более далеких предков, возможно, у человекообразного предка, еще не достигшего ста- туса человека. Кроме того, имеющаяся у вас маленькая генетическая единица вполне может просуществовать в течение такого же долгого времени в будущем, оставаясь интактной при прохождении через длинный ряд ваших потомков. Напомню также, что потомки одного индивидуума образуют не прямую линию, а ветвящееся дерево. У того (или той) из ваших предков, кем бы он ни был, кото- рый «создал» данный короткий участок вашей хромосомы 8а, было, скорее всего, помимо вас, еще много других потомков. Одну из ваших генетических единиц мо- жет иметь также ваш двоюродный брат. Она может иметься у меня, у английского премьер-министра, а также у вашей собаки, поскольку, зайдя достаточно далеко в глубь веков, у всех у нас можно обнаружить общих предков. Кроме того, точно такая же мелкая единица случайно могла быть независимо собрана несколько раз: если единица достаточно мала, то совпадение нельзя считать чересчур маловеро- ятным. Однако даже у близкого родственника вряд ли удастся обнаружить целую хромосому, в точности идентичную одной из ваших хромосом. Чем мельче генети- ческая единица, тем больше вероятность того, что она имеется у какого-то дру- гого индивидуума, — тем больше вероятность того, что она многократно пред- ставлена в виде копий. Случайное объединение в результате кроссинговера предсуществующих субъеди- ниц — обычный способ возникновения новой генетической единицы. Другой способ, имеющий, несмотря на свою редкость, огромное эволюционное значение, называет-
ся точковой мутацией. Точковая мутация — это ошибка, соответствующая буквен- ной опечатке в книге. Она случается редко, однако очевидно, что чем длиннее генетическая единица, тем скорее можно ожидать, что в ней возникнет изменение в результате мутации в какой-то ее точке. Другую редкую ошибку или мутацию, имеющую важные долгосрочные последствия, назвали инверсией. Она возникает в результате того, что участок хромосомы, выщепившись из нее, поворачивается на 180° и в таком повернутом положении вновь занимает свое место. Возвращаясь к нашей аналогии со скоросшивателем, можно сказать, что для этого придется перенумеровать листы. Иногда участки хромосом не просто поворачиваются, но, повернувшись, располагаются в совер- шенно другой части хромосомы или даже вообще включаются в другую хромосому. Это можно сравнить с переносом пачки листов из одного тома в другой. Значение такого рода ошибок объясняется тем, что хотя они обычно бывают гибельными, иногда при этом происходит тесное сцепление участков генетического материала, которые начинают «сотрудничать» друг с другом. Возможно, что в результате ин- версии два цистрона, благоприятное воздействие которых проявляется лишь в случае их одновременного присутствия, поскольку каждый из них как-то дополня- ет или усиливает действие другого, оказываются рядом. Если затем естественный отбор будет благоприятствовать новой сформировавшейся таким образом «генети- ческой единице», то она распространится в будущей популяции. Возможно, на протяжении долгих лет генные комплексы усиленно перестраивались или «редакти- ровались» именно таким путем. Один из лучших примеров этого касается явления, известного под названием мимикрии. Некоторые бабочки обладают неприятным вкусом. Они обычно имеют яр- кую и броскую «предупреждающую» окраску, и птицы научаются избегать их. Этим воспользовались другие виды бабочек, не обладающие противным вкусом, которые подражают несъедобным бабочкам. Они сходны с последними по окраске и форме (но не по вкусу) и нередко вводят в заблуждение не только птиц, но и натура- листов. Птица, которая однажды попробовала съесть невкусную бабочку, избегает хватать всех других бабочек, которые на нее похожи. В их число входят бабочки с подражательной окраской, так что естественный отбор благоприятствует генам, детерминирующим такую окраску. Так в процессе эволюции возникла мимикрия. Пример мимикрии расцветки у бабочек. Существует много различных видов «невкусных» бабочек и не все они сходны между собой. Данная бабочка может подражать лишь одному виду, а не всем сра- зу: Вообще каждый отдельный вид специализируется на подражании одному опреде- ленному «невкусному» виду. Но у некоторых мимикрирующих видов обнаружено очень странное явление: одни особи данного вида подражают одному «невкусному» виду, а другие — другому. Любая особь, промежуточная между этими двумя форма- ми или пытающаяся подражать обоим видам сразу, была бы очень скоро съедена; но такие промежуточные особи не рождаются. Подобно тому, как каждая данная
особь определенно представляет собой либо самца, либо самку, так и каждая ба- бочка подражает либо одному «невкусному» виду, либо другому. Одна бабочка мо- жет подражать виду А, а ее брат — виду В. Создается впечатление, что какой-то один ген определяет, будет ли данная особь подражать виду А или виду В. Но как может один ген определять все мно- гообразные аспекты мимикрии: окраску, форму, характер узоров окраски, ритм полета? На это следует ответить, что один ген в смысле одного цистрона, веро- ятно, не может. Однако в результате бессознательного и автоматического «ре- дактирования», осуществляемого инверсиями и другими случайными перестройками генетического материала, большой кластер прежде обособленных генов объединя- ется в данной хромосоме в прочно сцепленную группу. Весь этот кластер ведет себя как единый ген — в сущности, в соответствии с нашим определением, теперь он и есть единый ген — и у него имеется «аллель», представляющий собой на са- мом деле другой кластер. Один кластер содержит цистроны, обеспечивающие под- ражание виду А, а другой — цистроны, определяющие подражание виду В. Каждый кластер так редко разрывается при кроссинговере, что в природе никогда не встречаются бабочки промежуточного типа, но они довольно часто появляются при массовом разведении в лаборатории. Под словом «ген» я имею в виду генетическую единицу, которая достаточно ма- ла, чтобы сохраняться на протяжении многих поколений и распространяться во- круг в большом числе копий. Это не жесткое определение типа «все или ничего», но определение несколько расплывчатое, подобное таким определениям, как «большой» или «старый». Чем больше вероятность того, что данный участок хро- мосомы будет разорван при кроссинговере или изменится в результате разного рода мутаций, тем меньше он заслуживает названия гена в том смысле, который я вкладываю в этот термин. По-видимому, под это определение подпадает цистрон, но это могут быть и крупные единицы. Десяток цистронов может располагаться в хромосоме в такой тесной близости, что для наших целей их можно считать одной долгоживущей генетической единицей. Хорошим примером служит кластер, опреде- ляющий мимикрию у бабочек. Когда цистроны покидают одно тело и входят в сле- дующее, используя сперматозоид или яйцеклетку для путешествия в следующее по- коление, они, вероятно, могут обнаружить на своем маленьком кораблике своих ближайших соседей по предыдущему путешествию — старых товарищей, вместе с ко- торыми они совершили долгое путешествие, начавшееся в телах очень далеких предков. Соседние цистроны, лежащие в той же хромосоме, образуют тесно сцеп- ленную группу попутчиков, которым лишь в редких случаях не удается «взойти на борт» того же «судна», когда наступает время мейоза. Строго говоря, эту публикацию следовало бы назвать не «Эгоистичный цистрон» и не «Эгоистичная хромосома», а «Немножко эгоистичный большой кусочек хромо- сомы и даже еще более эгоистичный маленький кусочек хромосомы». Такое назва- ние, мягко говоря, мало привлекательно, а поэтому, определив ген как неболь- шой кусочек хромосомы, потенциально сохраняющийся на протяжении многих поко- лений , я выбрал название «Эгоистичный ген». Мы теперь вернулись назад, к тому пункту, от которого отошли в конце гл. 1. Там мы убедились, что эгоистичности следует ожидать от любой сущности, заслу- живающей названия основной единицы естественного отбора. Мы видели, что неко- торые исследователи считают единицей естественного отбора вид, другие — попу- ляцию или группу в пределах вида, третьи — индивидуум. Я предпочитаю рассмат- ривать в качестве основной единицы естественного отбора, а поэтому и функцио- нальной единицы, представляющей самостоятельный интерес, отдельный ген. В этой главе я определил ген таким образом, что при всем желании не могу ока- заться неправым! Естественный отбор в своей самой общей форме означает дифференциальное вы- живание организмов. Одни организмы сохраняются, а другие вымирают, но для то-
го, чтобы эта селективная гибель оказывала какое-то воздействие на мир, необ- ходимо еще одно условие: каждый организм должен существовать в большом числе копий, и, по крайней мере, некоторые организмы должны быть потенциально спо- собны выжить — в форме копий — в течение значимого периода эволюционного вре- мени. Этими свойствами наделены мелкие генетические единицы, а индивидуумы, группы и виды таких свойств лишены. Большая заслуга Грегора Менделя состоит в том, что он продемонстрировал возможность рассматривать наследственные едини- цы как неделимые и независимые частицы. Сегодня мы знаем, что это некоторое упрощение. Даже цистрон иногда поддается делению, а любые два гена, находя- щиеся в одной хромосоме, не вполне независимы. Что касается меня, то я опре- делил ген как единицу, которая в значительной степени приближается к идеалу неделимой корпускулярности. Ген нельзя считать неделимым, но делится он ред- ко . Он либо несомненно присутствует, либо несомненно отсутствует в теле каж- дого данного индивидуума. Ген передается от деда или бабки к внуку или внуч- ке, оставаясь интактным, и проходит через промежуточное поколение, не смеши- ваясь с другими генами. Если бы гены постоянно сливались друг с другом, есте- ственный отбор в нашем теперешнем понимании был бы невозможен. Между прочим, это было доказано еще при жизни Дарвина и причинило ему немало беспокойства, поскольку в те дни господствовала теория слитной наследственности. Открытие Менделя уже было опубликовано и оно могло бы успокоить Дарвина, но, увы!, он так и не узнал о нем; никто, по-видимому, не прочитал тогда эту работу. Она привлекла внимание лишь спустя годы после смерти и Дарвина, и Менделя. Мен- дель , возможно, не представлял себе всего значения своих открытий, иначе он мог бы написать Дарвину. Другой аспект корпускулярности гена состоит в том, что он никогда не старе- ет; он с равной вероятностью может умереть в возрасте как миллиона, так и всего ста лет. Он перепрыгивает из одного тела в другое, манипулируя ими на свой лад и в собственных целях, покидая эти смертные тела одно за другим, прежде чем они состарятся и умрут. Гены бессмертны, или, скорее, их определяют как генетические сущности, поч- ти заслуживающие такого эпитета. Мы, индивидуальные машины выживания в этом мире, можем рассчитывать прожить еще несколько десятков лет. Но ожидаемая продолжительность жизни генов должна измеряться не в десятках, а в тысячах и миллионах лет. У видов, размножающихся половым путем, отдельная особь — слишком крупная и слишком преходящая генетическая единица, чтобы ее можно было назвать значимой единицей естественного отбора. Группа индивидуумов — еще более крупная едини- ца. С генетической точки зрения индивидуумы и группы подобны тучам на небе или пыльным бурям в пустыне. Это временные агрегации или федерации. Они не остаются стабильными в эволюционном масштабе времени. Популяции могут сохра- няться довольно долго, но они постоянно смешиваются с другими популяциями, утрачивая при этом свою идентичность. Кроме того, они подвержены эволюционно- му изменению изнутри. Популяция недостаточно дискретна, чтобы служить едини- цей естественного отбора, она недостаточно стабильна и однородна, чтобы ока- заться «отобранной» в ущерб другой популяции. Отдельный организм кажется достаточно дискретным, пока он живет, но, Боже, как недолго это длится! Каждый индивидуум уникален. Эволюция невозможна, если все, чем вы располагаете — выбор между организмами, каждый из которых имеется лишь в одном экземпляре! Половое размножение — это не репликация. Точно так же, как данная популяция «загрязнена» другими популяциями, так и потомство данного индивидуума «загрязнено» потомством его полового партнера. В ваших детях от вас лишь половина, в ваших внуках — лишь четверть. По прошествии не- скольких поколений вы можете надеяться только на то, что каждый из ваших мно- гочисленных потомков будет нести в себе маленькую частичку, полученную от
вас, всего несколько генов, даже в том случае, если некоторые среди этих по- томков будут носить вашу фамилию. Индивидуумы не вечны, они преходящи. Хромосомы также уходят в небытие, по- добно пачке карт, полученных каждым из игроков и отыгранных вскоре после сда- чи . Но с самими картами при тасовке ничего не происходит. Карты — это гены. Гены не разрушаются при кроссинговере, они просто меняют партнеров и продол- жают двигаться дальше. Конечно, они движутся дальше. Это их работа. Они — ре- пликаторы , а мы — машины, необходимые им для того, чтобы выжить. После того как мы выполнили свою задачу, нас выбрасывают. Но гены — выходцы из геологи- ческого времени, они здесь навеки. Гены, подобно алмазам, вечны, но в несколько ином плане, чем алмазы. От- дельный кристалл алмаза постоянно сохраняет неизменную атомную структуру. Мо- лекула ДНК не обладает таким постоянством. Жизнь каждой отдельной физической молекулы ДНК довольно коротка, составляя, возможно, несколько месяцев, и, безусловно, не больше, чем продолжительность жизни человека. Но молекула ДНК может теоретически продолжать существование в виде копий самой себя в течение 100 млн. лет. Кроме того, подобно древним репликаторам в первичном бульоне, копии какого-то одного гена могут распространиться по всему миру. Разница лишь в том, что все современные варианты аккуратно упакованы в тела машин вы- живания . Всем этим я хочу подчеркнуть потенциальное квази-бессмертие гена в форме копий как его определяющее свойство. Для некоторых целей вполне приемлемо оп- ределить ген как отдельный цистрон, однако для эволюционной теории это опре- деление следует расширить. Степень расширения зависит от целей данного опре- деления. Мы хотим найти практическую единицу естественного отбора. Для начала мы должны перечислить те свойства, которыми должна обладать единица естест- венного отбора, чтобы добиться успеха. Как было установлено в гл. 2, это дол- говечность, плодовитость и точность копирования. Затем мы просто определяем «ген» как самую большую единицу, которая, по крайней мере, потенциально, об- ладает этими свойствами. Ген — это долгоживущий репликатор, существующий в форме многих идентичных копий. Его долговечность не безгранична. Даже алмаз нельзя считать абсолютно вечным, и даже цистрон может оказаться разрезанным пополам при кроссинговере. Ген можно определить как участок хромосомы, доста- точно короткий, чтобы он мог сохраняться потенциально в течение достаточно долгого времени и функционировать в качестве значимой единицы естественного отбора. Что именно означает «достаточно долгое время»? Однозначно и быстро ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от того, насколько сильное «давление» ока- зывает естественный отбор. Иными словами, насколько больше вероятность того, что погибнет «плохая» генетическая единица, а не ее «хороший» аллель. Это чисто количественный фактор, который в разных случаях будет неодинаков. Самая крупная практическая единица естественного отбора — ген — обычно занимает на шкале промежуточное положение между цистроном и хромосомой. Ген является хорошим кандидатом на роль основной единицы естественного от- бора благодаря своему потенциальному бессмертию. Теперь настало время остано- виться на слове «потенциальное». Ген может прожить миллион лет, но многие но- вые гены не доживают до конца даже в своём первом поколении. Те немногие ге- ны, которым это удается, выживают отчасти просто потому, что им повезло, но главным образом благодаря имеющимся у них необходимым качествам, а это озна- чает, что они способны создавать машины выживания. Они воздействуют на эм- бриональное развитие каждого из последовательного ряда тел, в которых они оказываются, в результате чего шансы этого тела на выживание и размножение становятся чуть выше, чем они могли бы быть при воздействии на него конку- рентного гена или аллеля. Например, «хороший» ген может обеспечить свое выжи-
вание, наделяя последовательные тела, в которых он оказывается, длинными но- гами, дающими им возможность убегать от хищников. Это частный, а не универ- сальный пример. Длинные ноги ведь не всегда дают преимущество. Кроту они ос- ложняли бы жизнь. Не лучше ли нам, не увязая в деталях, подумать о каких-то универсальных качествах, которые мы ожидаем встретить у всех хороших (т. е. долгоживущих) генов? А также о том, каковы те свойства, по которым можно сра- зу узнать «плохой» недолговечный ген? Таких универсальных свойств может быть несколько, но одно из них особенно тесно связано с темой этой публикации: на генном уровне альтруизм — плохая черта, а эгоизм — хорошая. Это неумолимо вы- текает из наших определений альтруизма и эгоизма. Гены непосредственно конку- рируют за выживание со своими аллелями, содержащимися в генофонде, поскольку эти аллели стремятся занять их место в хромосомах последующих поколений. Лю- бой ген, поведение которого направлено на то, чтобы повысить собственные шан- сы на сохранение в генофонде за счет своих аллелей, будет, по определению, стремиться выжить (в сущности, это тавтология). Ген представляет собой основ- ную единицу эгоизма. Итак, мы сформулировали главную идею, заключенную в этой главе. Но я не- сколько завуалировал при этом некоторые сложности и негласные допущения. О первой сложности мы уже вкратце говорили. Как бы независимо и свободно ни со- вершали гены свое путешествие из поколения в поколение, их никак нельзя счи- тать свободными и независимыми в роли факторов, регулирующих эмбриональное развитие. Они сотрудничают и взаимодействуют как между собой, так и с внешней средой неимоверно сложными способами. Такие выражения, как «ген длинных ног» или «ген альтруистичного поведения» — удобные обороты речи, однако важно по- нимать, что они означают. Нет такого гена, который сам по себе создает длин- ную или короткую ногу. Построение ноги требует совместного действия множества генов. Необходимо также участие внешней среды: ведь, в конечном счете, ноги «сделаны» из пищи! Вполне возможно, однако, что существует некий определенный ген, который, при прочих равных условиях, детерминирует развитие более длин- ных ног, чем его аллель. В качестве аналогии приведем влияние удобрения, например нитрата, на рост пшеницы. Общеизвестно, что растения пшеницы лучше растут при внесении в почву нитрата, чем без удобрения. Никто, однако, не станет утверждать, что растение пшеницы можно получить из одного только нитрата. Совершенно очевидно, что для этого необходимы также семена, почва, солнечный свет, вода и различные мине- ральные вещества. Но если все эти другие факторы остаются на постоянном уров- не или даже если они варьируют в известных пределах, добавление нитрата улуч- шит рост пшеницы. То же самое относится к воздействию единичных генов на раз- витие зародыша. Эмбриональное развитие контролируется такой сложной сетью пе- реплетающихся взаимозависимостей, что нам лучше их не касаться. Ни один гене- тический фактор или фактор среды нельзя считать единственной «причиной» раз- вития той или иной части тела младенца. Все части его тела образуются под влиянием практически бесконечного числа факторов. Но любое различие между од- ним младенцем и другим, например различие в длине ног, можно без труда объяс- нить одним или несколькими простыми различиями либо в среде, либо в генах. В конкретной борьбе за выживание главная роль принадлежит именно различиям, причем эволюционное значение имеют различия, контролируемые генетически. В той мере, в какой это касается гена, его аллели — это его злейшие сопер- ники, тогда как другие гены — это лишь часть его среды, подобно температуре, пище, хищникам или компаньонам. Эффект данного гена зависит от его среды, а в нее входят другие гены. Иногда данный ген характеризуется одним эффектом в присутствии какого-то определенного гена и совсем другим в присутствии иного набора генов. Весь набор генов данного организма образует своего рода генети- ческий климат, или фон, изменяющий эффекты каждого отдельного гена и влияющий
на них. Здесь мы, по-видимому, столкнулись с парадоксом. Если создание младенца — столь сложный процесс, требующий совместного действия множества участников, и если каждому гену необходимы несколько тысяч других генов, чтобы выполнить данную задачу, то как примирить это с представленной мной картиной неделимых генов, перепрыгивающих, подобно сернам, из тела в тело на протяжении веков: свободных, не встречающих препятствий и своекорыстных факторов жизни? Так все это было чепухой? Вовсе нет. Может быть, кое-где я несколько увлекся, но я не говорил ерунды и никакого парадокса на самом деле нет. Это можно объяснить с помощью другой аналогии. Один гребец в одиночку не может выиграть соревнования по гребле между Окс- фордским и Кембриджским университетами. Ему нужны восемь товарищей. Каждый из них — «специалист» в своей области и всегда занимает в лодке определенное ме- сто , выполняя функции рулевого, загребных или носового. Гребля — коллективное мероприятие, причем одни спортсмены часто бывают сильнее других. Допустим, что тренер хочет набрать себе команду из числа кандидатов, среди которых есть рулевые, загребные и носовые. Предположим, что отбор происходит следующим об- разом. Каждый день тренер создает три новые пробные команды, произвольно пе- ребрасывая кандидатов на каждое место в лодке из одной команды в другую и устраивая затем соревнования между командами. Спустя несколько недель выясня- ется, что в выигрывающей команде часто участвуют одни и те же отдельные спортсмены. Их берут на заметку как хороших гребцов. Другие кандидаты чаще всего оказываются в проигрывающих командах и от них, в конце концов, отказы- ваются. Но даже выдающийся гребец может иногда оказаться в проигравшей коман- де либо вследствие низкого уровня других ее членов, либо просто по невезению, например из-за встречного ветра. Сильные спортсмены лишь в среднем попадают в состав выигрывающей команды. Гребцы — это гены. Соперники за каждое место в лодке-аллели, способные за- нимать одно и то же место в хромосоме. Быстрая гребля соответствует способно- сти построить тело, достигающее успеха, т. е. выживающее. Ветер — это внешняя среда. Масса альтернативных кандидатов — генофонд. В той мере, в какой это касается выживания каждого отдельного тела, все его гены находятся в одной и той же лодке. Многие «хорошие» гены попадают в «плохую» компанию, оказавшись в теле, где имеется летальный ген, убивающий это тело еще в детском возрасте. В таком случае хороший ген гибнет вместе с остальными. Но это только одно те- ло, а ведь копии нашего хорошего гена живут и в других телах, в которых нет летального гена. Многие гены идут на дно, потому что они оказались в данном теле вместе с плохими генами, многие гибнут из-за неприятных событий другого рода, например, потому, что в тело ударила молния. Однако по определению уда- ча и невезенье распределяются случайным образом, и ген, который постоянно проигрывает, не просто неудачник — это плохой ген. Одно из качеств хорошего гребца — способность к слаженному взаимодействию с другими членами команды. Это может быть не менее важно, чем сильные мышцы. Как это было показано на примере с бабочками, естественный отбор может бес- сознательно «отредактировать» данный генный комплекс с помощью инверсий и других крупных перемещений кусочков хромосом, в результате чего гены, которые хорошо кооперируются, образуют тесно сцепленные группы. Однако существует еще одна возможность для того, чтобы гены, никак не связанные между собой физиче- ски, могли отбираться по своей взаимной совместимости. Ген, хорошо сотрудни- чающий с большинством генов всего остального генофонда, с которыми он имеет шансы встретиться в последовательных телах, будет обладать неким преимущест- вом. Например, чтобы хищник был эффективным, он должен обладать острыми резцами, кишечником определенного строения, способным переваривать мясо, и многими
другими признаками. А эффективному растительноядному нужны плоские перетираю- щие зубы и гораздо более длинный кишечник с совершенно иным биохимическим ме- ханизмом переваривания пищи. В генофонде какого-нибудь растительноядного лю- бой новый ген, который преподнес бы своим обладателям острые плотоядные зубы, не имел бы успеха; и не потому, что плотоядность вообще нечто дурное, но по- тому, что организм не может эффективно усваивать мясо, если у него нет соот- ветствующей пищеварительной системы. Гены острых плотоядных зубов не несут в себе ничего безусловно отрицательного. Они плохи только в таком генофонде, в котором доминируют гены признаков, связанных с растительноядным типом пита- ния. Это очень, сложная и тонкая идея. Она сложна, потому что «среда» каждого отдельного гена в значительной мере состоит из других генов, каждый из кото- рых сам подвергается отбору, направленному на способность кооперироваться со своей средой из других генов. Аналогия, позволяющая пояснить эту тонкость, существует, однако она выходит за рамки нашего повседневного опыта. Это ана- логия с математической «теорией игр», которая понадобится нам в гл. 5 в связи с агрессивным соперничеством между отдельными животными. Поэтому я откладываю дальнейшее обсуждение этого вопроса до тех пор, пока мы не дойдем до конца гл. 5, и возвращаюсь к центральной идее данной главы. Она заключается в том, что основной единицей естественного отбора лучше считать не вид, не популя- цию, не индивидуум даже, а какую-то небольшую единицу генетического материа- ла, которую удобно назвать геном. Краеугольным камнем этих рассуждений, как мы уже говорили, служит допущение, что гены потенциально бессмертны, тогда как тела и все другие единицы более высокого ранга преходящи. Рассуждения эти основаны на двух фактах: факте полового размножения и кроссинговера и факте смертности отдельного индивидуума. Сами факты несомненно верны. Однако оста- ется вопрос, почему они верны. Почему человек, как и большинство других машин выживания, практикует половое размножение? Почему его хромосомы вступают в кроссинговер? И почему он не живет вечно? Вопрос о том, почему человек умирает от старости, очень сложен, и его под- робный разбор выходит за рамки этой публикации. Помимо особых причин, было выдвинуто несколько более общих. Например, по одной теории, одряхление пред- ставляет собой накопление гибельных ошибок копирования и других повреждений генов, возникающих в течение жизни индивидуума. Другая теория, принадлежащая сэру Питеру Медоуэру (Peter Medawar), служит хорошим примером эволюционного мышления в терминах отбора генов. Медоуэр сначала отказывается от таких клас- сических утверждений, как «старые особи умирают, совершая акт альтруизма по отношению к виду в целом, потому что если бы они продолжали существовать, бу- дучи слишком дряхлыми для того, чтобы размножаться, они просто создавали бы бессмысленный беспорядок и хаос». Как указывает Медоуэр, такие рассуждения приводят к порочному кругу, поскольку исходят из допущения того, что они со- бираются доказать, а именно — что старые животные слишком дряхлы, чтобы уча- ствовать в размножении. Кроме того, они относятся к категории наивных объяс- нений с точки зрения группового отбора или межвидового отбора, хотя эту их часть можно перефразировать, представив в более респектабельной форме. Собст- венная же теория Медоуэра вполне логична. Мы можем подойти к ней следующим образом. Мы уже ставили вопрос о том, каковы самые общие атрибуты «хорошего» гена и пришли к выводу, что один из них — это «эгоизм». Но другое общее качество, которым должны обладать гены, добивающиеся успеха, это тенденция отсрочить смерть своих машин выживания, по крайней мере, до тех пор, пока последние не размножатся. Возможно, кто-то из ваших двоюродных братьев, или сестер и братьев, или сестер ваших бабушек и дедушек умер в детстве, но ни с одним из ваших прямых предков этого не случилось. Предки просто не умирают юными!
Ген, вызывающий смерть своих обладателей, называют летальным геном. Сущест- вуют также полулетальные гены, ослабляющие индивидуум и повышающие вероят- ность его смерти от других причин. Каждый ген проявляет свой максимальный эф- фект на какой-то определенной стадии жизни организма, и летальные и полуле- тальные гены не составляют в этом смысле исключения. Большинство генов оказы- вают свое влияние на плод, некоторые другие — в детстве, третьи — в молодом возрасте, четвертые — в среднем и, наконец, некоторые в старости. (Обратите внимание, что гусеница и бабочка, в которую она превращается, содержат абсо- лютно одинаковые наборы генов.) Совершенно очевидно, что летальные гены долж- ны удаляться из генофонда. Но столь же очевидно, что летали, действие которых проявляется в позднем возрасте, в генофонде более стабильны, чем летали, дей- ствующие на более ранних стадиях. Ген, оказывающий летальный эффект, находясь в старом теле, может тем не менее сохраняться в генофонде, если этот эффект проявляется после того, как данное тело имело возможность принять хоть какое- то участие в размножении. Например, ген, обусловливающий развитие в старом теле злокачественных новообразований, может быть передан многочисленным по- томкам, потому что его носители успевают родить детей до развития болезни. В отличие от этого ген, вызывающий злокачественный рост у молодых индивидуумов, не может быть передан большому числу потомков, а ген, проявляющий аналогичное действие у детей, не будет передан никому вообще. Таким образом, согласно этой теории, старческое угасание — просто побочный продукт накопления в гено- фонде тех действующих на поздних стадиях летальных и полулетальных генов, ко- торым удалось пройти сквозь сети естественного отбора лишь потому, что их эф- фект проявляется в позднем возрасте. Сам Медоуэр подчеркивает, что отбор благоприятствует генам, которые сдвига- ют на более поздние сроки действие других, летальных, генов, а также генам, способным ускорять эффект хороших генов. Возможно, что эволюция в значитель- ной степени заключается в генетически контролируемых изменениях времени на- ступления генной активности. Важно отметить, что эта теория не требует никаких предварительных допущений о возможности размножения только в определенном возрасте. Приняв в качестве начального допущения, что все индивидуумы с равной вероятностью могут иметь ребенка в любом возрасте, теория Медоуэра позволяет быстро предсказать накоп- ление в генофонде вредных генов, действие которых проявляется в позднем воз- расте, а тенденция к снижению размножения в старости вытекает из этого в ка- честве вторичного следствия. Несколько отклоняясь в сторону, укажем, что одно из достоинств этой теории — некоторые связанные с ней довольно интересные гипотезы. Из нее следует, на- пример, что если бы мы захотели увеличить продолжительность жизни человека, то могли бы воспользоваться двумя основными способами. Во-первых, можно было бы запретить людям иметь детей до определенного возраста, скажем до сорока лет. Через несколько десятилетий этот минимальный возраст повысился бы до пя- тидесяти лет и так далее. Можно допустить, что таким способом продолжитель- ность жизни человека удалось бы довести до нескольких сот лет. Однако я не могу представить себе, чтобы кто-нибудь серьезно захотел завести такой поря- док. Во-вторых, мы могли бы попытаться «обмануть» гены, заставив их считать, что тело, в котором они находятся, моложе, чем это есть на самом деле. Практиче- ски это означало бы идентифицировать изменения, происходящие во внутренней химической среде организма в процессе старения. Любое из них могло бы ока- заться той «кнопкой», которая «включает» летальные гены, действующие на позд- них этапах жизни. Имитируя какие-либо несущественные химические свойства тела молодого индивидуума, быть может, удалось бы предотвратить включение таких «поздних» летальных генов. Отметим, что сами по себе химические сигналы,
свойственные позднему возрасту, не должны быть гибельными в обычном смысле слова. Предположим, например, что содержание некоего вещества S в теле старых индивидуумов выше, чем в теле молодых. Вещество S само по себе может быть со- вершенно безвредным, будучи каким-то компонентом пищи, постепенно накапливаю- щимся в теле. Но автоматически любой ген, который оказывает вредное действие в присутствии вещества S, хотя во всем остальном обладает благоприятным эф- фектом, будет сохраняться отбором в генофонде и фактически окажется тем ге- ном, который вызывает смерть от старости. Для того чтобы избежать этого, дос- таточно было бы удалить из тела вещество S. Революционность этой идеи состоит в том, что вещество S как таковое-всего лишь «метка», указывающая на преклонный возраст. Любой врач, обративший вни- мание на то, что высокое содержание вещества S часто ведет к смерти, возмож- но, решил бы, что это вещество токсично и ломал бы голову, пытаясь найти пря- мую причинную связь между ним и нарушением функций организма. Однако в рас- сматриваемом нами гипотетическом случае он просто терял бы понапрасну время! Возможно, что существует также некое вещество Y — «метка» молодости в том смысле, что содержание его выше в теле молодых индивидуумов, чем старых. Опять-таки может происходить отбор генов, обладающих благоприятным эффектом в присутствии вещества Y, но гибельных в его отсутствие. Поскольку мы не имеем возможности установить природу веществ S и Y (таких веществ может быть мно- го) , нам остается просто сделать общее предсказание: чем лучше нам удастся смоделировать или имитировать в старом теле свойства тела молодого, какими бы несущественными эти свойства ни казались, тем дольше будет жить это старое тело. Я должен подчеркнуть, что это всего лишь спекуляции, основанные на теории Медоуэра. Хотя в некотором смысле в теории Медоуэра по логике вещей должна быть доля правды, это не обязательно означает, что она позволяет правильно объяснить любой реальный пример старческого разрушения организма. Для наших нынешних целей важно, что взгляд на эволюцию с точки зрения отбора генов по- зволяет без труда объяснить тенденцию индивидуумов умирать, когда они стано- вятся старыми. Допущение о смертности индивидуумов, занимающее центральное место в наших рассуждениях в этой главе, оправдано в рамках теории Медоуэра. Другое допущение, о котором я лишь упомянул, — существование полового раз- множения и кроссинговера — оправдать труднее. Кроссинговер имеет место не всегда. У самцов дрозофилы он не происходит. У дрозофилы есть ген, который подавляет кроссинговер также и у самок. Если бы нам надо было разводить попу- ляцию мух, в которой этот ген содержали бы все особи, хромосома в «хромосом- ном фонде» стала бы основной неделимой единицей естественного отбора. В сущ- ности, если довести наше определение до его логического конца, целую хромосо- му следовало бы рассматривать как один «ген». Существуют альтернативы и для полового размножения. Самки тлей без участия отцов рождают живых самок, каждая из которых содержит все гены своей матери. (Между прочим, зародыш, находящийся в «матке» своей матери, может содержать в своей собственной матке еще меньший зародыш. Таким образом, самка тли может родить одновременно дочку и внучку, которые обе эквивалентны идентичным близ- нецам самой этой самки.) Многие растения размножаются вегетативно, выбрасывая боковые побеги. В этом случае мы предпочитаем говорить о росте, а не о раз- множении; но тогда, если поразмыслить, различие между ростом и неполовым раз- множением вообще не очень велико, поскольку как то, так и другое происходит путем простого митотического деления клетки. Иногда растения, возникающие в результате вегетативного размножения, отделяются от родительского растения. В других случаях, например у ильма, корневые отпрыски остаются связанными с ро- дительскими деревьями. В сущности, весь ильмовый лес можно рассматривать как один индивидуум.
Ильмовая роща в бассейне р. Нерча. (Ильм по-другому - вяз). Итак, возникает следующий вопрос: почему все мы прилагаем столько усилий, чтобы смешать наши гены с генами кого-то другого, прежде чем зачать ребенка, если тли и ильмы обходятся без этого? Такой образ действий кажется довольно странным. Почему вообще возник пол, это странное искажение прямой репликации? Что хорошего в половом размножении? Это вопрос, на который эволюционисту ответить крайне трудно. Серьезные по- пытки разобраться в этой проблеме по большей части сопряжены со сложнейшими математическими рассуждениями. Я собираюсь честно избежать их, ограничившись лишь одним заявлением: трудности, с которыми сталкиваются теоретики, пытаясь объяснить эволюцию пола, по крайней мере, отчасти связаны с тем, что по их представлениям индивидуум старается максимизировать число своих выживающих генов. В свете таких представлений половое размножение воспринимается как не- что парадоксальное, поскольку это «неэффективный» для индивидуума способ раз- множать свои гены: каждый ребенок получает при этом только 50% генов данной самки, а остальные 50% поставляет ее половой партнер. Если бы только самка подобно тле отпочковывала детенышей, которые были бы ее точными копиями, то она передавала бы следующему поколению в теле каждого детеныша все 100% своих генов. Этот кажущийся парадокс заставил некоторых теоретиков примкнуть к сто- ронникам теории группового отбора, поскольку на уровне группы относительно легко представить себе преимущества полового процесса. Как высказался по это- му поводу без лишних слов У. Бодмер (W. F. Bodmer) , половое размножение «об- легчает накопление в одном индивидууме благоприятных мутаций, которые возни- кали по отдельности у разных индивидуумов». Однако этот парадокс покажется менее парадоксальным, если в соответствии с приведенными в моей публикации доводами рассматривать индивидуум как машину выживания, создаваемую короткоживущей конфедерацией долгоживущих генов. В этом случае «эффективность» с точки зрения индивидуума в целом окажется несу- щественной. Половое размножение и его альтернатива — размножение бесполое — будут рассматриваться как признак, контролируемый одним геном, подобно такому
признаку, как цвет глаз (голубые или карие). Ген, «определяющий» половое раз- множение, манипулирует всеми остальными генами в своих эгоистичных целях. То же самое делает ген кроссинговера. Существуют даже особые гены, называемые мутаторами, которые управляют частотой ошибок, допускаемых при копировании других генов. По определению, ошибка при копировании неблагоприятна для гена, который был неверно скопирован. Но если она благоприятна для индуцировавшего ее эгоистич- ного гена-мутатора, то этот мутатор может распространиться в генофонде. Точно так же, если кроссинговер создает преимущество для гена кроссинговера, то этого достаточно для объяснения существования кроссинговера. А если половое размножение как противоположное бесполому благоприятно для гена, определяюще- го половое размножение, то этого достаточно для объяснения существования по- следнего . Благоприятно ли оно для всех остальных генов данного индивидуума, не очень важно. С точки зрения эгоистичного гена половое размножение вовсе не такое уж странное явление. Эти рассуждения угрожающе приближаются к порочному кругу, поскольку сущест- вование полового размножения — непременное предварительное условие для целой цепи рассуждений, которые ведут к тому, чтобы считать ген единицей отбора. Я полагаю, что этого порочного круга можно избежать, но настоящая публикация — не место для дальнейшего обсуждения данного вопроса. Половое размножение су- ществует . Уж это точно. Именно благодаря существованию полового размножения и кроссинговера мелкая генетическая единица, или ген, может рассматриваться в качестве наиболее вероятного кандидата на роль фундаментального независимого фактора эволюции. Половое размножение — не единственный кажущийся парадокс, который становит- ся менее запутанным, как только мы подходим к нему с позиций эгоистичного ге- на. Кажется, например, что организмы содержат в себе гораздо больше ДНК, чем это им необходимо: значительная часть ДНК никогда не транслируется в белок. С точки зрения индивидуального организма это представляется парадоксальным. Ес- ли «предназначение» ДНК состоит в том, чтобы надзирать за построением орга- низмов, то очень странно, что значительная ее часть не принимает в этом уча- стия. Биологи ломают себе голову, пытаясь понять, какую полезную функцию не- сет эта, казалось бы, избыточная ДНК. Однако с точки зрения самих эгоистичных генов в этом нет никакого парадокса. Истинное «предназначение» ДНК состоит в том, чтобы выжить - не больше и не меньше. Проще всего объяснить наличие из- быточной ДНК, предположив, что это некий паразит или в лучшем случае неопас- ный, но бесполезный пассажир, попросивший подвезти его в машине выживания, созданной остальной ДНК. Некоторые люди возражают против такого крайне «геноцентрического», по их представлениям, взгляда на эволюцию. В конечном счете, заявляют они, на самом деле живут или умирают целостные индивидуумы со всеми своими генами. Надеюсь, в этой главе я достаточно подробно разъяснил, что здесь на самом деле нет ни- каких разногласий. Точно так же, как гонку выигрывают или проигрывают целые лодки, выживают или умирают действительно индивидуумы, и непосредственное проявление естественного отбора почти всегда наблюдается на уровне индивидуу- мов . Однако долговременные последствия неслучайных смерти и успеха размноже- ния индивидуумов выражаются в форме изменяющихся частот генов в генофонде. С некоторыми оговорками, генофонд играет для современных репликаторов ту самую роль, которую первичный бульон играл для первых репликаторов. Половое размно- жение и кроссинговер как бы обеспечивают сохранение современного эквивалента этого бульона в жидком состоянии. Благодаря половому процессу и кроссинговеру генофонд все время хорошо перемешивается, а гены частично перетасовываются. Эволюция — процесс, с помощью которого число одних генов в генофонде возрас- тает, а число других уменьшается. Было бы хорошо, если бы мы при попытке объ-
яснить эволюцию какого-нибудь признака, например альтруистичного поведения, всякий раз просто спрашивали самих себя: «А какое действие окажет этот при- знак на частоты генов в генофонде?» Иногда язык генов становится несколько нудным, и мы для краткости и живости будем прибегать к метафорам. Но мы все- гда будем придирчиво оценивать наши метафоры, чтобы в случае необходимости можно было вновь вернуться к генному языку. В той мере, в какой это касается отдельного гена, генофонд — это тот буль- он, в котором протекает жизнь гена. Единственное изменение состоит в том, что нынче он обеспечивает свое существование, кооперируясь со сменяющими одна другую группами компаньонов, которых он черпает из генофонда, создавая одну за другой смертные машины выживания. Этим машинам выживания и тому, в каком смысле можно говорить, что гены контролируют их поведение, посвящена гл. 4. Глава 4. Генная машина Вначале машины выживания служили всего лишь пассивными вместилищами для ге- нов, предоставляя им только стены для защиты от химических средств нападения их соперников и от случайных бомбардировок окружающими молекулами. В этот ранний период они «кормились» на органических молекулах, в изобилии содержав- шихся в первичном бульоне. Беззаботной жизни пришел конец, когда запасы орга- нической пищи, медленно создававшейся в первичном бульоне в течение многих веков под действием солнечного света, были исчерпаны. Одна из главных ветвей машин выживания, которые мы теперь называем растениями, начала сама непосред- ственно использовать солнечный свет для построения из простых молекул более сложных, вновь введя в действие процессы синтеза, протекавшие в первичном бульоне, однако теперь эти процессы происходили гораздо быстрее. Другая ветвь, называемая теперь животными, «открыла» для себя возможность эксплуати- ровать растения, поедая либо непосредственно плоды их биохимической деятель- ности, либо других животных. В процессе эволюции обе главные ветви машин вы- живания создавали все более и более замысловатые способы повышения своей эф- фективности в соответствии со своими различными образами жизни, непрерывно расширяя круг доступных ниш и местообитаний. Главные ветви делились на ветки и веточки, каждая из которых достигала совершенства в приспособлении к тому или иному специализированному образу жизни: в море, на земле, в воздухе, под землей, на деревьях, в телах других организмов. В результате такого ветвления возникало огромное разнообразие животных и растений, так поражающее нас сего- дня. Как у животных, так и у растений в результате эволюции возникли многокле- точные тела, причем каждая клетка получила полные копии всех генов, положен- ных данному виду. Мы не знаем, когда, почему и сколько раз это происходило. Некоторые авторы прибегают к метафоре, описывая тело как колонию клеток. Я предпочитаю представлять тело как колонию генов, а клетку — как удобную рабо- чую единицу для химической деятельности генов. Но даже будучи колониями генов тела в своем поведении несомненно обрели не- кую индивидуальность. Животное движется как согласованное целое. Субъективно я воспринимаю себя как нечто единое, а не как колонию. Это естественно. Отбор благоприятствовал генам, способным сотрудничать с другими генами. В отчаянной конкуренции за скудные ресурсы, в непрерывной борьбе за поедание других машин выживания и в стремлении избежать того, чтобы быть съеденным самому, цен- тральная координация активности этой «коммуны» несомненно давала преимущество по сравнению с анархией. В наши дни сложнейшая взаимная коэволюция генов дос- тигла такого уровня, что этот «коммунальный» характер отдельной машины выжи-
вания буквально невозможно разглядеть. Многие биологи, в самом деле, не при- знают его и не согласятся со мной. К счастью, несогласие это носит, в сущности, академический характер и не помешает публикации в остальном, как сказали бы журналисты, «заслуживать до- верия» . Подобно тому, как не имеет смысла говорить о квантах и элементарных частицах, если речь идет о работе автомобиля, ни к чему все время упоминать гены, обсуждая поведение машин выживания. На практике бывает удобно рассмат- ривать отдельное тело как фактор, который «старается» увеличить число всех своих генов в последующих поколениях. Я буду пользоваться этим удобным язы- ком. Выражения «альтруистичное поведение» и «эгоистичное поведение» всегда означают поведение одного животного тела по отношению к другому, если только нет специальных оговорок. Эта глава посвящена поведению — умению быстро двигаться, которое широко ис- пользуется животной ветвью машин выживания. Животные стали активными предпри- имчивыми носителями для генов — генными машинами. Характерная черта поведения в том смысле, какой вкладывают в этот термин биологи, это быстрота. Растения двигаются, но очень медленно. В кинофильме, полученном методом цейтраферной съемки3, лазающие растения выглядят, как активные животные. Но на самом деле движение растений представляет собой главным образом необратимый рост. В от- личие от этого у животных в процессе эволюции возникли приспособления, озада- чивающие в сотни тысяч раз более быстрое движение. Кроме того, движения, со- вершаемые животными, обратимы, и их можно повторять бесчисленное множество раз. Приспособление, возникшее у животных в процессе эволюции для ускорения дви- жения, — это мышца. Мышцы — это двигатели, которые, подобно паровому двигате- лю и двигателю внутреннего сгорания, расходуют энергию, запасенную в химиче- ском топливе, для совершения механической работы. Различие между ними состоит в том, что непосредственная механическая сила данной мышцы имеет форму напря- жения, а не давления газа, как в паровом двигателе и двигателе внутреннего сгорания. Но мышцы подобны двигателям в том смысле, что их усилие часто при- лагается к канатам и рычагам с шарнирами. В наших телах рычаги — это кости, канаты — сухожилия, а шарниры — суставы. Нам известно очень многое о тех про- цессах на молекулярном уровне, которые происходят при работе мышцы, но меня больше интересует вопрос о ритме мышечных сокращений. Приходилось ли вам наблюдать за работой какого-либо сложного искусственного механизма — вязальной или швейной машины, ткацкого станка, автоматической разливочной линии или пресса-подборщика сена? Поражает хитроумная слаженность всех операций. Клапаны открываются и закрываются в нужном порядке, стальные пальцы ловко завязывают узел на веревке, стягивающий кипу сена, а затем имен- но в нужный момент выскакивает нож и обрезает веревку. Во многих машинах, созданных человеком, согласование операций во времени осуществляется при по- мощи блестящего изобретения — кулачкового механизма. Этот механизм преобразу- ет простое вращательное движение в сложную периодическую последовательность операций при помощи эксцентрика или колеса специальной формы. На сходном принципе основана и работа музыкальной шкатулки. В других инструментах, та- ких, как орган и пианола, используются бумажные ленты или карты с дырочками, расположенными определенным образом. В последнее время эти простые механиче- ские таймеры стали заменять электронными. Цифровые вычислительные машины слу- 3 Цейтраферная съемка (от немецких Zeit — время и raff en — собирать) специальный вид кино- и фотосъемки, при которой осуществляется фотографирование серии кадров одного и того же объекта с одной и той же точки съемки через равные промежутки времени. Предназначается для фотографирования медленно протекающих процессов. Синоним - за- медленная съемка.
жат примерами больших и разнообразных электронных устройств, которые можно использовать для генерирования сложных движений, происходящих в строго опре- деленном ритме. Основным элементом современной электронной машины, такой, как компьютер, служит полупроводник, одна из разновидностей которого — транзистор — хорошо нам знакома. Машины выживания далеко обошли кулачки и перфокарты. Аппарат, который они используют для согласования во времени своих движений, имеет больше общего с ЭВМ, хотя его действие основано на совершенно иных принципах. Главная единица биологического компьютера — нервная клетка, или нейрон, — по своему внутрен- нему устройству совсем не похожа на транзистор. Конечно, код, с помощью кото- рого нейроны обмениваются информацией, напоминает код, основанный на последо- вательности импульсов, который используется в цифровых вычислительных маши- нах, однако отдельный нейрон гораздо более хитроумная единица для переработки информации, чем транзистор. Вместо всего-навсего трех связей с другими компо- нентами у одного нейрона их может быть десятки тысяч. Нейрон действует мед- леннее, чем транзистор, но он достиг гораздо большего в направлении миниатю- ризации, которой на протяжении двух последних десятилетий уделялось главное внимание в электронной промышленности. В этом нетрудно убедиться уже по одно- му тому, что в головном мозгу человека имеется примерно 1011 нейронов, тогда как транзисторов черепная коробка могла бы вместить всего несколько сотен. Пирамидный нейрон коры головного мозга мыши (экспрессирующий зе- лёный флуоресцентный белок для снимка). Растениям нейроны не нужны, потому что они могут обеспечить свое существо- вание, не сходя с места; однако у преобладающего большинства животных нейроны имеются. Возможно, нейрон был «открыт» на ранних стадиях эволюции животных и унаследован всеми их группами, но не исключено, что его «открытие» происходи- ло независимо несколько раз. В своей основе нейроны — это просто клетки; подобно другим клеткам они со- держат ядро и хромосомы. Но их клеточные стенки вытянуты в виде длинных тон- ких отростков, похожих на провода. Часто у нейрона имеется один особенно длинный «провод», называемый аксоном. Хотя в ширину аксон имеет микроскопиче-
ские размеры, в длину он может достигать нескольких метров: например, у жира- фа есть аксоны, которые тянутся во всю длину его шеи. Аксоны обычно собраны в пучки, образуя толстые многожильные кабели, называемые нервами. Нервы тянутся от одной части тела к другой, передавая информацию, подобно магистральным те- лефонным кабелям. У других нейронов аксоны короткие и не выходят за пределы плотных скоплений нервной ткани, называемых ганглиями, а в тех случаях, когда они очень большие — мозгом. В функциональном плане мозг можно рассматривать как аналог компьютера. Мозг и компьютер аналогичны, поскольку как тот, так и другой после анализа поступающей извне сложной информации и сопоставления ее с информацией, хранящейся в памяти, генерируют на выходе комплексную информа- цию. Главный способ, которым мозг помогает машинам выживания достигнуть успеха, это регуляция и координация мышечных сокращений. Для этого необходимы прово- да, идущие к мышцам; провода эти называются двигательными (моторными) нерва- ми. Но регуляция и координация мышечных сокращений может надежно обеспечить сохранность генов лишь в том случае, если ритм этих сокращений каким-то обра- зом соотносится с ритмом событий, происходящих во внешнем мире. Важно, чтобы челюстные мышцы сокращались только тогда, когда между челюстями находится что-то, что стоило бы откусить, а мышцы ноги сокращались так, как это необхо- димо для бега, когда надо бежать за кем-то или от кого-то. Поэтому естествен- ный отбор благоприятствовал сохранению животных, приобретших органы чувств — приспособления, позволяющие транслировать образы происходящих во внешнем мире физических событий в импульсный код нейронов. Головной мозг соединен с орга- нами чувств — глазами, ушами, вкусовыми луковицами и т. п. — проводами, назы- ваемыми чувствительными (сенсорными) нервами. Деятельность сенсорных систем особенно непостижима, потому что они достигают гораздо большего искусства в распознавании образов, чем самые лучшие и дорогостоящие машины, созданные че- ловеком; если бы этого не было, то все машинистки остались бы без работы; их место заняли бы машины, распознающие устную речь, или машины, способные счи- тывать рукописный текст. Но машинистки будут нужны еще в течение многих де- сятков лет. Актинии. Возможно, когда-то давно органы чувств были связаны с мышцами более или ме- нее напрямую; в сущности, ныне живущие актинии недалеко ушли от такой органи-
зации нервно-мышечной системы, поскольку для их образа жизни она достаточно эффективна. Но для обеспечения более сложных и непрямых связей между коорди- нацией во времени мышечных сокращении в зависимости от событий, происходящих во внешнем мире, необходим в качестве посредника мозг того или иного рода. Заметным продвижением вперед было «изобретение» в процессе эволюции памяти. Благодаря памяти на координацию мышечных сокращений могут оказывать влияние не только недавние события, но и события весьма далекого прошлого. Память, или накопитель, составляет существенную часть цифровой вычислительной машины. Память компьютера более надежна, чем память человека, но она обладает меньшей емкостью и значительно менее изобретательна в отношении способов поиска ин- формации . Одно из самых удивительных свойств поведения машины выживания — это ее яв- ная целенаправленность. Я здесь имею в виду не только то, что она, по- видимому, точно рассчитана на обеспечение выживания генов животного, хотя, разумеется, на это она рассчитана. Я имею в виду более близкую аналогию с це- ленаправленным поведением человека. Когда мы наблюдаем за животным, занятым «поиском» пищи, брачного партнера или потерявшегося детеныша, мы невольно приписываем ему некие субъективные ощущения, которые испытываем мы сами при подобного рода поисках. Это может быть «желание» получить какой-то предмет, его «мысленный образ», «цель» или «намерение». Каждый из нас знает на основа- нии результатов самоанализа, что, по крайней мере, у одной современной машины выживания эта целенаправленность привела в процессе эволюции к возникновению «самосознания». Я недостаточно силен в философии, чтобы обсуждать смысл всего этого, но к счастью это не имеет значения для наших целей, поскольку можно говорить о машинах, которые ведут себя так, как если бы ими двигала какая-то цель, оставляя открытым вопрос о том, действительно ли они наделены сознани- ем. Эти машины в своей основе очень просты, а принципы бессознательного целе- направленного поведения относятся к числу тривиальных инженерных решений. Классическим примером служит регулятор Уатта, или центробежный регулятор па- ровой машины. Лежащий в основе всего этого принцип носит название отрицательной обратной связи. Обычно это происходит следующим образом. «Целеустремленная машина», т. е. машина или предмет, ведущая себя так, как если бы она стремилась к некой осознанной цели, снабжена тем или иным измерительным устройством, которое ре- гистрирует несоответствие между текущим и «желаемым» состояниями. Оно устрое- но таким образом, что чем больше несоответствие, тем сильнее воздействие на машину. В результате машина автоматически стремится уменьшить несоответствие — вот почему этот принцип называют отрицательной обратной связью — и по дос- тижении «желаемого» состояния обеспечивается равновесный режим работы. Регулятор Уатта. Регулятор Уатта состоит из двух шариков, которые вращаются паровой машиной. Шарики расположены на концах качающихся рычагов. Чем быстрее вращаются шари-
ки, тем дальше расходятся рычаги, стремясь занять горизонтальное положение под действием центробежной силы, которой противодействует гравитация. Рычаги связаны с клапаном подачи пара таким образом, что подача пара уменьшается, когда рычаги приближаются к горизонтальному положению. Так, если машина рабо- тает слишком быстро, то подача пара уменьшается и ее ход замедляется. Если же ход замедляется слишком сильно, то подача пара клапаном автоматически увели- чивается и скорость вновь повышается. В таких «целеустремленных» машинах час- то возникают колебания, обусловленные перерегулированием или задержками во времени, и дело чести инженеров ввести в них дополнительные устройства, уменьшающие эти колебания. «Желаемое» состояние регулятора Уатта — определенная скорость вращения. Со- вершенно очевидно, что регулятор не стремится к этому сознательно. «Цель» ма- шины определяется просто как то состояние, к которому она приближается. В со- временных целевых ЭВМ используются результаты, полученные в процессе дальней- шего развития таких основных принципов, как отрицательная обратная связь, с тем чтобы создать гораздо более сложное поведение, приближающееся к поведению живых систем. Например, управляемые ракеты как бы активно ищут свою цель, и когда она оказывается в пределах досягаемости, как бы преследуют ее, реагируя на все повороты и изменения направления, которые она предпринимает, чтобы из- бежать встречи с ракетой, а иногда даже «предсказывая» или «предвидя» их. В детали того, как это достигается, мы вдаваться не будем. В этом участвует не- сколько различных типов отрицательной обратной связи и другие принципы, хоро- шо знакомые инженерам и, как теперь стало известно, широко используемые живы- ми организмами. Нет необходимости постулировать у ракеты нечто, хотя бы отда- ленно приближающееся к сознанию, несмотря на то, что обывателю, наблюдающему за ее осмотрительным и целенаправленным поведением, трудно бывает поверить, что в ней не сидит человек, непосредственно управляющий ее полетом. Широко распространено неверное представление о том, что если такая машина, как управляемая ракета, была спроектирована и построена человеком, то все ее действия должны непосредственно контролироваться человеком. Другой вариант этой ошибки — утверждение, что «компьютеры на самом деле не играют в шахматы, потому что они могут делать только то, что им приказывает оператор». Нам важ- но понять, почему такие утверждения ошибочны, так как они оказывают влияние на наши представления о том, в «каком смысле можно говорить о контроле» над поведением со стороны генов. Игра компьютера в шахматы служит хорошим приме- ром, так что я вкратце остановлюсь на нем. Компьютеры пока еще не играют в шахматы так хорошо, как гроссмейстеры, но они уже достигли уровня хороших любителей. Строго говоря, этого уровня дос- тигли программы, потому что шахматной программе все равно, на каком конкрет- ном компьютере она будет демонстрировать свои способности. В чем же заключа- ется роль составителя программы? Прежде всего, он ни в коем случае не манипу- лирует компьютером шаг за шагом, как кукольник, дергающий за веревочки. Это было бы просто жульничеством. Он пишет программу, закладывая ее в компьютер, после чего компьютер действует самостоятельно: человек больше не вмешивается, если не считать того, что противник вводит в машину свои ходы. Но, быть мо- жет, составитель программы предвидит все комбинации, которые возникают на шахматной доске, и снабжает компьютер длинным списком нужных ходов для каждо- го возможного случая? Безусловно, нет, потому что число возможных комбинаций в шахматной игре невероятно велико и такой список пришлось бы составлять до конца света. По той же причине компьютер нельзя запрограммировать таким обра- зом, чтобы он мог перебирать «в своей голове» все возможные ходы и все по- следствия, к которым они могут привести, до тех пор, пока не найдет страте- гию, ведущую к выигрышу. Число возможных шахматных партий больше, чем число атомов в нашей Галактике. Ограничим этим свои замечания о невозможности раз-
решить такую проблему, как составление компьютерных программ для игры в шах- маты, тривиальными способами. Это действительно чрезвычайно трудная проблема и едва ли следует удивляться тому, что лучшие программы все еще не достигли гроссмейстерского уровня4. В сущности роль программиста сходна с ролью отца, обучающего своего сына шахматной игре. Он показывает компьютеру основные ходы, причем не с каждой отдельной возможной позиции, а в виде более лаконичных правил. Он не говорит на простом общепонятном языке «слоны ходят по диагоналям», но прибегает к их математическому эквиваленту, например (хотя и несколько короче): «Новые коор- динаты слона выводятся из его прежних координат прибавлением одной и той же константы, хотя не обязательно с одинаковым знаком, к прежней координате х и прежней координате у». Затем он может внести в программу какой-нибудь совет, сформулированный на том же математическом или логическом языке, но сводящий- ся, если его выразить общедоступным языком, к таким подсказкам, как «не ос- тавляйте короля открытым», или к таким полезным хитростям, как «сделать вил- ку» конем. Все эти подробности очень любопытны, но они увели бы нас слишком далеко в сторону. Суть же состоит в следующем: во время игры компьютер полно- стью предоставлен самому себе; все, что может сделать программист, это как можно лучше заранее обеспечить компьютер, снабдив его в соответствующих про- порциях перечнями специальных сведений и указаниями относительно стратегий и методов. Гены также регулируют поведение своих машин выживания не непосредственно, дергая пальцами за веревочки подобно кукольнику, а косвенно, подобно состави- телю программы для компьютера. Все, что они могут сделать, это заранее снаб- дить свои машины необходимыми инструкциями; затем машины действуют самостоя- тельно, а гены пассивно сидят внутри них. Почему они так пассивны? Почему они не берут в свои руки вожжи и не руководят процессом шаг за шагом? Дело в том, что это невозможно вследствие проблем, порождаемых отставанием во времени. Лучше всего это объяснить, прибегнув еще к одной аналогии, заимствованной из научной фантастики. «Андромеда» Фреда Хойла и Джона Эллиота (Fred Hoyle, John Elliot) — увлекательная книга и, подобно всем хорошим научно-фантастическим произведениям, затрагивает несколько интересных научных проблем. Как это ни странно, о самой важной из них в ней явно не говорится. Читателю предоставля- ется возможность обратиться к собственному воображению. Я думаю, авторы не станут возражать, если я сформулирую здесь эту проблему. В созвездии Андромеды, на расстоянии 200 световых лет от Земли, существует некая цивилизация. Ее представители хотели бы распространить свою культуру в далекие миры. Как это лучше сделать? Непосредственное посещение других миров исключается. Скорость света налагает теоретический верхний предел скорости, с которой можно перемещаться из одного места во Вселенной в другое, а на прак- тике предельная скорость перемещения гораздо ниже. Кроме того, возможно, что существует не так уж много миров, которые стоило бы посетить, да и как уз- нать, в каком направлении следует лететь? Лучшим средством связи с остальным миром является радио, поскольку, если вы располагаете достаточным количеством энергии, чтобы посылать сигналы во всех направлениях, а не излучать их в од- ном определенном направлении, то можно связаться с очень многими мирами (их число возрастает пропорционально квадрату расстояния, на которое распростра- няется сигнал). Радиоволны распространяются со скоростью света, а это означа- ет, что сигнал, посланный с Андромеды, достигнет Земли через 200 лет. Беда в том, что при таких расстояниях невозможно вести разговор. Даже если не прини- мать во внимание то обстоятельство, что люди, передающие каждое последующее 4 Начиная с 2000-х годов даже сильнейшие игроки-люди не имеют никаких шансов в про- тивостоянии с шахматными программами.
сообщение, будут отделены от авторов предыдущего двенадцатью поколениями, пе- реговоры на такие расстояния представляются просто пустой тратой времени. Эта проблема скоро реально встанет перед нами: радиоволны доходят с Земли до Марса примерно за 4 минуты. Не вызывает сомнений, что космонавтам придется отказаться от привычки обмениваться короткими предложениями и переходить на длинные монолори, больше похожие на письма, чем на разговоры. Другой пример, приводимый Роджером Пейном (Roger Payne), касается своеобразных свойств аку- стики моря, вследствие которых чрезвычайно громкая «песня» некоторых китов теоретически могла бы быть слышна по всему земному шару при условии, что киты будут плыть на определенной глубине. Мы не знаем, действительно ли они обща- ются между собой, находясь на больших расстояниях друг от друга, но если они это делают, то перед ними должны вставать те же затруднения, что у астронавта на Марсе. На то, чтобы песня пересекла Атлантический океан и на получение от- вета, должно уйти, исходя из скорости распространения звука в воде, примерно два часа. Именно этим я предлагаю объяснить тот факт, что некоторые киты мо- гут выдавать непрерывный монолог, не повторяясь, на протяжении целых восьми минут. Затем они начинают песню сначала и повторяют ее до конца и так много раз подряд, причем каждый полный цикл длится примерно восемь минут. Жители Андромеды в романе делали то же самое. Поскольку ожидать ответа не имело смысла, они включали все, что им хотелось сказать, в одно длинное не- прерывное сообщение и затем посылали его в космос, повторяя вновь и вновь, причем один цикл занимал несколько месяцев. Их информация сильно отличалась от той, которой обмениваются киты. Жители Андромеды передавали закодированные инструкции для построения и программирования гигантского компьютера. Конечно, эти инструкции были сформулированы не на языке землян, однако квалифицирован- ный криптограф может расшифровать почти любой код, особенно если его создате- ли позаботились о том, чтобы сделать это было легко. Сообщение это было заре- гистрировано радиотелескопом Джодрелла Банка, его, в конце концов, удалось расшифровать, построить компьютер и запустить программу. Результаты были поч- ти катастрофическими для человечества, ибо намерения андромедян были отнюдь не альтруистичны и компьютер успел продвинуться далеко вперед по пути к дик- татуре над всем миром, прежде чем герой, наконец, покончил с ним при помощи топора. С нашей точки зрения, интерес представляет вопрос о том, в каком смысле можно говорить, что андромедяне манипулировали происходящими на Земле собы- тиями. Они не могли непосредственно контролировать действия компьютера каждую минуту; в сущности, они даже не могли знать, что компьютер удалось построить, так как сведения об этом могли дойти до них лишь спустя 200 лет. Компьютер принимал решения и действовал совершенно самостоятельно. Он даже не мог обра- щаться к своим хозяевам за инструкциями по своей общей политике. Все необхо- димые инструкции должны были быть заложены в него заранее, чтобы преодолеть трудности, связанные с существованием незыблемой 200-летней преграды. В прин- ципе его следовало запрограммировать точно так же, как шахматный компьютер, но наделить большей гибкостью и способностью воспринимать местную информацию. Его программа должна была быть создана таким образом, чтобы она могла рабо- тать не только на Земле, но и в любом другом мире с достаточно развитой тех- никой, в любой другой группе миров, условия которых андромедяне никак не мог- ли знать. Точно так же, как андромедянам надо было иметь на Земле компьютер, который бы изо дня в день принимал за них решения, нашим генам необходимо было соз- дать мозг. Но гены — это не только андромедяне, пославшие на Землю закодиро- ванные инструкции; это одновременно и сами инструкции. Они не могут непосред- ственно дергать за веревочки, которые управляют куклами, по той же причине — из-за отставания во времени. Гены оказывают свое действие, регулируя белковый
синтез. Это очень мощный способ воздействия на мир, но способ медленный. При- ходится месяцами терпеливо дергать за белковые веревочки, чтобы создать заро- дыш . Главная же особенность поведения — высокая скорость. Время здесь измеря- ется не месяцами, а секундами и долями секунды. Что-то происходит в окружаю- щем мире; над головой промелькнула сова, шелест высокой травы выдал присутст- вие жертвы и за несколько тысячных долей секунды нервная система вступила в действие, мышцы напряглись — прыжок, и чья-то жизнь спасена или прервалась. Гены не способны на такие быстрые реакции. Подобно андромедянам, они могут лишь выложиться до конца, заранее создав для самих себя быстродействующую ЭВМ и снабдив ее правилами и «советами», чтобы она могла справляться с таким ко- личеством событий, какое они смогут «предвидеть». Но жизнь, подобно шахматной игре, преподносит слишком много разных сюрпризов, чтобы можно было предусмот- реть их все. Подобно шахматной программе, гены должны «инструктировать» свои машины выживания в отношении не деталей, а общих стратегий и превратностей такой сложной профессии, как жизнь. Как указывает Дж. Янг (J. Z. Young), гены должны обладать способностью, аналогичной предвидению. В тот период, когда эмбриональная машина выживания только строится, опасности и проблемы, поджидающие ее в будущей жизни, неиз- вестны. Кто может сказать, какие хищники сидят в засаде, и за какими кустами или какая быстроногая жертва промчится, бросаясь из стороны в сторону, по своей тропе? Этого не знает ни один пророк и ни один ген. Можно, однако, сде- лать некоторые общие предсказания. Гены белого медведя могут, не рискуя оши- биться, предсказать, что их еще неродившейся машине выживания придется жить в холоде. Они не думают об этом как о пророчестве, они вообще не думают: они просто создают толстую меховую шубу, потому что они делали это раньше, когда находились в других телах, и потому что именно благодаря этому они еще сохра- нились в генофонде. Они предвидят также, что земля вокруг будет покрыта сне- гом, и это их предвидение реализуется в белой, а следовательно покровительст- венной, окраске меха. Если бы климат Арктики изменялся так быстро, что медве- жонок родился бы на свет в тропической пустыне, то предсказания генов оказа- лись бы ошибочными, и им пришлось бы платить штраф: медвежонок умер бы, а вместе с ним и сами гены. В нашем сложном мире делать предсказания — занятие очень ненадежное. Любое решение, принимаемое машиной выживания, подобно азартной игре, и гены обязаны заранее запрограммировать мозг таким образом, чтобы он в среднем принимал ре- шения, которые обеспечивали бы выигрыш. Валюта, имеющая хождение в эволюцион- ном казино, — это выживание, строго говоря — выживание генов, но во многих отношениях разумным приближением представляется выживание индивидуума. Если животное спускается к роднику, чтобы напиться, оно повышает для себя риск стать жертвой хищников, которые обеспечивают себя пищей, подстерегая жертву около водопоев. Если же оно не спустится к роднику, то, в конце концов, умрет от жажды. Жертва рискует в любом случае и ей следует принять такое решение, которое максимизирует шансы ее генов на долгосрочное выживание. Быть может, лучше всего отложить посещение родника до тех пор, пока жажда не станет невы- носимой, а тогда пойти и напиться как следует, с тем чтобы хватило надолго. Таким образом, можно сократить число посещений родника, но когда животное припадет к воде, то ему придется пробыть у водоема довольно долго и притом с опущенной головой. Альтернативная стратегия может состоять в том, чтобы пить понемножку и часто, пробегая мимо источника и быстро выпивая по несколько глотков воды. Какая стратегия окажется наилучшей, зависит от всевозможных сложных вещей, и не в последнюю очередь — от охотничьей повадки хищников, ко- торая сама в процессе эволюции достигла, с их точки зрения, максимальной эф- фективности. Необходимо каким-то образом взвесить все «за» и «против». Но, разумеется, мы далеки от мысли, что животные сознательно производят какие-то
расчеты. Нам достаточно принять, что те индивидуумы, гены которых создают мозг, способный выбрать правильную стратегию, сразу же повышают свои шансы на выживание и, следовательно, на размножение этих самых генов. Продолжим метафору азартной игры чуть дальше. Игрок должен думать о трех главных вещах: о ставке, шансах на выигрыш и о самом выигрыше. Если выигрыш очень велик, то он готов рискнуть на большую ставку. Игрок, который рискует поставить все, чем он располагает, на одну карту, может выиграть очень много. Он может также потерять очень много, однако в среднем такие игроки выигрывают и проигрывают не чаще и не реже, чем игроки, делающие небольшие ставки и по- лучающие небольшие выигрыши. Аналогичным примером может служить сравнение ме- жду готовыми рисковать и осмотрительными вкладчиками на фондовой бирже. В не- котором смысле фондовая биржа — даже более подходящая аналогия, чем казино, потому что игра в казино организована таким образом, чтобы банк не оказался в проигрыше (строго говоря, это означает, что те, кто играет по крупному, в среднем к концу игры становятся беднее, чем те, кто ограничивается небольшими ставками, причем последние оказываются беднее тех, кто не играет вовсе. Но это происходит по причине, не относящейся к нашим рассуждениям) . Если оста- вить это в стороне, то игра как по высоким, так и по низким ставкам кажется разумной. Есть ли среди животных индивидуумы, играющие по крупному, и другие, ведущие более осторожную игру? В гл. 9 мы увидим, что нередко можно представ- лять себе самцов как азартных игроков, рискующих делать крупные ставки, а са- мок — как играющих наверняка. Особенно это относится к полигамным видам, у которых самцы конкурируют за самок. Натуралисты, читая эту публикацию, смогут вспомнить о видах, которые можно описать как азартных игроков, рискующих по крупному, и о других видах, играющих более осторожно. Теперь я хочу вернуться к более общей теме о том, как гены делают «предсказания» о будущем. Один из способов, позволяющих генам решать проблему предсказаний при доста- точной непредсказуемости условий среды, состоит в том, чтобы снабдить машину выживания способностью к обучению. Соответствующая программа может носить форму следующих инструкций: «Вот перечень ощущений, определяемых как возна- граждение: сладкий вкус во рту, оргазм, комфортная температура, вид улыбающе- гося ребенка. И вот перечень неприятных ощущений: разного рода боль, тошнота, чувство голода, плачущий ребенок. Если вы совершили какой-то поступок, за ко- торым последовала одна из этих неприятностей, не делайте этого больше, но за- то повторяйте все те действия, за которыми последовали вознаграждения». Пре- имущество такого рода программирования состоит в том, что оно сильно сокраща- ет число подробных правил, которые пришлось бы включать в первоначальную про- грамму; кроме того, оно позволяет справляться с изменениями среды, которые невозможно предсказать во всех подробностях. Вместе с тем необходимость в не- которых предсказаниях не снимается. В нашем примере гены предсказывают, что сладкий вкус и оргазм это «хорошо» в том смысле, что потребление сахара и ко- пуляция , вероятно, будут способствовать выживанию генов. Однако при этом не предусматриваются такие возможности, как потребление сахарина и мастурбация; не учитывается также опасность чрезмерного потребления сахара, количество ко- торого в нашей среде противоестественно велико. Стратегии обучения использовались в некоторых шахматных программах. Эти программы обычно совершенствуются, когда компьютер играет против человека или против других компьютеров. Хотя в программу заложен целый набор правил и так- тик, в их процедуре принятия решения остается небольшой вероятностный эле- мент, и когда они выигрывают партию, они слегка повышают вес своей тактики, предшествовавшей победе, так что вероятность того, что они в следующий раз выберут ту же самую тактику, немного повышается. Один из самых интересных способов предсказывать будущее - это моделирова- ние . Генерал, желающий узнать, окажется ли данный план военных действий лучше
других, сталкивается с проблемой предвидения. Он должен учитывать такие неоп- ределенные факторы, как порода, моральное состояние собственных войск и воз- можные контрмеры противника. Один из способов установить, хорош ли план, за- ключается в том, чтобы испробовать его на деле, однако испытывать таким обра- зом все задуманные планы нежелательно уж хотя бы потому, что число молодых людей, готовых умереть «за свою страну», не бесконечно, а число возможных планов очень велико. Лучше испытать различные планы на учебных маневрах, чем в настоящем бою. Это могут быть полномасштабные маневры, где «Северная стра- на» воюет против «Южной страны» с помощью холостых боеприпасов, но даже такие маневры требуют больших материальных затрат и времени. С меньшими затратами можно моделировать военные действия, перемещая по карте оловянных солдатиков и игрушечные танки. За последнее время компьютеры взяли на себя большую часть функций по моде- лированию не только в области военной стратегии, но и во всех тех областях, где необходимо предсказывать будущее, — в экономике, экологии, социологии и многих других. Метод состоит в следующем. В компьютер закладывают модель ка- кого-нибудь аспекта реального мира. Это не означает, что, заглянув в компью- тер, вы увидите миниатюрный макет, имеющий ту же форму, что и моделируемый объект. В памяти шахматного компьютера нет «мысленной картины», в которой можно распознать шахматную доску с расставленными на ней слонами и пешками. Шахматная доска и расположение на ней фигур будут представлены рядами чисел, закодированных состояниями электронных устройств. Для нас карта — это миниа- тюрная, выполненная в определенном масштабе модель какой-то части земного ша- ра, втиснутая в два измерения. В компьютере карта может быть представлена в виде перечня городов и других точек с указанием двух чисел для каждого — ши- роты и долготы. Неважно, однако, в какой именно форме содержится модель наше- го мира в «голове» компьютера, лишь бы форма модели давала ему возможность управлять и манипулировать ею, экспериментировать и сообщать о полученных ре- зультатах людям — операторам в понятных им терминах. На моделях можно выигры- вать и проигрывать сражения, поднимать в воздух самолеты и устраивать авиака- тастрофы, проводить экономическую политику, ведущую к процветанию или разоре- нию. Во всех случаях весь процесс происходит внутри компьютера, занимая очень малую долю того времени, которое он занял бы в реальной жизни. Конечно, моде- ли бывают хорошие и плохие, и даже хорошие модели — это только приближение. Какой бы хорошей ни была модель, она не может точно предсказать, что случится в действительности, однако хорошая модель во сто крат предпочтительней проб и ошибок вслепую. Моделирование можно назвать некой заменой метода проб и оши- бок — термин, к сожалению, давно уже присвоенный «крысиными» психологами. Если моделирование — такая удачная идея, то следует ожидать, что машины вы- живания должны были открыть ее первыми. Ведь это они придумали многие другие приспособления, используемые человеком в технике, сделав это задолго до того, как сам человек вышел на сцену: фокусирующая линза и параболический отража- тель , гармонический анализ звуковых волн, дистанционное управление, звуковая локация, буферная память для поступающей информации и бесчисленные другие приспособления с длинными названиями, в детальном рассмотрении которых нет необходимости. Вернемся к моделированию. Когда вам предстоит принять трудное решение, касающееся неизвестных величин в будущем, вы прибегаете к некой фор- ме моделирования. Вы стараетесь представить себе, что произойдет в случае принятия каждой из возможных альтернатив. Вы строите мысленную модель не все- го на свете, а только ограниченного набора сущностей, которые, по вашему мне- нию, имеют отношение к делу. Вы можете ясно видеть их своим мысленным взором или же можете видеть их традиционные абстракции и манипулировать ими. В любом случае маловероятно, что где-то в вашем мозгу находится настоящая трехмерная модель событий, которые вы себе представляете. Однако точно так же, как в
случае с компьютером, детали того, каким образом ваш мозг представляет себе модель окружающего мира, менее важны, чем тот факт, что он способен использо- вать ее для предсказания возможных событий. Машины выживания, способные моде- лировать будущее, продвинулись на несколько шагов вперед по сравнению с теми, которые способны обучаться только путем проб и ошибок. Недостаток непосредст- венной пробы в том, что на это уходят время и энергия. Недостаток непосредст- венной ошибки в том, что она нередко оказывается фатальной. Моделирование и безопаснее, и быстрее. Эволюция способности к моделированию, очевидно, привела в конечном итоге к субъективному осознанию. Почему это должно было произойти, представляется мне глубочайшей тайной, стоящей перед современной биологией. Нет оснований пола- гать, что электронные компьютеры действуют осознанно, когда они что-нибудь моделируют, хотя нам приходится допускать, что в будущем они, возможно, будут сознавать свои действия. Быть может, осознание возникает тогда, когда модель мира, создаваемая мозгом, достигает такой полноты, что ему приходится вклю- чать в нее модель самого себя. Очевидно, что конечности и туловище машины вы- живания должны составлять важную часть моделируемого мира; исходя из тех же соображений следует полагать, что и само моделирование — это часть того мира, который предстоит моделировать. Все это действительно можно назвать «самосоз- нанием», но я не считаю такое объяснение эволюции сознания вполне удовлетво- рительным; оно удовлетворительно лишь отчасти, потому что включает в себя бесконечную регрессию — если существует модель модели, то почему бы не быть модели модели модели...? Каковы бы ни были философские проблемы, порождаемые сознанием, в рамках на- шего изложения его можно представить как кульминацию некого эволюционного на- правления к независимости машин выживания, способных принимать решение неза- висимо от своих верховных хозяев-генов. Мозг теперь не только изо дня в день занимается всеми делами машин выживания; он способен предсказывать будущее и действовать соответственно. Эти машины могут даже взбунтоваться против дикта- та генов, например, отказываясь иметь столько детей, сколько они в состоянии иметь. Но в этом отношении человек занимает, как мы увидим, особое положение. Какое все это имеет отношение к альтруизму и эгоизму? Я пытаюсь сформулиро- вать идею, что поведение животного, будь оно альтруистичным или эгоистичным, находится лишь под косвенным, но, тем не менее, весьма действенным, контролем генов. Диктуя, как должны быть построены машины выживания и их нервные систе- мы, гены, в конечном счете, держат в своих руках верховную власть над поведе- нием. Однако в каждый данный момент решения о том, что следует делать дальше, принимает нервная система. Гены вырабатывают политику, а мозг является испол- нителем. Но по мере того, как мозг достигает все более высокого уровня разви- тия, он все в большей степени берет на себя принятие решений, используя при этом такие приемы, как обучение и моделирование. Логическим завершением этого направления, не достигнутым ни одним видом, было бы положение, при котором гены дают машине выживания одну всеобъемлющую инструкцию: делай то, что счи- таешь самым важным для нашего выживания. Все аналогии с компьютерами и принятием решений людьми превосходны. Однако теперь нам следует опуститься на землю и вспомнить, что эволюция на самом де- ле происходит постепенно, шаг за шагом, путем дифференциального выживания ге- нов, входящих в данный генофонд. Поэтому для того, чтобы тот или иной тип по- ведения — альтруистичный или эгоистичный — мог эволюционировать, необходимо, чтобы ген, определяющий этот тип поведения, сохранялся в генофонде более ус- пешно, чем его ген-соперник, т. е. аллель, определяющий какое-то другое пове- дение. Ген альтруистичного поведения — это любой ген, воздействующий на раз- витие нервной системы таким образом, чтобы сделать вероятным ее альтруистич- ное поведение. Имеются ли какие-либо экспериментальные данные о генетическом
наследовании альтруистичного поведения? Таких данных нет, но это вряд ли сле- дует считать удивительным, поскольку генетикой поведения вообще занимаются мало. Рассмотрим вместо этого исследование одного типа поведения, альтруи- стичность которого неочевидна, но которое обладает достаточной сложностью, чтобы представлять интерес. Он служит моделью того, как могло бы наследовать- ся альтруистичное поведение. Медоносная пчела подвержена инфекционному заболеванию, известному под на- званием гнильца пчел. Оно поражает личинок в ячейках. Среди одомашненных по- род, разводимых пасечниками, одни более подвержены гнильцу, чем другие, и оказалось, что это различие между расами, по крайней мере, в некоторых случа- ях, связано с поведением. Существуют линии пчел с повышенной санитарной ак- тивностью, которые быстро подрубают корни эпидемии: рабочие особи выявляют зараженных личинок, вытаскивают их из ячеек и выбрасывают из улья. Чувстви- тельность к заболеванию других линий обусловлена тем, что они не практикуют такое оздоровительное детоубийство. Связанное с этим актом поведение на самом деле довольно сложное. Рабочие пчелы «санитарных» линий должны обнаружить все ячейки с больными личинками, снять с них восковые крышечки, вытащить личинку, протащить ее через леток и выбросить на мусорную свалку. Проведение на пчелах генетических экспериментов довольно затруднительно по разным причинам. Сами рабочие пчелы в норме не размножаются, так что прихо- дится скрещивать матку одной линии с трутнем (= самец) другой, а затем наблю- дать за поведением дочерних рабочих пчел. Именно это и сделал У. Ротенбьюлер (W. С. Rothenbuhler). Он обнаружил, что в дочерних ульях первого гибридного поколения все пчелы вели себя как представители обычных линий; повышенная са- нитарная активность их родительской особи казалась утраченной, однако, как показал дальнейший ход событий, ген санитарной активности сохранялся у них, но находился в рецессивном состоянии, подобно гену голубых глаз у человека. Когда Ротенбьюлер провел возвратное скрещивание гибридов первого поколения с чистой «санитарной» линией (разумеется, опять используя маток и трутней), он получил замечательные результаты. Дочерние ульи распались на три группы. В одной группе наблюдалось безукоризненное «санитарное» поведение, в другой оно совершенно отсутствовало, а в третьей было половинчатым. В этой последней группе рабочие пчелы вскрывали восковые ячейки, содержавшие больных личинок, но не доводили дело до конца, т. е. не выбрасывали личинок. Ротенбьюлер вы- сказал предположение, что у пчел имеются два гена: один определяет вскрывание ячеек, а другой выбрасывание личинок. Нормальные «санитарные» линии несут оба гена, а восприимчивые линии — аллели (соперников) обоих этих генов. Гибриды, осуществляющие лишь первую половину действий, вероятно, содержат только ген вскрывания ячеек (в двойной дозе), но лишены гена выбрасывания личинок. Ро- тенбьюлер предположил, что в его экспериментальной группе казалось бы совер- шенно необычных пчел могла быть подгруппа, обладавшая геном выбрасывания ли- чинок, но неспособная проявить это, поскольку у ее особей не было гена вскры- вания ячеек. Ротенбьюлер доказал это весьма изящным способом — он вскрывал ячейки сам. Конечно, после этого у половины пчел, казавшихся «несанитарными», стало наблюдаться совершенно нормальное поведение, т. е. выбрасывание зара- женных личинок. Эта история иллюстрирует ряд важных моментов, выявившихся в предыдущей гла- ве . Она показывает, что можно с полным правом говорить о «гене, определяющем такое-то поведение», даже если мы не имеем ни малейшего представления об эм- бриологических причинах, ведущих от гена к поведению. Может даже оказаться, что в цепи причин участвует научение. Например, эффект гена, определяющего вскрывание ячеек, может зависеть от того, что пчелы приобретают пристрастие к вкусу зараженного воска. Это означает, что им будет доставлять удовольствие поедание восковых крышечек, прикрывающих жертвы заболевания, и что они, по-
этому, будут стремиться повторять его. Даже если ген действует именно таким образом, он, тем не менее, остается геном «вскрывания ячеек», но только в том случае, если при прочих равных условиях пчелы, обладающие этим геном, в конце концов, вскрывают ячейки, а пчелы, лишенные его, не делают этого. Затем эта история иллюстрирует, что гены «кооперируются» в своих воздейст- виях на поведение «коммунальной» машины выживания. Ген выбрасывания личинок бесполезен, если его не сопровождает ген вскрывания ячеек, и наоборот. А меж- ду тем, как показывают генетические эксперименты, эти два гена вполне могут разделяться, путешествуя порознь из поколения в поколение. В том, что касает- ся их полезной деятельности, их можно рассматривать как одну кооперативную единицу, но в качестве реплицирующихся генов это два свободных и независимых фактора. В порядке обсуждения следовало бы поразмышлять о генах «для» выполнения всякого рода маловероятных задач. Если я начну говорить о гипотетическом гене «для спасения тонущего компаньона», а вы сочтете такую концепцию неправдопо- добной, вспомните историю «санитарных пчел». Вспомните, что мы не считаем ге- ны единственной причиной, порождающей все сложные мышечные сокращения, сен- сорные интеграции и даже сознательные решения, участвующие в спасении тонуще- го человека. Мы ничего не говорим о том, участвуют ли в развитии такого пове- дения научение, опыт или влияния окружающей среды. Вы должны лишь допустить, что один ген — при прочих равных условиях и при наличии множества других важ- ных генов и внешних факторов — с большей вероятностью обеспечит данному телу возможность спасти тонущего человека, чем аллель этого гена. Может оказаться, что в основе этого различия между двумя генами лежит небольшое различие по какой-то простой количественной переменной. Детали процесса эмбрионального развития, какими бы интересными они ни были, не имеют отношения к эволюцион- ным соображениям. Очень хорошо выразил это Конрад Лоренц (Konrad Lorenz). Гены являются верховными программистами, они составляют программу собствен- ного существования. О них судят на основании того, сколь успешно они справля- ются со всеми опасностями, с которыми сталкиваются в жизни их машины выжива- ния, а в роли бесстрастного судьи выступает само выживание. Позднее мы рас- смотрим, какими способами поведение, кажущееся альтруистичным, может благо- приятствовать выживанию генов. Совершенно очевидно, однако, что самое важное для машины выживания и для мозга, принимающего за нее решения, это выживание индивидуума и его репродукция. Все гены, образующие «колонию», безоговорочно согласятся с этим. Поэтому животные затрачивают так много усилий на поиски и поимку пищи; на то, чтобы не оказаться самим съеденными или пойманными; на то, чтобы избежать болезней и несчастных случаев; защитить себя от неблаго- приятных климатических условий; найти представителя противоположного пола и склонить его к спариванию; даровать своим потомкам те преимущества, которыми пользуются они сами. Я не стану приводить примеры — чтобы получить их, доста- точно внимательно взглянуть на первое встретившееся вам животное. Но я хочу упомянуть об одном особом типе поведения, потому что нам придется снова гово- рить о нем, когда мы будем рассматривать альтруизм и эгоизм. Это поведение, которому можно дать широкое название коммуникации. Можно говорить о коммуникации (или обмене информацией) одной машины выжива- ния с другой, когда первая оказывает влияние на поведение второй или на со- стояние ее нервной системы. Это не такое определение, которое мне хотелось бы сохранить на долгое время, но оно вполне пригодно для наших нынешних целей. Под «влиянием» я имею в виду прямое каузальное влияние. Примеров коммуникации предостаточно: пение птиц, лягушек и сверчков; виляние хвостом и вздыбливание шерсти у собак; «улыбка» у шимпанзе; жесты и язык у человека. Многие действия машин выживания способствуют благополучию их генов косвенно, через воздейст- вие на поведение других машин выживания. Животные затрачивают много усилий,
чтобы сделать эту коммуникацию эффективной. Пение птиц очаровывает и озадачи- вает людей на протяжении многих поколений. Я уже говорил о еще более затейли- вой и таинственной песне горбатого кита, с ее широчайшим диапазоном, охваты- вающим все частоты — от инфразвуковохю грохотания до сверхзвукового писка, включая область частот, воспринимаемых человеком. Медведки поют, сидя в нор- ке, которой они придают форму раструба или мегафона, усиливающего громкость почти до трубной. Пчелы танцуют в темноте улья, сообщая, таким образом, дру- гим пчелам точные сведения о направлении, в котором следует лететь за кормом, и о расстоянии до него — искусство коммуникации, с которым может соперничать только человеческая речь. Традиционная точка зрения этологов состоит в том, что коммуникационные сиг- налы возникают в процессе эволюции на взаимное благо как того, кто их посыла- ет , так и того, кто их принимает. Например, цыплята оказывают воздействие на поведение своей матери, сообщая ей высоким пронзительным писком, что они за- блудились или замерзли. Обычно мать, услышав писк, немедленно отправляется за цыпленком и приводит его назад к остальному выводку. Можно было бы сказать, что такое поведение развилось к взаимной выгоде в том смысле, что естествен- ный отбор благоприятствовал сохранению как цыплят, которые пищат, отстав от выводка, так и матерей, должным образом реагирующих на писк. При желании (на самом деле в этом нет необходимости) можно считать, что та- кие сигналы, как писк, имеют определенный смысл или содержат информацию — в данном случае «я заблудился». Крик тревоги у мелких воробьиных, о которых я упоминал в гл. 1, может означать: «Здесь поблизости ястреб». Животные, полу- чающие эту информацию и реагирующие на нее соответствующим образом, вознагра- ждаются. Поэтому информацию можно назвать правдивой. Но передают ли животные когда-нибудь неверную информацию, случается ли им врать? Заявление о том, что животное способно лгать, может быть неверно понято, так что я должен предупредить такую возможность. Однажды я присутствовал на лекции Беатрис и Аллена Гарднеров, посвященной их знаменитой «говорящей» шим- панзе Уошо (она пользуется американским языком знаков, и ее достижения потен- циально представляют большой интерес для лингвистов). Среди публики было не- сколько философов и в происходившем после лекции обсуждении их сильно волно- вал вопрос о том, способна ли Уошо говорить неправду. Подозреваю, что Гардне- рам хотелось бы выбрать более интересные темы для обсуждения, и я с ними со- гласен. В данной публикации я употребляю слова «обманывать» и «лгать» в го- раздо более прямом смысле, чем те философы. Их интересовало осознанное наме- рение обмануть. Я же говорю просто об информации, вызывающей эффект, функцио- нально равноценный обману. Если птица использует сигнал «Здесь поблизости яс- треб», когда на самом деле никакого ястреба нет, и спугивает таким образом своих собратьев, оставляющих ей на съедение весь корм, то можно сказать, что она им солгала. При этом мы не имеем в виду, что птица преднамеренно и созна- тельно хотела обмануть. Мы лишь подразумеваем, что лгунья получила корм за счет других птиц, и что эти другие птицы улетели, отреагировав на ее крик так, как это следовало бы сделать, если бы поблизости находился ястреб. Многие съедобные насекомые, подобно описанным в гл. 3 бабочкам, создают се- бе защиту, подражая внешнему виду других неприятных на вкус или жалящих насе- комых. Мы сами нередко принимаем журчалок с их полосатой, желтой с черным, окраской за ос. Еще более совершенной мимикрией «под пчел» обладают некоторые двукрылые. Хищники тоже часто лгут. Морской черт, или удильщик, терпеливо поджидает жертву, лежа на дне моря, где он сливается с субстратом. Единствен- ная хорошо заметная часть его тела — извивающийся червеобразный кусочек тка- ни, сидящий на конце длинного «удилища», которое отходит от верхней части го- ловы. Если мимо проплывает потенциальная жертва — какая-нибудь мелкая рыбеш- ка, — эта червеобразная приманка приходит в движение, завлекая жертву поближе
ко рту удильщика. Внезапно он открывает рот, втягивает жертву внутрь и съеда- ет ее. Удильщик лжет, используя стремление рыбешки приблизиться к движущемуся червеобразному объекту. Он говорит: «Вот червяк», и всякая рыбка, «поверив- шая» лжи, быстро оказывается съеденной. Морской черт. Некоторые машины выживания используют половые влечения других машин. Орхи- дея офрис пчелоносный побуждает пчел копулировать с ее цветками, которые очень похожи на пчелиных самок. Благодаря такому обману цветки орхидеи опыля- ются, так как если пчела посетит две орхидеи, то она при этом невольно пере- несет пыльцу с одной на другую. Светляки (принадлежащие к отряду жуков) при- влекают брачных партнеров световыми вспышками. У каждого вида есть свой осо- бый рисунок последовательности коротких и более продолжительных вспышек, обеспечивающий узнавание особей своего вида и тем самым предотвращающий па- губную гибридизацию. Подобно тому, как моряки высматривают световые сигналы определенного типа, исходящие от нужного им маяка, так и светляки ищут зако- дированное в световых вспышках послание особей своего вида. Самки, принадле- жащие к роду Photuris, «обнаружили», что они могут заманивать самцов рода Photinus, имитируя световые сигналы, специфичные для Photinus. Заманив таким обманным путем самца Photinus, самка Photuris съедает его. На ум сразу прихо- дят сирены и Лорелеи, но корнуоллец предпочел бы вспомнить о пиратах прежних дней, которые зажигали фонари на скалах, приманивая к ним корабли, а когда корабли разбивались об эти скалы, забирали находившиеся в них грузы. Развитие любой системы коммуникации всегда сопряжено с опасностью, что кто- то станет использовать ее в своих целях. Будучи воспитаны на представлении об эволюции как направленной на «благо вида», мы, естественно, прежде всего, ду- маем о лжецах и обманщиках как представителях разных видов: хищников, жертв, паразитов и т. п. Однако ложь и обман и использование коммуникации в собст- венных эгоистичных целях возможны во всех случаях, когда интересы генов раз- ных индивидуумов расходятся. Это относится и к индивидуумам, принадлежащим к одному и тому же виду. Как мы увидим, следует даже ожидать, что дети будут обманывать своих родителей, мужья — жен, а братья братьев.
Даже мнение о том, что сигналы, используемые животными для обмена информа- цией, первоначально возникли в процессе эволюции, поскольку они были взаимно выгодны, а затем стали использоваться недоброжелательно настроенными друг к другу сторонами, слишком упрощенно. Вполне возможно, что все коммуникации ме- жду животными с самого начала содержат в себе элемент обмана, ибо любые взаи- модействия между животными всегда сопряжены с некоторым столкновением интере- сов . В следующей главе мы расскажем об одном весьма продуктивном подходе к изучению столкновений интересов с эволюционной точки зрения. Глава 5. Агрессия: стабильность и эгоистичная машина Эта глава посвящена главным образом агрессии — теме, связанной с множеством недопониманий и недоразумений. Мы по-прежнему будем рассматривать индивидуум как эгоистичную машину, запрограммированную на то, чтобы как можно лучше обеспечивать свои гены в целом. Такой подход принят для удобства. В конце главы мы вновь заговорим на языке отдельных генов. Для любой машины выживания другая такая машина (если это не ее собственный детеныш или близкий родственник) составляет часть ее среды обитания, подобно горе, реке или чему-то съедобному. Это нечто, преграждающее путь, или нечто, что можно использовать. От горы или реки она отличается лишь в одном: она склонна давать сдачи. Такое поведение объясняется тем, что эта другая машина также содержит свои бессмертные гены, которые она должна сохранить во имя бу- дущего, и тем, что она также не остановится ни перед чем, чтобы сохранить их. Естественный отбор благоприятствует тем генам, которые управляют своими маши- нами выживания таким образом, чтобы те как можно лучше использовали свою сре- ду. Сюда входит и наилучшее использование других машин выживания, относящихся как к собственному, так и к другим видам. В некоторых случаях одни машины выживания, по-видимому, довольно мало пося- гают на жизнь других таких машин. Например, кроты и черные дрозды не поедают друг друга, не спариваются между собой и не конкурируют за жизненное про- странство . Тем не менее, нельзя считать, что они совершенно обособлены друг от друга. Они могут конкурировать за какой-нибудь ресурс, например за дожде- вых червей. Это не означает, что можно когда-нибудь увидеть схватку между кротом и дроздом за червя; на самом деле может статься, что дрозду за всю его жизнь никогда не доведется увидеть ни одного крота. Но если уничтожить всю популяцию кротов, то это может сильнейшим образом повлиять на дроздов, хотя я не рискну высказывать предположения о деталях такого влияния или о том, каки- ми извилистыми косвенными путями оно будет происходить. Машины выживания разных видов воздействуют друг на друга разнообразными способами. Они могут выступать в роли хищников или жертв, паразитов или хозя- ев , конкурентов за какой-нибудь ограниченный ресурс. Они могут использоваться специфическим образом, как, например, пчелы, служащие переносчиками пыльцы с цветка на цветок. Машины выживания, относящиеся к одному и тому же виду, более непосредствен- но покушаются на жизнь одна другой. Причин этому много. Одна из них заключа- ется в том, что половину популяции собственного вида данного индивидуума со- ставляют потенциальные брачные партнеры или потенциальные усердно работающие и пригодные для эксплуатации родители его потомков, трудами которых можно воспользоваться. Другая причина состоит в том, что представители одного и то- го же вида, будучи очень сходными между собой и являясь машинами для сохране- ния генов, которые живут в одинаковых местообитаниях и ведут один и тот же образ жизни, самым прямым образом конкурируют за все необходимые ресурсы.
Крот может быть конкурентом для дрозда, но далеко не столь серьезным, как другой дрозд. Кроты могут конкурировать с дроздами за червей, но дрозды с дроздами конкурируют как за червей, так и за все остальное. Если они принад- лежат к одному и тому же полу, то они могут конкурировать также за брачных партнеров. По причинам, которые мы рассмотрим в дальнейшем, конкуренция обыч- но происходит между самцами за самок. Это означает, что самец может обеспе- чить сохранение своих генов, если он нанесет какой-то ущерб другому самцу, с которым он конкурирует. Логичный образ действия для машины выживания состоит, по-видимому, в том, чтобы убивать своих соперников, а затем лучше всего съедать их. Хотя убийство и каннибализм встречаются в природе, они не столь обычны, как можно было бы ожидать, исходя из примитивной интерпретации теории эгоистичного гена. И в самом деле, в книге «Об агрессии» Конрад Лоренц подчеркивает сдержанность и благородство, проявляемые животными в драках. Для Лоренца самая примечатель- ная особенность схваток между животными состоит в том, что это формальные со- стязания, происходящие, подобно боксу или фехтованию, строго по правилам. Жи- вотные дерутся в перчатках и тупыми рапирами. Угрозы и блеф заменяют подлин- ную беспощадность. Если противник своим поведением признает поражение, то по- бедитель воздерживается от нанесения смертельного удара или укуса, вопреки тому, что могла бы предсказать наша примитивная теория. Интерпретация агрессии животных как сдержанной и формальной может вызвать возражения. В частности, несправедливо, конечно, осуждать бедного старину Homo sapiens как единственный вид, убивающий себе подобных, как единственного наследника каиновой печати, и предъявлять ему такие мелодраматические обвине- ния. Что именно отмечает натуралист — сдержанность или неистовость животных — зависит отчасти от того, за какими видами животных он наблюдает, а отчасти от его взглядов на эволюцию вообще — ведь Лоренц, в конечном счете, сторонник концепции «во благо вида». Пусть представление о драках животных как о «джентльменских» поединках несколько преувеличено, но в нем, несомненно, есть, по крайней мере, немножко правды. На первый взгляд это выглядит как од- на из форм альтруизма. Теория эгоистичного гена должна быть готова к нелегкой задаче дать этому объяснение. Почему животные при каждой представившейся воз- можности не вступают в бой, чтобы убивать соперников, принадлежащих к их соб- ственному виду? На это можно, вообще говоря, ответить, что откровенная драчливость дает не только какие-то преимущества; за нее приходится расплачиваться, причем плата не ограничивается такими очевидными расходами, как потеря времени и энергии. Допустим, например, что индивидуумы В и С — мои соперники и что я случайно встретил В. Мне как эгоистичному индивидууму могло бы показаться разумным убить его. Не будем, однако, спешить. С также мой соперник, но он одновремен- но и соперник В. Убив В, я тем самым окажу услугу С, убрав одного из его со- перников . Может быть, лучше не убивать В, потому что он мог бы в таком случае вступить в конкуренцию или в драку с С, что косвенным образом оказалось бы благоприятным для меня. Мораль, вытекающая из этого простого гипотетического примера, сводится к тому, что пытаться убивать соперников без разбора не все- гда целесообразно. В обширной и сложной системе соперничества удаление со сцены одного соперника необязательно окажется полезным: другие соперники мо- гут выиграть от его гибели больше, чем тот, кто его убил. В этом убеждаются специалисты по борьбе с вредителями на собственном горьком опыте: выработав эффективный метод борьбы с серьезным вредителем какой-нибудь сельскохозяйст- венной культуры и радостно искоренив его, они обнаруживают, что другой вреди- тель выиграл от гибели уничтоженного вредителя гораздо больше, чем человек, и сельское хозяйство, в конечном счете, стало терять больше, чем прежде. Однако в других ситуациях убивать соперников или по крайней мере вступать с
ними в драку представляется вполне разумным. Если В — морской слон, имеющий большой гарем из многочисленных самок, а я — другой морской слон — могу, убив его, заполучить этот гарем, то мне, безусловно, следует попытаться сделать это. Но даже такая избирательная драчливость сопряжена с риском и потерями. В выгодно нанести ответный удар, чтобы защитить свою ценную собственность. Если я начинаю драку, то у меня столько же шансов погибнуть, как и у него, а может быть, даже больше. Он владеет ценным ресурсом, и именно поэтому я хочу всту- пить с ним в драку. Но почему он владеет этим ресурсом? Вероятно, он завоевал его в бою. Возможно, он сумел победить других претендентов, пытавшихся с ним драться до меня. По-видимому, он хороший борец. Даже если я выйду победителем и получу гарем, я, может быть, буду так покалечен в драке, что не смогу вос- пользоваться плодами своей победы. Кроме того, драка требует затрат времени и энергии. Может быть, лучше их пока поберечь. Если я в течение некоторого вре- мени постараюсь побольше есть и не ввязываться в драки, то я подрасту и набе- русь сил. В конце концов, я буду драться с ним за гарем, но мои шансы на по- беду станут выше, если я подожду, чем если я ввяжусь в драку сейчас. Северный морской слон. Произнося этот монолог, я просто пытался показать, что решению о том, всту- пать или не вступать в драку, в идеале должны предшествовать сложные, хотя и неосознанные расчеты «расход-приход». Не все потенциальные выгоды можно полу- чить, вступив в драку, хотя некоторый выигрыш она, несомненно, может принес- ти. Точно так же в процессе драки каждое тактическое решение о том, наращи- вать ли усилия или понизить накал страстей, связано с потерями или выгодами, которые в принципе также поддаются анализу. Эта идея давно бродила в умах этологов, однако, лишь Мзйнарду Смиту, которого обычно не считают этологом, удалось выразить ее ясно и убедительно. Совместно с Дж. Прайсом (G. R. Price) и Дж. Паркером (G. A. Parker) он использует в своих исследованиях область ма- тематики, известную под названием теория игр. Их элегантные идеи можно опи- сать с помощью слов, не прибегая к математическим символам, хотя при этом придется несколько поступиться строгостью. Главная концепция, которую вводит Мзйнард Смит, — это концепция зволюционно стабильной стратегии; ее идея, как он считает, была заложена работами У. Га- мильтона и Р. Мак-Артура (R. H. MacArthur) . «Стратегия» — это предварительно
запрограммированная линия поведения. Вот пример стратегии: «Нападай на про- тивника; если он спасается бегством — преследуй его; если он наносит ответный удар — убегай от него». Важно понимать, что стратегия не рассматривается как нечто, сознательно разработанное индивидуумом. Помните, что мы говорим о жи- вотном как об автоматической машине выживания, снабженной компьютером, кото- рый контролирует действия мышц по заложенной в него программе. Сформулировать стратегию в виде набора простых инструкций, используя обычные слова, — это всего лишь удобный способ размышлять о ней. С помощью какого-то точно не ус- тановленного механизма животное ведет себя так, как если бы оно следовало этим инструкциям. Эволюционно стабильная стратегия, или ЭСС, определяется как стратегия, ко- торая, если она будет принята большинством членов данной популяции, не может быть превзойдена никакой альтернативной стратегией. Это очень тонкая и важная идея. Ее можно выразить и по-иному, сказав, что наилучшая стратегия для дан- ного индивидуума зависит от действий большинства членов популяции. Поскольку остальная популяция состоит из индивидуумов, каждый из которых стремится мак- симизировать свой собственный успех, единственной стратегией, способной со- храниться, будет та, которая, возникнув однажды в процессе эволюции, не может быть улучшена одним отклоняющимся индивидуумом. В случае какого-либо крупного изменения в окружающей среде может возникнуть короткий период эволюционной нестабильности и даже колебаний численности популяции. Но после того, как возникнет ЭСС, она будет сохраняться: отклонение от нее будет наказываться отбором. Для того чтобы приложить эту идею к агрессии, рассмотрим один из простейших гипотетических случаев, приводимых Мэйнардом Смитом. Допустим, что в некой популяции данного вида соперничающие индивидуумы используют только две стра- тегии, названные стратегией ястреба и стратегией голубя. (Эти названия ис- пользованы в том смысле, в каком их обычно применяют к людям, и совершенно не связаны с особенностями биологии соответствующих птиц: голуби на самом деле довольно агрессивные птицы.) Каждый индивидуум нашей гипотетической популяции получает звание Ястреба или Голубя. Ястребы всегда дерутся так неистово и безудержно, как только могут, отступая лишь при серьезных ранениях. Голуби же ограничиваются угрозами, с достоинством соблюдая все условности, и никогда не наносят противнику повреждений. Если Ястреб сражается с Голубем, то Голубь быстро убегает, оставаясь, таким образом, невредимым. Если Ястреб дерется с Ястребом, то драка продолжается до тех пор, пока один из соперников не полу- чит серьезной раны или не будет убит. Если Голубь сталкивается с Голубем, то ни один из них не страдает. Они долго выступают друг перед другом, принимая разные позы, пока один из них не устанет или не решит, что ему не стоит про- должать противостояние, а лучше отступить. Пока что мы исходим из допущения, что индивидуум не может заранее решить, с кем ему предстоит драться — с Яст- ребом или Голубем. Он обнаруживает это только в процессе драки и не может воспользоваться опытом прошлых драк с определенными индивидуумами, так как не помнит о них. Произведем теперь чисто произвольную оценку результатов конфликта: 50 очков за выигрыш, 0 — за проигрыш, -100 за серьезную рану и -10 — за потерю времени в длительном поединке. Можно считать, что эти очки непосредственно конверти- руются в валюту, которой является выживание генов. Индивидуум, получивший вы- сокие оценки, т. е. имеющий в среднем большой выигрыш, это тот индивидуум, который оставляет после себя большое число своих генов в генофонде. Точные численные значения не имеют значения для нашего анализа, но они помогают нам размышлять о рассматриваемой проблеме. Важно указать, что нас не интересует, побьют ли Ястребы Голубей, когда они дерутся. Ответ нам уже известен: Ястребы всегда побеждают. Мы хотим узнать,
какая стратегия является стабильной — стратегия Ястребов или стратегия Голу- бей. Если одна из них представляет собой ЭСС, а другая — нет, то следует ожи- дать , что эволюционировать будет та, которая соответствует ЭСС. Теоретически возможно существование двух ЭСС. Это будет справедливо в том случае, если, независимо от того, какой стратегии-Ястреба или Голубя — следует большинство индивидуумов в популяции, наилучшей стратегией для каждой данной особи будет именно она. Тогда популяция будет стремиться к сохранению того из своих двух стабильных состояний, которого она достигла раньше. Однако, как мы сейчас увидим, ни одна из этих двух стратегии — Ястреба или Голубя — не будет в дей- ствительности сама по себе зволюционно стабильной и поэтому не следует ожи- дать , что та или другая будет эволюционировать. Для того чтобы показать это, нам следует вычислить средние выигрыши. Допустим, что рассматриваемая популяция целиком состоит из одних Голубей. В их драках пострадавших не бывает. Состязания представляют собой длительные ритуальные турниры, что-то вроде игры в «гляделки», которые заканчиваются только тогда, когда один из противников отступает. Победитель получает 50 оч- ков — цена ресурса, из-за которого возникла драка, но он платит штраф, равный -10, за потерю времени на длительный турнир, так что его выигрыш в конечном счете равен 40 очкам. Побежденный также платит штраф (-10) за потерянное вре- мя . В среднем следует ожидать, что каждый отдельный Голубь победит в половине турниров, а в половине проиграет. Поэтому его средний выигрыш за один турнир равен среднему между +40 и -10, т. е. +15. Таким образом, каждый отдельный Голубь в популяции, очевидно, существует вполне благополучно. Допустим теперь, однако, что в популяции в результате мутации появился Яст- реб . Поскольку этот Ястреб — единственный в округе, во всех его драках в роли противника может выступать только Голубь. Ястребы всегда побеждают Голубей, так что он получает 50 очков за каждую драку и его средний выигрыш равен +50. Он обладает огромным преимуществом над Голубями с их чистым выигрышем +15. В результате гены Ястреба быстро распространяются в популяции. Но теперь уже Ястреб не может рассчитывать на то, что каждым его противником будет Голубь. В экстремальном случае — если ястребиные гены распространяются так успешно, что вся популяция оказывается состоящей из Ястребов, — все драки теперь будут происходить между двумя Ястребами. Положение вещей резко изменилось. При дра- ке Ястреба с Ястребом один из них получает тяжкие повреждения, оцениваемые как -100, тогда как выигрыш победителя составляет +50. Каждый Ястреб в попу- ляции Ястребов может рассчитывать выиграть половину сражений и половину про- играть . Поэтому его ожидаемая средняя оценка за одну драку равна среднему ме- жду +50 и -100, т. е. -25. Рассмотрим теперь случай, когда в популяции Ястре- бов появился один Голубь. Конечно, он оказывается побежденным во всех драках, но при этом остается невредимым. Его средний выигрыш в популяции Ястребов ра- вен 0, тогда как средний выигрыш Ястреба в популяции Ястребов равен -25. По- этому голубиные гены будут иметь тенденцию распространиться в популяции. На основании всего этого создается впечатление, что в популяции непрерывно происходят колебания. Ястребиные гены достигают превосходства; затем, вслед- ствие преобладания в популяции Ястребов, преимущество получают голубиные ге- ны, численность которых возрастает до тех пор, пока ястребиные гены снова не начнут процветать, и так далее. Однако в таких колебаниях нет нужды. Между Ястребами и Голубями существует стабильное соотношение. Для используемой нами произвольной системы очков стабильное соотношение между Голубями и Ястребами составляет 5/12 7/12. По достижении такого стабильного соотношения средний выигрыш для Ястребов точно равен среднему выигрышу для Голубей. Поэтому отбор не оказывает предпочтения ни тем, ни другим. Если число Ястребов в популяции начнет возрастать, так что их доля станет выше 7/12, у Голубей начнет возни- кать дополнительное преимущество и соотношение вернется к стабильному состоя-
нию. Подобно тому, как стабильное соотношение полов равно 50:50, так и ста- бильное соотношение Ястребов и Голубей в данном гипотетическом примере равно 7:5. В обоих случаях колебания вблизи стабильной точки, если они имеются, не будут слишком сильными. На первый взгляд все это немножко смахивает на групповой отбор, но на самом деле не имеет с ним ничего общего. Мысль о групповом отборе возникает потому, что позволяет представить себе существование некоего состояния стабильного равновесия, к которому популяция стремится вернуться в случае его нарушения. Однако ЭСС гораздо более сложная концепция, чем групповой отбор. Она никак не связана с тем, что некоторые группы могут быть более удачливыми, чем другие. Это можно хорошо проиллюстрировать, используя систему произвольных очков в приведенном гипотетическом примере. Средний выигрыш для любого индивидуума — будь то Ястреб или Голубь — в стабильной популяции, состоящей на 7/12 из Яст- ребов и на 5/12 из Голубей, равен 61/4. Но 61/4 гораздо меньше среднего выигры- ша для Голубя в популяции из одних Голубей. Если бы только все согласились быть Голубями, то это пошло бы на пользу каждому отдельному индивидууму. Пу- тем простого группового отбора любая группа, все члены которой с общего со- гласия примут стратегию Голубя, достигнет гораздо большего успеха, чем сопер- ничающая с ней группа, придерживающаяся соотношения, обеспечивающего ЭСС. (На самом деле сговор не прибегать ни к чему другому, кроме стратегии Голубя, не обеспечивает группе максимально возможный успех. Если группа состоит на 1/6 из Ястребов и на 5/6 из Голубей, то средний выигрыш на одну драку будет равен 16 . Это наиболее выгодное соотношение, но в данном случае мы его касаться не будем. Более простой вариант — одни лишь Голуби, — обеспечивающий каждому индивидууму средний выигрыш 15 очков, гораздо выгоднее каждому отдельному ин- дивидууму , чем ЭСС.) Поэтому теория группового отбора предскажет тенденцию к сговору, по которому все должны придерживаться стратегии Голубя, поскольку группа, состоящая на 7/12 из Ястребов, достигает меньшего успеха. Беда, одна- ко, в том, что все сговоры, даже те, которые, в конечном счете, выгодны всем, не защищены от злоупотреблений. Что из того, если каждому лучше состоять в группе из одних Голубей, чем в группе ЭСС? Но, к сожалению, оказаться в такой группе единственным Ястребом настолько хорошо, что эволюцию Ястребов не оста- новить ничем. Договор, таким образом, будет нарушен в результате измены в собственном стане. ЭСС стабильна не потому, что она так уж хороша для участ- вующих в ней индивидуумов, а просто потому, что она гарантирует от измены в своих рядах. Люди могут заключать пакты и вступать в заговоры, сулящие выгоду всем уча- стникам, даже если эти пакты нестабильны в смысле ЭСС. Это возможно, однако, лишь потому, что каждый индивидуум ориентируется на свое осознанное предвиде- ние и способен понять, что выполнение условий пакта в его собственных долго- временных интересах. Даже при заключении соглашений между людьми постоянно существует опасность, что сиюминутная выгода от их нарушений может быть очень велика и соблазн окажется всепоглощающим. Быть может, наилучшим примером слу- жит установление твердых цен. Установление стандартных искусственно завышен- ных цен на бензин соответствует долгосрочным интересам владельцев индивиду- альных автозаправочных станций. Объединения торговцев, проводящих эту акцию, в основе которой лежит осознанная оценка долговременных интересов, могут со- храняться на протяжении достаточно длительных периодов времени. Слишком час- то, однако, кто-то уступает соблазну быстро разбогатеть, снизив у себя цену. Его соседи немедленно делают то же самое, и волна снижения цены распространя- ется по всей стране. К сожалению для остальных граждан, осознанное предвиде- ние владельцев автозаправочных станций затем вновь утверждается и они заклю- чают новое соглашение о твердых ценах. Таким образом, даже у человека — вида, способного к осознанному предвидению, — соглашения, основанные на обеспечении
наилучших долгосрочных интересов, постоянно стоят на краю гибели вследствие измены в собственном стане. Еще труднее понять возможные способы развития стратегий, обеспечивающих благоденствие группы или согласованные действия у диких животных, поведение которых контролируется конкурирующими генами. Сле- дует ожидать, что эволюционно стабильная стратегия распространена повсемест- но . В нашем гипотетическом примере мы исходили из допущения, что каждый индиви- дуум может быть либо Ястребом, либо Голубем, и получили эволюционно стабиль- ное соотношение Ястребов и Голубей. На практике это означает, что в генофонде достигается стабильное соотношение ястребиных и голубиных генов. На языке ге- нетики такое состояние называют стабильным полиморфизмом. В той мере, в какой это касается состязаний, в точности такой же ЭСС можно достигнуть без поли- морфизма при следующих условиях. Если каждый индивидуум способен вести себя в каждом отдельном состязании либо как Ястреб, либо как Голубь, то может быть достигнута ЭСС, при которой все особи с равной вероятностью могут вести себя как Ястребы, в данном случае - с вероятностью 7/12. На практике это должно означать, что каждый индивидуум вступает в каждое состязание, заранее приняв случайным образом решение, выступать ли ему в данном состязании в роли Ястре- ба или в роли Голубя; решение принято случайно, но с вероятностью 7/12 в пользу Ястреба. Очень важно, чтобы эти решения, несмотря на некоторую пред- почтительность стратегии ястреба, были случайными в том смысле, что у против- ника нет возможности угадать, как его оппонент собирается вести себя в каждом конкретном состязании. Так, например, неразумно выступать в роли Ястреба семь раз подряд, а затем пять раз подряд в роли Голубя и так далее. Если какой- нибудь индивидуум примет такую простую последовательность, то его противники быстро разгадают его намерения и воспользуются этим. Чтобы победить противни- ка, избравшего стратегию простой последовательности, достаточно разыгрывать Ястреба только в тех случаях, когда точно известно, что он будет выступать в роли Голубя. Пример Ястреба и Голубя, конечно, прост до наивности. Это всего лишь «мо- дель»; на самом деле в природе ничего такого не происходит, но модель помога- ет понять действительные события. Модели могут быть такими простыми, как эта, и, тем не менее, окажутся полезными для понимания какого-то факта или будут стимулировать появление новой идеи. Простые модели можно совершенствовать и постепенно усложнять. Если все идет хорошо, то по мере усложнения моделей их сходство с реальным миром возрастает. Один из путей дальнейшей разработки мо- дели Ястреба и Голубя состоит в том, чтобы ввести в нее еще несколько страте- гий. Ястреб и Голубь — не единственные возможности. Мзйнард Смит и Прайс вве- ли более сложную стратегию, получившую название «Отпорщик» (retaliator). Отпорщик в начале каждого сражения действует как Голубь: он не предпринима- ет решительной яростной атаки, все усиливая натиск, как это свойственно Яст- ребу, а ограничивается условными угрожающими действиями. Но если противник нападает на него, то он платит тем же. Иными словами, если на Отпорщика напа- дает Ястреб, то он ведет себя как Ястреб, а при встрече с Голубем — как Го- лубь. Когда он встречается с другим Отпорщиком, он ведет себя как Голубь. От- порщик - это условный стратег. Его поведение зависит от поведения противника. Другой условный стратег получил название «Задира» (bully). Задира ходит во- круг, выступая в роли Ястреба, пока кто-нибудь не даст ему сдачи. Тогда он немедленно удирает. Есть еще один условный стратег: «Испытатель-отпорщик» (prober-retaliator). Он в принципе сходен с Отпорщиком, но иногда в порядке эксперимента предпринимает попытку наращивания конфликта. Если противник не оказывает сопротивления, то Отпорщик продолжает вести себя как Ястреб; но по- лучив отпор, он переходит на традиционные угрозы, характерные для Голубя. Ес- ли же на него нападают, он реагирует как обычный Отпорщик.
Если все пять описанных мной стратегий «натравить» друг на друга в компью- терной модели, то оказывается, что лишь одна из них — стратегия Отпорщика — стабильна в эволюционном смысле. Стратегия Испытателя-отпорщика почти ста- бильна, стратегия Голубя нестабильна, потому что популяцию, состоящую из Го- лубей, наводнили бы Ястребы и Задиры. Стратегия Ястреба нестабильна, потому что популяцию, состоящую из Ястребов, наводнили бы Голуби и Задиры. Стратегия Задиры нестабильна, потому что популяцию Задир наводнили бы Ястребы. Популя- цию Отпорщиков не смогут наводнить приверженцы ни одной из других стратегий, так как ни одна другая стратегия не может быть более эффективной, чем сама стратегия Отпорщика. Однако Голубь действует столь же эффективно в популяции Отпорщиков. Это означает, что при прочих равных условиях число Голубей могло бы медленно возрастать. Но вот если численность Голубей достигает сколько- нибудь значительного уровня, Испытатели-отпорщики (и, между прочим, Ястребы и Задиры) начинают приобретать преимущество, поскольку они лучше справляются с Голубями, чем Отпорщики. Сама стратегия Испытателя-отпорщика, в отличие от стратегии Ястреба и Задиры, почти соответствует ЭСС в том смысле, что в попу- ляции, состоящей из особей, использующих эту стратегию, только одна страте- гия-стратегия Отпорщика — оказывается более эффективной и притом лишь незна- чительно . Можно ожидать, поэтому, преобладания популяций, которые состоят из смеси особей, использующих стратегии Отпорщиков и Испытателей-отпорщиков (возможно, даже с небольшими колебаниями в соотношении между ними), и неболь- шого числа Голубей, доля которых также колеблется. Следует снова подчеркнуть, что речь идет отнюдь не о полиморфизме, при котором каждый индивидуум всегда использует какую-то одну стратегию. Поведение каждого индивидуума может пред- ставлять собой сложную смесь стратегий Отпорщика, Испытателя-отпорщика и Го- лубя. Это теоретическое заключение довольно близко к тому, что происходит на са- мом деле в популяциях большинства диких животных. Мы в некотором смысле объ- яснили «рыцарский» аспект агрессивности животных. Конечно, в каждом конкрет- ном случае детали поведения зависят от точного числа «очков», которым оцени- вается победа, получение травмы, потеря времени и т. п. У морских слонов на- градой за победу могут быть почти монопольные права на большой гарем. Поэтому выигранное сражение может оцениваться очень высоко. Неудивительно, что драки между этими животными бывают жестокими и вероятность получения серьезных травм также высока. Цену потерянного времени, вероятно, следует считать не- значительной по сравнению с ценой травмы или выгоды, которую дает победа. Вместе с тем для мелких птиц, обитающих в холодном климате, наиважнейшее зна- чение может иметь цена потери времени. Большая синица, вскармливающая птен- цов, должна ловить в среднем по одному насекомому каждые 30 секунд. Ей дорога каждая секунда дневного времени. Даже относительно короткое время, затрачен- ное впустую на стычку Ястреб/Ястреб, по-видимому, следует рассматривать как более серьезную потерю для такой птицы, чем риск получения травмы. К сожале- нию, наши знания пока слишком ограничены, для того чтобы давать реалистиче- ские оценки потерь и выигрышей при различных исходах подлинных событий, про- исходящих в природе. Мы должны соблюдать осторожность и не делать выводов, которые были бы просто результатом наших собственных произвольных оценок. Об- щие выводы, имеющие существенное значение, состоят в том, что ЭСС способна эволюционировать, что она неравнозначна оптимуму, которого можно было бы дос- тигнуть в результате группового сговора, и что здравый смысл может ввести в заблуждение. Другая военная игра, рассмотренная Мэйнардом Смитом, это «война на истоще- ние» . Подобная война возможна у такого вида, который никогда не ввязывается в опасные сражения; это может быть вид, защищенный достаточно прочной броней, так что его представителям вряд ли грозят серьезные повреждения. Все конфлик-
ты между членами такого вида разрешаются путем чисто условных демонстраций, которые всегда заканчиваются бегством одного из противников. Для того чтобы победить, достаточно стоять на месте и свирепо глядеть на своего противника, пока он не повернется задом. Совершенно очевидно, что ни одно животное не мо- жет себе позволить бесконечно заниматься угрозами; у него есть множество дру- гих важных дел. Какую бы ценность ни представлял для него ресурс, из-за кото- рого произошел конфликт, эта ценность небезгранична. На то, чтобы завладеть этим ресурсом, имеет смысл затратить лишь какое-то определенное количество времени, и, как на любом аукционе, каждый индивидуум устанавливает для себя предел, за который он не перейдет. На нашем аукционе, в котором участвуют лишь двое покупщиков, валютой служит время. Допустим, что все такие индивидуумы заранее решили, сколько именно времени «стоит» некий определенный ресурс, например самка. В таком случае мутантный индивидуум, готовый затратить чуть больше времени, всегда окажется победите- лем . Следовательно, стратегия, ограничивающая длительность аукционных торгов, нестабильна. Даже если цена данного ресурса определена очень точно и все ин- дивидуумы предлагают именно эту цену, стратегия остается нестабильной. Любые два индивидуума, предлагающие цену в соответствии с этой максимальной страте- гией, прекратят торг точно в один и тот же момент и ни один из них не получит желанный ресурс! В таком случае каждому индивидууму было бы выгодно отступить с самого начала и вовсе не тратить времени ни на какие соревнования. Важное различие между войной на истощение и настоящим аукционом состоит в том, что при такой войне платят оба противника, но лишь один из них получает товар. Поэтому в популяции покупщиков, предлагающих максимальную цену, стратегия от- каза от торгов с самого начала обеспечит успех и распространится в популяции. Вследствие этого индивидуумы, отказавшиеся продолжать игру не сразу, а спустя несколько секунд, начнут извлекать из этого некоторую выгоду. Такая стратегия будет вознаграждаться в случае применения ее против индивидуумов, прекращаю- щих игру немедленно, которые теперь преобладают в популяции. Отбор будет, следовательно, благоприятствовать постепенному отодвиганию момента отказа, до тех пор, пока он снова не приблизится к максимуму, допускаемому настоящей по- требительской ценой данного ресурса. Еще раз, с помощью одних лишь рассуждений мы убедили себя представить кар- тину неких колебаний в популяции. И снова математический анализ показывает, что эта картина неверна. Эволюционно стабильная стратегия, которую можно опи- сать математически, существует, но в словесном выражении она сводится к тому, что каждый индивидуум готов продолжать соответствующие действия в течение не- предсказуемого времени. Время это непредсказуемо в каждом отдельном случае, но в среднем оно отражает истинную цену ресурса. Допустим, например, что ре- сурс заслуживает продолжения демонстраций в течение пяти минут. При ЭСС каж- дый отдельный индивидуум может продолжать их больше пяти минут, меньше этого срока или даже ровно пять минут. Важно, что его противник лишен возможности узнать, сколь долго тот готов демонстрировать в данном конкретном случае. Совершенно очевидно, что в войне на истощение жизненно важно, чтобы против- ники ничем не выдали своего намерения выйти из игры. Всякий, кто хотя бы ма- лейшим подрагиванием усов выкажет, что он начинает подумывать о том, чтобы сдаться, мгновенно окажется в невыгодном положении. Если бы, скажем, подраги- вание усов было надежным признаком того, что через минуту последует отступле- ние, то можно было бы воспользоваться очень простой стратегией: «Заметив под- рагивание усов вашего противника, подождите минутку, прежде чем сдаться, не- зависимо от того, какими были ваши намерения прежде. Если же усы вашего про- тивника еще неподвижны, а до того момента, когда вы все равно собирались сда- ваться, осталась одна минута, сдавайтесь немедленно и не теряйте больше вре- мени . Никогда сами не шевелите усами». Так естественный отбор быстро покарал
бы за подрагивание усов и за любое аналогичное действие, которое могло бы вы- дать, как вы намереваетесь вести себя в будущем. В процессе эволюции вырабо- талось бы бесстрастное выражение лица. Почему же бесстрастное лицо, а не отъявленная ложь? Еще раз: потому что вранье нестабильно. Допустим, случилось так, что большинство индивидуумов приходило бы в ярость только тогда, когда они действительно собираются вести длительную войну на истощение. Ответная уловка совершенно очевидна: как толь- ко у животного шерсть встала дыбом, его противник тут же отступает. Но даль- нейшая эволюция может привести к появлению обманщиков: индивидуумы, которые вовсе не расположены к длительной борьбе, при каждом удобном случае ощетини- ваются и пожинают плоды легкой и быстрой победы. Так начинают распространять- ся гены вранья. Когда обманщики оказываются в большинстве, отбор начинает благоприятствовать индивидуумам, которых они «брали на пушку». Поэтому число обманщиков снова уменьшается. В войне на истощение обман пригоден в качестве эволюционно стабильной стратегии не более, чем правда. Эволюционно стабильна бесстрастность. Капитуляция, когда она, наконец, произойдет, будет внезапной и непредсказуемой. До сих пор мы рассматривали только то, что Мзйнард Смит называет «симмет- ричными» соревнованиями. Это означает, что мы допускаем полную идентичность соперников во всех отношениях, за исключением используемой ими стратегии борьбы. Иными словами, предполагается, что Ястребы и Голуби равны по силе, обладают одинаковым оружием и броней и что их выигрыш в случае победы одина- ков. Такое допущение удобно для построения модели, но оно не очень реалистич- но. Далее Паркер (Parker) и Мзйнард Смит занялись асимметричными соревнова- ниями. Предположим, например, что индивидуумы различаются по размерам и по бойцовским качествам, и каждый индивидуум способен оценить параметры против- ника по сравнению со своими собственными; оказывает ли это влияние на склады- вающуюся ЭСС? Безусловно оказывает. Существует, очевидно, три главных вида симметрии. О первом мы только что говорили: индивидуумы могут различаться по своим размерам и бойцовским каче- ствам. Второй состоит в том, что индивидуумы могут различаться по величине той выгоды, которую им принесет победа. Например, старый самец, которому в любом случае осталось недолго жить, получив рану, потеряет, вероятно, меньше, чем молодой, который в течение долгого времени еще способен к размножению. Третий тип симметрии представляет собой странное следствие, вытекающее из теории о том, что чисто произвольная, казалось бы, совершенно не относящаяся к делу, асимметрия способна дать начало некой ЭСС, поскольку ее можно исполь- зовать для быстрого улаживания конфликтов. Такая асимметрия возникает, напри- мер, обычно в тех случаях, когда один из противников появляется на месте со- стязания раньше другого. Назовем первого «Резидентом», а второго «Захватчи- ком». Допустим, что в общем положение Резидента или Захватчика не дает ника- ких преимуществ. Как мы увидим, существуют практические причины, по которым эти допущения могут оказаться неверными, но не в этом дело. Главное в том, что, если даже из общих соображений нет оснований говорить о наличии у Рези- дентов преимущества над захватчиками, существует вероятность возникновения ЭСС, зависящей от асимметрии. Простая аналогия: быстрое и безболезненное раз- решение споров между людьми с помощью монетки. Эволюционно стабильной могла бы стать следующая условная стратегия: «Если ты Резидент — нападай; если ты Захватчик — отступай». Поскольку мы допустили, что рассматриваемая асимметрия произвольна, то противоположная стратегия: «Если Резидент — отступай, если Захватчик — нападай», также может быть ста- бильной. Какая из этих двух ЭСС будет принята данной популяцией, зависит от того, которая из них раньше завоюет большинство в популяции. Как только боль- шая часть членов популяции примет одну из этих двух стратегий, те, кто ее от-
вергнут, будут наказаны. Следовательно, она по определению представляет собой ЭСС. Предположим, например, что все особи придерживаются стратегии «Резидент по- беждает , Захватчик отступает». Это означает, что половину своих битв они вы- игрывают , а половину проигрывают. Они никогда не бывают ранены и никогда не тратят время попусту, так как все споры немедленно разрешаются в соответствии с принятым соглашением. Допустим теперь, что появился новый мутантный мятеж- ник. Предположим, что он применяет стратегию Ястреба в чистом виде, т. е. всегда нападает и никогда не отступает. Он будет побеждать в тех случаях, ко- гда его противник ведет себя как Захватчик. Если же противником окажется Ре- зидент, то он серьезно рискует получить травмы. В среднем его выигрыш будет ниже, чем у индивидуумов, придерживающихся произвольных правил ЭСС. Мятежни- ку, пытающемуся нарушить конвенцию «Если Резидент — беги, если Захватчик — нападай», приходится еще горше. Он не только чаще оказывается раненым, но и реже выходит победителем. Допустим, однако, что по какому-то случайному сте- чению обстоятельств индивидуумы, придерживающиеся этой противоположной стра- тегии, сумели стать большинством. В таком случае их стратегия превратилась бы в стабильную норму, и каралось бы уже отступление от нее. Вполне возможно, что наблюдая за определенной популяцией на протяжении многих поколений, мы обнаружили бы ряд возникающих время от времени сдвигов от одного стабильного состояния к другому. В реальной жизни, однако, действительно произвольные асимметрии вряд ли су- ществуют . Например, Резиденты, возможно, в самом деле обладают практическим преимуществом над захватчиками. Им лучше известны местные условия. Захватчик, вероятно, раньше выбьется из сил, поскольку ему еще надо было добраться до поля битвы, тогда как Резидент находился там изначально. Есть также и более абстрактная причина, по которой из двух стабильных состояний — «Резидент по- беждает , Захватчик отступает» — в природных условиях одно более вероятно. Причина эта в том, что противоположная стратегия — «Захватчик побеждает. Ре- зидент отступает» — несет в себе тенденцию к саморазрушению; Мзйнард Смит на- звал бы такую стратегию парадоксальной. В любой популяции, стойко придержи- вающейся этой парадоксальной ЭСС, индивидуумы всегда будут стремиться никогда не оказаться в роли Резидентов: они при каждой встрече будут стараться высту- пать в роли Захватчиков. Достигнуть этого они могут лишь с помощью безостано- вочного, и в остальном бессмысленного, перемещения! Не говоря уж о связанных с этим затратах времени и энергии, такое направление само по себе должно при- вести к исчезновению категории «Резидент». В популяции, стойко придерживаю- щейся другого стабильного состояния — «Резидент побеждает, Захватчик отступа- ет» — естественный отбор будет благоприятствовать выживанию индивидуумов, стремящихся быть Резидентами. Для каждого индивидуума это означает держаться за определенный участок земли, покидая его как можно реже и создавая види- мость , что он его «защищает». Как хорошо известно, подобное поведение обычно наблюдается в природе и получило название «защита территории». Наилучшую из всех известных мне демонстраций этой формы асимметрии в пове- дении предложил великий этолог Нико Тинберген, который провел эксперимент, отличающийся характерными для него изобретательностью и простотой. В одном из его аквариумов жили два самца колюшки. Эти самцы построили себе по гнезду на противоположных концах аквариума и каждый из них «защищал» территорию вокруг собственного гнезда. Тинберген поместил каждого из самцов в отдельную стек- лянную банку и, сблизив банки, наблюдал, как самцы пытаются вступить в драку через стекло. Тут-то и обнаружилось самое интересное: когда Тинберген прибли- жал обе банки к той стенке аквариума, где находилось гнездо самца А, послед- ний становился в позу нападения, а самец В пытался отступить; если же он при- ближал банки к территории самца В, то самцы менялись ролями. Таким образом,
просто перенося банки от одного конца аквариума к другому, Тинберген мох1 дик- товать , какому из самцов нападать, а какому отступать. Оба самца, очевидно, действовали в соответствии с простой условной стратегией «Если ты Резидент — нападай, если Захватчик — отступай». Биологи нередко задают вопрос: в чем состоят биологические «преимущества» территориального поведения? Высказывались многочисленные предположения; о не- которых из них будет сказано позднее. Но теперь мы начинаем понимать, что сам вопрос, возможно, излишен. «Защита» территории — это, быть может, просто не- кая ЭСС, возникающая вследствие асимметрии во времени прибытия, которое обыч- но определяет характер взаимоотношений между двумя индивидуумами и данным участком земли. Вероятно, самый важный вид непроизвольной асимметрии относится к общим раз- мерам индивидуума и его бойцовским способностям. Крупные размеры — одно из качеств, необходимых для победы в сражениях, но оно необязательно всегда са- мое важное. Если из двух соперников всегда побеждает более крупный, и если каждый из них точно знает, крупнее он по сравнению со своим соперником или мельче, то возможна лишь одна разумная стратегия: «Если твой соперник крупнее тебя — убегай; вступай в борьбу лишь с теми соперниками, которые мельче те- бя» . Положение несколько сложнее, если значение размеров менее определенно. Если крупные размеры дают лишь небольшое преимущество, указанная выше страте- гия все еще стабильна. Если, однако, имеется серьезный риск получить увечье, возможна также другая, «парадоксальная», стратегия: «Вступай в борьбу с со- перниками, которые крупнее тебя, и убегай от тех, которые мельче тебя!» Со- вершенно ясно, почему такая стратегия называется парадоксальной — она полно- стью противоречит здравому смыслу. Стабильной она может оказаться по следую- щей причине. В популяции, целиком состоящей из приверженцев парадоксальной стратегии, никогда не бывает пострадавших. Это объясняется тем, что в каждом состязании один из противников (более крупный) всегда убегает. Мутант средних размеров, придерживающийся «разумной» стратегии, т. е. выбирающий себе более мелких противников, в половине случаев оказывается втянутым в острую борьбу. Это объясняется тем, что встречая индивидуума, имеющего меньшие размеры, чем он сам, он нападает на него; в свою очередь этот мелкий индивидуум яростно дает сдачи, потому что он избрал парадоксальную стратегию; хотя «разумный» стратег имеет больше шансов победить, чем «парадоксальный», он все же доволь- но сильно рискует оказаться побежденным или получить серьезные повреждения. Поскольку большинство членов популяции придерживается парадоксальной страте- гии, «разумный» стратег имеет больше шансов оказаться пострадавшим, чем любой отдельный «парадоксальный» стратег. Несмотря на то, что парадоксальная стратегия может быть стабильной, она, вероятно, представляет только академический интерес. Средний выигрыш ее при- верженцев будет выше лишь в том случае, если их число значительно превосходит число «разумных» стратегов. Трудно представить себе, как она могла бы вообще возникнуть. Даже если бы она и возникла, то соотношению в популяции «разум- ных» и «парадоксальных» индивидуумов достаточно было бы чуть сдвинуться в «разумную» сторону, чтобы достичь «зоны притяжения» другой ЭСС — разумной стратегии. Зона притяжения — это тот набор соотношений в популяции, при кото- ром (в данном случае) разумная стратегия дает преимущество: как только попу- ляция достигнет этой зоны, она неизбежно будет затягиваться к разумной ста- бильной точке. Было бы очень здорово обнаружить пример парадоксальной ЭСС в природе, но я сомневаюсь, что на это есть какая-то реальная надежда. [Я пото- ропился . После того как были написаны эти строки, проф. Мзйнард Смит обратил мое внимание на следующее описание поведения мексиканского паука Oecobius civitas, данное Дж. Берджесом (J. W. Burgess): «Если паука потревожили и вы- гнали из его убежища, он мчится по скале и, если не может найти свободную
щель, чтобы спрятаться, ищет приюта в норке другого паука того же вида. Если другой паук при этом находится в своем логовище, то вместо того чтобы напасть на пришельца, он выбегает наружу и в свою очередь начинает искать себе новое убежище. Таким образом, достаточно потревожить одного паука, чтобы вызвать процесс последовательного перемещения из паутины в паутину, который может продолжаться в течение нескольких секунд, часто вызывая переселение большин- ства пауков данного сообщества из собственного убежища в чужие». Это соответ- ствует парадоксальной стратегии.] А не может ли статься, что индивидуумы способны сохранять некоторые воспо- минания об исходе прошлых боев? Это зависит от того, какой памятью они обла- дают : специфической или общей. Сверчки сохраняют в памяти общие представления о событиях, происходивших в прошлых стычках. Сверчок, который недавно вышел победителем из многих боев, приобретает черты Ястреба. Сверчок, который не- давно многократно проигрывал, напротив, больше склонен к стратегии Голубя. Это очень четко показал Р. Александер (R. D. Alexander). С помощью моделей сверчков он одерживал победы над настоящими сверчками. После таких испытаний настоящие сверчки чаще проигрывали битвы с другими настоящими сверчками. Мож- но рассматривать каждого сверчка как индивидуум, непрерывно пересматривающий собственную оценку своих бойцовских качеств относительно аналогичных качеств среднего члена данной популяции. Если группу таких животных, как сверчки, действующих с учетом воспоминаний о прошлых битвах, содержать в течение неко- торого времени вместе, не допуская к ним посторонних индивидуумов, то можно ожидать, что в ней возникнет своего рода иерархическая структура. Наблюдая за такой группой, можно определить место, занимаемое каждым ее членом в этой структуре. Индивидуумы более низкого ранга обычно отступают перед индивидуу- мами более высокого ранга. Нет нужды предполагать, что индивидуумы узнают друг друга. На самом деле происходит всего лишь следующее: вероятность победы индивидуумов, привыкших побеждать, еще больше возрастает, тогда как индиви- дуумы, привыкшие к поражениям, будут проигрывать все чаще. Даже если вначале все индивидуумы выигрывают и проигрывают по закону случая, среди них все рав- но устанавливается иерархическая структура. Кстати сказать, это приводит к тому, что число серьезных драк постепенно идет на убыль. Я должен использовать выражение «своего рода иерархическая структура», по- тому что многие считают необходимым ограничить применение термина «иерархиче- ская структура» теми случаями, которые связаны с узнаванием конкретных инди- видуумов . В таких случаях память о прошлых сражениях носит специфический, а не общий характер. Сверчки не способны воспринимать друг друга как конкретных индивидуумов, но куры и обезьяны способны на это. Предположим, что я — обезь- яна. Тогда именно та обезьяна, которая побила меня когда-то в прошлом, веро- ятно, побьет меня и в будущем. Наилучшая стратегия для индивидуума состоит в том, чтобы вести себя по отношению к другому индивидууму, победившему его в прошлом, в соответствии со стратегией Голубя. Если нескольких кур, которые прежде никогда не встречались друг с другом, собрать вместе, то между ними обычно возникают драки. Спустя некоторое время эти драки затихают, однако, по совсем другой причине, чем драки сверчков. У кур это происходит потому, что каждая из них «узнаёт свое место» по отношению ко всем остальным. Между про- чим, от этого выигрывает группа в целом. Об этом свидетельствует то обстоя- тельство, что в сложившихся группах кур, в которых отчаянные драки редки, яй- ценоскость выше, чем в группах, состав которых все время изменяют и в которых драки, поэтому, возникают чаще. Биологи часто говорят о биологическом преиму- ществе или «функции» установления иерархической структуры как способе сниже- ния явной агрессивности в группе. Такая постановка вопроса, однако, неверна. Иерархической структуре, как таковой, нельзя приписывать какую-либо функцию в эволюционном смысле, поскольку это свойство группы, а не индивидуума. Можно
говорить, что типы индивидуального поведения, проявляющиеся в форме иерархи- ческой структуры, если рассматривать их на групповом уровне, обладают некими функциями. Лучше было бы, однако, вовсе отказаться от слова «функция» и пред- ставлять ситуацию в плане зволюционно стабильных стратегий в асимметричных состязаниях при наличии способности к узнаванию конкретных индивидуумов и па- мяти. Мы рассматривали состязания между членами одного и того же вида. А как об- стоит дело с состязаниями между представителями разных видов? Как уже говори- лось выше, члены разных видов не конкурируют между собой столь непосредствен- ным образом, как члены одного и того же вида. Поэтому следует ожидать, что между ними реже возникают конфликты из-за ресурсов. Наши ожидания подтвержда- ются: например, дрозды защищают свои территории от вторжения других дроздов, но не от больших синиц. Если составить карту территорий, занимаемых отдельны- ми дроздами в данном лесу, и наложить на нее карту территорий отдельных боль- ших синиц, то можно убедиться, что территории этих двух видов перекрываются совершенно беспорядочным образом. Они живут как бы на разных планетах. Однако острые столкновения интересов представителей разных видов могут воз- никать по различным другим направлениям. Например, льву хочется съесть тело антилопы, но у антилопы имеются совершенно другие планы относительно своего тела. Такую ситуацию обычно не считают конкуренцией за некий ресурс, но с точки зрения логики с этим трудно согласиться. В роли ресурса в данном случае выступает мясо. Гены льва «хотят» заполучить это мясо в качестве пищи для своей машины выживания. А гены антилопы хотят сохранить мясо в качестве функ- ционирующих мышц и органов для собственной машины выживания. Эти два способа использования данного мяса несовместимы, что приводит к конфликту интересов. Другие представители вида, к которому относится данный индивидуум, также состоят из мяса. Почему каннибализм относительно редок? Как отмечалось в гл. 1, взрослые особи обыкновенной чайки иногда поедают птенцов своего вида. Тем не менее, никто никогда не видел, чтобы взрослые хищники активно преследовали других взрослых животных собственного вида с тем, чтобы их съесть. Но почему? Мы так привыкли размышлять об эволюции с точки зрения «блага для вида», что часто забываем задавать такие совершенно разумные вопросы, как, например: «Почему львы не охотятся на других львов?» Есть и другой неплохой вопрос по- добного типа, который редко задается: «Почему антилопы убегают от львов, вме- сто того, чтобы дать им сдачи?» Львы не охотятся на львов, потому что для них это не было бы зволюционно стабильной стратегией. Каннибальская стратегия оказалась бы нестабильной по той же самой причине, по какой нестабильна стратегия ястреба в примере, при- водившемся выше, слишком велика опасность ответного удара. В конфликтах между представителями разных видов это менее вероятно; поэтому-то столь многие жи- вотные-жертвы убегают, вместо того, чтобы дать сдачи. Первоначально это, ве- роятно, проистекает из того, что взаимодействию между двумя животными, отно- сящимися к разным видам, свойственна некая асимметрия — большая, чем асиммет- рия между членами одного вида. Во всех случаях, когда между противниками су- ществует сильная асимметрия, эволюционно стабильными стратегиями, вероятно, будут условные стратегии, зависящие от данной асимметрии. Возникновение стра- тегий, аналогичных стратегии «Если ты мельче — убегай, если крупнее — напа- дай», весьма вероятно в стычках между представителями разных видов, потому что между ними имеется так много асимметрий. Львы и антилопы достигли своего рода стабильности путем эволюционной дивергенции, которая усиливала изначаль- ную асимметрию в состязаниях во все возрастающей степени. Они достигли высо- кого мастерства в искусствах охоты и бегства соответственно. Мутантная анти- лопа, которая избрала бы против львов стратегию «стой и борись», достигла бы меньших успехов, чем ее соперницы-антилопы, исчезающие за горизонтом.
Я предчувствую, что, возможно, со временем мы, оглядываясь назад, будем рассматривать концепцию ЭСС как одно из важнейших достижений эволюционной теории после Дарвина. Она применима во всех случаях, когда речь идет о столк- новении интересов, т. е. практически повсеместно. Те, кто занимается изучени- ем поведения животных, приобрели привычку говорить о так называемой «социаль- ной организации». Слишком часто социальная организация какого-либо вида рас- сматривается как совершенно самостоятельная реальность с собственным биологи- ческим «преимуществом». Примером, который я уже приводил, служит «иерархиче- ская структура». Я уверен, что за многими из высказываний биологов о социаль- ной организации можно разглядеть неявные допущения, типичные для сторонников группового отбора. Концепция ЭСС Мзйнарда Смита дает нам возможность впервые ясно увидеть, как совокупность независимых эгоистичных единиц может приобре- сти сходство с единым организованным целым. Я полагаю, что это окажется вер- ным не только в отношении социальной организации в пределах вида, но и в от- ношении «экосистем» и «сообществ», состоящих из многих видов. Я думаю, что со временем концепция ЭСС вызовет революцию в экологии. Эта концепция приложима также к идее, высказанной в гл. 3, где проводилась аналогия между генами данного тела и командой гребцов в лодке — тем и другим необходимо сильно развитое чувство товарищества. Отбор сохраняет не просто «хорошие» гены, а те гены, которые хорошо функционируют на фоне других генов данного генофонда. Хороший ген должен быть совместим с другими генами, с ко- торыми ему предстоит существовать в длинном ряду последовательных тел, и быть им комплементарным. Ген, определяющий способность зубов перемалывать расти- тельную пищу, хорош в генофонде растительноядного животного, но непригоден в генофонде плотоядного. Можно представить себе, что совместимое сочетание генов отбирается вместе, как некая единица. По-видимому, именно таким образом возникла мимикрия у ба- бочек, описанная в гл. 3. Но сила концепции ЭСС заключается в том, что она дает нам теперь возможность понять, как отбор мог достигнуть таких же резуль- татов на уровне независимого гена. Эти гены необязательно должны быть сцепле- ны в одной хромосоме. Аналогия с гребцами на самом деле не может объяснить эту мысль. Попытаемся подойти к ней как можно ближе. Допустим, что для достижения командой действи- тельного успеха гребцы должны координировать свои действия с помощью слов. Допустим далее, что среди гребцов, из которых предстоит набрать команду, одни говорят только по-английски, а другие — только по-немецки. «Англичане» и «немцы» по своим спортивным качествам примерно равны. Однако ввиду того, что обмен информацией между гребцами играет важную роль, смешанная команда выиг- рывает меньше гонок, чем чисто английская или чисто немецкая. Капитан не понимает этого. Он просто непрерывно перетасовывает гребцов, да- вая высокие оценки гребцам из лодок, выигрывающих гонки, и снижая оценки гребцам из проигравших лодок. Если при этом окажется, что среди гребцов, из числа которых он набирает себе команду, преобладают англичане, то из этого следует, что любой немец, попавший в его лодку, с большой вероятностью станет причиной поражения, потому что общение между гребцами будет нарушено. И на- оборот, если в «фонде» гребцов преобладают немцы, то любая лодка, в которую попадает один англичанин, скорее всего, проиграет соревнования. Очевидно, что наибольшими шансами на выигрыш обладают команды, состоящие либо из одних анг- личан, либо из одних немцев, но не смешанные команды. На первый взгляд созда- ется впечатление, что капитан отбирает себе группу гребцов, говорящих на од- ном языке, как некую единицу. Это, однако, не так. Он отбирает отдельных гребцов, которые, по-видимому, способны выигрывать гонки. Между тем способ- ность отдельного индивидуума выигрывать гонки зависит от того, какие другие индивидуумы имеются среди кандидатов, из которых набирается команда. Предста-
вители меньшинства автоматически попадают в категорию нежелательных не пото- му, что они плохие гребцы, а потому, что они относятся к меньшинству. Анало- гичным образом тот факт, что критерием для отбора генов служит взаимная со- вместимость , вовсе не означает, что мы непременно должны воспринимать группы генов так, будто они отбирались в виде неких единиц, т. е. как это было в случае бабочек. Отбор на таком низком уровне, как отдельный ген, может созда- вать впечатление отбора, происходящего на каком-то более высоком уровне. В данном примере отбор благоприятствует простому конформизму. Возможна и более интересная ситуация: гены сохраняются отбором, потому что они дополняют друг друга. Возвращаясь к нашей аналогии, допустим, что идеально подобранная команда состоит из четырех правшей и четырех левшей. Допустим также, что ка- питан, не подозревающий об этом обстоятельстве, отбирает гребцов исключитель- но по «очкам». Если при этом в фонде кандидатов доминируют правши, то любой отдельный левша будет обладать преимуществом: он будет способствовать победе каждой лодки, в которую он попадет, и поэтому будет казаться хорошим гребцом. И наоборот, в фонде, в котором преобладают левши, преимуществом будет обла- дать правша. Это сходно с преимуществом ястреба в популяции голубей и голубя — в популяции ястребов. Разница в том, что в первом случае речь шла о взаимо- действиях между отдельными телами — эгоистичными машинами, тогда как здесь мы говорим, по аналогии, о взаимодействиях между генами, находящимися в телах. Отбор «хороших» гребцов, производимый капитаном вслепую, даст в итоге иде- альную команду, состоящую из четырех левшей и четырех правшей. Создается впе- чатление, что он выбрал их всех сразу как целостную сбалансированную единицу. Но, как мне кажется, проще считать, что он отбирал их на более низком уровне — на уровне независимых кандидатов. Эволюционно стабильное состояние («стра- тегия» в данном контексте вводит в заблуждение) — четыре правши и четыре лев- ши — возникает просто как следствие отбора на более низком уровне, производи- мого на основе очевидного преимущества. Генофонд — это та среда, в которой ген находится долго. «Хорошие» гены от- бираются вслепую как гены, выжившие в данном генофонде. Это не теория, это даже не факт, обнаруженный в результате наблюдения; такое утверждение - по- просту тавтология. Интересно другое: что делает ген хорошим? В качестве пер- вого приближения я высказал мысль, что ген попадает в категорию хороших, если он способен создавать эффективные машины выживания-тела. Эту идею следует не- сколько усовершенствовать. Генофонд становится эволюционно стабильным множе- ством генов, определяемым как генофонд, если в, него не может включиться ни- какой новый ген. Большая часть новых генов, возникающих в результате мутиро- вания, перестановки или иммиграции, быстро устраняется естественным отбором: восстанавливается эволюционно стабильное множество. Время от времени новому гену удается проникнуть в такое множество: ему удается распространиться в ге- нофонде. Существует некий переходный период нестабильности, завершающийся по- явлением нового эволюционно стабильного множества, — происходит маленькое эволюционное событие. По аналогии со стратегиями агрессии популяция может иметь более одной альтернативной стабильной точки и может перескакивать с од- ной из них на другую. Прогрессивная эволюция — это, возможно, не столько упорное карабканье вверх, сколько ряд дискретных шагов от одного стабильного плато к другому. Может показаться, что популяция в целом ведет себя как от- дельная саморегулирующаяся единица. Но эта иллюзия возникает в результате то- го, что отбор происходит на уровне единичного гена. Гены отбираются по своим «заслугам». Но заслуги данного гена оцениваются по его поведению на фоне эво- люционно стабильного множества, каковым является нынешний генофонд. Сосредоточив внимание на агрессивных взаимодействиях между целыми индиви- дуумами, Мзйнард Смит смог очень ясно изложить ситуацию. Нетрудно представить себе стабильное соотношение тел ястребов и голубей, потому что тела — крупные
объекты, которые мы можем видеть. Однако такие взаимодействия между генами, локализованными в разных телах, — это лишь вершина айсберга. Огромное боль- шинство существенных взаимодействий между генами эволюционно стабильного мно- жества — генофонда — продолжается внутри отдельных тел. Эти взаимодействия трудно наблюдать, потому что они происходят в клетках, и в особенности в клетках развивающихся зародышей. Хорошо интегрированные тела существуют бла- годаря тому, что они являются продуктом эволюционно стабильного множества эгоистичных генов. Но я должен вернуться на уровень взаимодействий между целостными животными, что составляет главный предмет, обсуждаемый в данной публикации. Для понима- ния агрессии было удобно рассматривать отдельных животных как независимые эгоистичные машины. Эта модель распадается, если рассматриваемые индивидуумы связаны близким родством (родные или двоюродные братья и сестры, родители и дети) . Дело в том, что у родственников значительную долю генотипа составляют одинаковые гены. Поэтому каждому эгоистичному гену приходится учитывать инте- ресы нескольких разных тел. Объяснение этому будет дано в следующей главе. Глава 6. Генное братство Эгоистичный ген? Что это такое? А это всего лишь один-единственный физиче- ский кусочек ДНК. Точно так же, как и в первичном бульоне, это все реплики одного определенного кусочка ДНК, распространенные по всему свету. Если мы позволяем себе вольность говорить о генах как о сознательных существах, обла- дающих душой (постоянно успокаивая себя, что при желании мы в любой момент можем вернуться от наших неряшливых выражений к приличным терминам), то пра- вомерно задать вопрос: что же пытается совершить каждый отдельный эгоистичный ген? Он старается стать все более многочисленным в данном генофонде. В прин- ципе он делает это, помогая программировать тела, в которых он находится, на выживание и размножение. Но здесь мы подчеркиваем, что «он» — это некий фак- тор, существующий одновременно во многих телах. Главная мысль этой главы за- ключается в том, что каждый данный ген, возможно, способен помогать своим ре- пликам, находящимся в других телах. В таком случае можно говорить о неком ин- дивидуальном альтруизме, обусловленном, однако, эгоистичностью гена. Рассмотрим ген, детерминирующий альбинизм у человека. На самом деле сущест- вует несколько генов альбинизма, но я говорю лишь об одном из них. Это рецес- сивный ген, т. е. для того, чтобы быть альбиносом, человек должен содержать двойную дозу данного гена. Альбиносы встречаются среди нас с частотой пример- но 1:20000. Однако у одного человека из 70 ген альбинизма содержится в еди- ничной дозе, и эти люди не альбиносы. Поскольку ген альбинизма имеется у мно- гих людей, теоретически он мог бы обеспечить свое сохранение в генофонде, программируя тела этих людей так, чтобы они относились альтруистично к другим альбиносам, раз известно, что они несут тот же ген. Ген альбинизма был бы очень доволен, если бы некоторые из тел, в которых он обитает, умирали, при условии, что это помогло бы выжить другим телам, содержащим тот же ген. Если бы ген альбинизма мог заставить одно из содержащих его тел спасти жизни деся- ти альбиносам, то даже гибель одного альтруиста была бы полностью компенсиро- вана повышением числа генов альбинизма в генофонде. Должны ли мы в таком случае ожидать, что альбиносы будут хорошо относиться друг к другу? На это, вероятно, следует ответить «нет». Для того чтобы по- нять, почему нет, оставим на время нашу метафору, представляющую ген как фак- тор, наделенный сознанием, потому что в данном контексте это положительно со- бьет нас с толку. Нам следует вернуться пусть к скучным, но корректным выра-
жениям. Гены альбинизма на самом деле не «хотят» выжить или помогать другим генам альбинизма. Но если ген альбинизма хотя бы побуждает тела, в которых он обитает, вести себя альтруистично по отношению к другим альбиносам, то волей- неволей это автоматически приведет к увеличению его численности в генофонде. Однако для того, чтобы это случилось, упомянутый ген должен оказывать на тела два независимых воздействия. Он должен не только вызывать свой обычный эф- фект , т. е. отсутствие пигментации покровов, но и побуждать тела проявлять избирательный альтруизм по отношению к индивидуумам с очень слабой пигмента- цией. Такой ген, обладающий двумя эффектами, если бы он существовал, мог бы весьма успешно действовать в популяции. Как уже подчеркивалось в гл. 3, гены действительно обладают множественными эффектами. Теоретически возможно возникновение гена, детерминирующего какую- то внешнюю «метку», например бледную кожу, или зеленую бороду, или что-нибудь столь же приметное, и одновременно тенденцию особенно хорошо относиться к но- сителям такой метки. Это возможно, но маловероятно. С равной вероятностью зе- ленобородость может быть сцеплена со склонностью к врастанию ногтей на паль- цах ног или с любым другим признаком, а симпатия к зеленым бородам — с неспо- собностью воспринимать аромат фрезий. Маловероятно, чтобы один и тот же ген детерминировал данную метку и соответствующий ей тип альтруизма. Тем не ме- нее, то, что можно было бы назвать «эффектом альтруизма к зеленой бороде», теоретически допустимо. Произвольная метка вроде зеленой бороды — просто один из способов, с помо- щью которого ген мог бы «узнавать» о наличии в других индивидуумах копий са- мого себя. Есть ли какие-либо другие способы? Да, и наиболее прямой из них состоит в следующем. Обладателя какого-либо альтруистичного гена можно было бы узнать просто потому, что он совершает альтруистичные акты. Ген мог бы процветать в генофонде, если бы он «сказал» своему телу нечто вроде: «Тело, если А тонет при попытке спасти кого-то дру- гого , прыгай и спасай А». Причина, по которой такой ген мог бы действовать столь благородно, состоит в том, что вероятность наличия у А тех же самых альтруистичных генов — генов-спасателей — выше, чем средняя. Тот факт, что А пытался спасти кого-то другого, представляет собой метку, эквивалентную зеле- ной бороде. Она менее надуманна, чем зеленая борода, но, тем не менее, кажет- ся довольно неправдоподобной. Существуют ли какие-то заслуживающие доверия способы, которые позволяли бы генам «узнавать» свои копии в других индивидуу- мах? Да, существуют. Нетрудно показать, что у близких родственников вероятность наличия общих генов выше средней. Давно стало ясно, что именно по этой причи- не столь обычен альтруизм родителей по отношению к своим детям. А. Р. Фишер, Дж. Холдейн и в особенности У. Гамильтон поняли, что это распространяется и на других близких родственников — сестер и братьев, как родных, так и двою- родных, племянников и племянниц. Если индивидуум умирает, чтобы спасти десять близких родственников, то одна копия гена, определяющего альтруизм в отноше- нии близких родственников (кин-альтруизм), может погибнуть, однако гораздо большее число копий того же гена будет спасено. «Большее число» — это весьма неопределенно, равно как и «близкие родствен- ники» . Как показал Гамильтон, возможна и большая определенность. Две его ра- боты, опубликованные в 1964 г. , принадлежат к числу самых значительных вкла- дов в социальную этологию из когда-либо написанных, и я никогда не мог по- нять , почему этологи так пренебрегают этими работами (имя Гамильтона даже не упоминается в указателях двух больших учебников этологии, опубликованных в 1970 г.). К счастью, в последнее время интерес к его идеям начинает возрож- даться. Работы Гамильтона насыщены математикой, однако, их основные принципы схватываются интуитивно, без строгих математических рассуждений, хотя при
этом неизбежно некоторое переупрощение. Нам предстоит вычислить вероятность наличия данного определенного гена у двух индивидуумов, например у двух сес- тер. Допустим для простоты, что мы рассматриваем гены, редко встречающиеся в ге- нофонде в целом. У большинства людей имеется «ген, определяющий невозможность быть альбиносом», независимо от того, связаны люди родством или нет. Такое широкое распространение этого гена объясняется тем, что в природе вероятность выживания для альбиносов ниже, чем для неальбиносов, хотя бы потому, что солнце ослепляет их и им относительно трудно заметить приближающегося хищни- ка. Нас не интересуют причины преобладания в генофонде таких явно «хороших» генов, как ген «неальбинизма». Мы стремимся объяснить успех генов, обуслов- ленный именно их альтруизмом. Поэтому мы можем допустить, что, по крайней ме- ре, на ранних стадиях этого эволюционного процесса такие гены редки. Здесь важно отметить, что даже ген, редкий в популяции в целом, может часто встре- чаться в отдельной семье. И у меня, и у вас имеется некоторое число генов, редко встречающихся в популяции в целом. Шансов на то, что вы и я несем оди- наковые редкие гены, очень мало. Однако весьма вероятно, что у моей сестры имеется тот же самый редкий ген, что и у меня, и столь же вероятно, что вы и ваша сестра тоже несете один и тот же редкий ген; шансы в данном случае со- ставляют ровно 50%, и объяснить причины этого нетрудно. Допустим, что в вашем генотипе имеется одна копия гена G. Вы могли получить ее либо от своего отца, либо от матери (для простоты можно отбросить различ- ные редко встречающиеся возможности: что ген G — новая мутация; что этот ген имелся у обоих ваших родителей или же в двойной дозе у одного из них). Пусть вы получили ген G от своего отца. В таком случае каждая из обычных клеток его тела содержала по одной копии этого гена. Как вы, вероятно, помните, каждый сперматозоид, образующийся у мужчины, содержит половину его генов. Таким об- разом, вероятность того, что в сперматозоид, зачавший вашу сестру, попадает ген G, равна 50%. Если же вы получили ген G от своей матери, то из точно та- ких же рассуждений вытекает, что половина ее яйцеклеток должна была содержать ген G, и опять-таки вероятность получения гена G вашей сестрой равна 50%. Это означает, что если у вас есть 100 братьев и сестер, то примерно 50 из них должны обладать любым имеющимся у вас редким геном. Это означает также, что если у вас есть 100 редких генов, то примерно 50 из них имеются в теле любого из ваших братьев или сестер. Аналогичные вычисления можно произвести для лиц, связанных родством любой степени. Важные зависимости существуют между родителями и детьми. Если у вас имеется одна доза гена J, то вероятность наличия этого гена у каждого из ва- ших детей равна 50%, потому что он содержится в половине ваших половых кле- ток, а каждый из ваших детей был зачат при участии одной из этих половых кле- ток. Если у вас имеется одна доза гена J, то вероятность того, что этот ген имелся также у вашего отца, равна 50%, потому что вы получили половину своих генов от него, а половину — от матери. Для удобства мы пользуемся коэффициен- том родства, выражающим вероятность наличия данного гена у двух родственни- ков. Коэффициент родства между двумя братьями равен 1/2, поскольку половина генов, имеющихся у одного из братьев, будет обнаружена и у другого. Это сред- няя цифра: в результате мейотического драйва у данных двух братьев может быть больше или меньше общих генов. Коэффициент родства между родителем и ребенком всегда равен точно 1/2. Проделывать всякий раз все эти вычисления с самого начала довольно скучно. Существует грубое, но эффективное правило для установления коэффициента род- ства между двумя индивидуумами, А и В. Оно может оказаться вам полезным при составлении завещания или для объяснения явных случаев сходства в семье. Оно пригодно для всех простых ситуаций, но не действует при кровосмесительных
браках и, как мы увидим, у некоторых насекомых. Установим сначала всех общих предков А и В. Например, общие предки двух двоюродных братьев или сестер — это их общие дед и бабка. По логике вещей все предки этих общих предков также будут общими для А и В. Однако мы пренебрежем всеми общими предками, кроме самых недавних. В этом смысле у двоюродных братьев и сестер только два общих предка. Если В - прямой потомок А, например его правнук, то сам А и есть тот «общий предок», которого мы ищем. Найдя общего предка(ов) А и В, займемся вычислением генерационного расстоя- ния (число разделяющих поколений) между ними. Для этого, начав с А, нужно взобраться вверх по генеалогическому древу до общего предка, а затем спус- титься вниз до В. Суммарное число шагов вверх, а затем вниз по древу и соста- вит генерационное расстояние. Если, например, А приходится В дядей, то гене- рационное расстояние равно 3. Общий предок в данном случае — отец А и дед В. Начав с А, вам следует подняться на одно поколение, чтобы дойти до общего предка. Затем, чтобы дойти до В, вы должны спуститься на два поколения на другой стороне древа. Поэтому генерационное расстояние равно 1+2=3. Найдя генерационное расстояние между А и В через конкретного общего предка, можно вычислить ту долю их коэффициента родства, которая обусловлена этим предком. Для этого нужно умножить 1/2 на себя столько раз, сколько шагов в генерационном расстоянии. Если генерационное расстояние равно трем шагам, то надо умножить 1/2x1/2x1/2, или возвести 1/2 в третью степень. Если генераци- онное расстояние через конкретного общего предка равно g шагам, то доля коэф- фициента родства, обусловленная этим предком, будет равна (1/2)9. Это, однако, лишь часть коэффициента родства между А и В. Если у них ока- жется больше одного общего предка, то мы должны добавить эквивалентную вели- чину для каждого предка. Обычно у данных двух индивидуумов генерационное рас- стояние для всех общих предков одинаково. Поэтому, установив коэффициент род- ства между А и В, обусловленный любым из их общих предков, вам достаточно лишь умножить его на число этих предков. Например, у двоюродных братьев или сестер имеются два общих предка и генерационное расстояние через каждого из них равно 4. Поэтому коэффициент родства равен 2х(1/2)4 = 1/8. Если А — пра- внук В, то генерационное расстояние равно 3, а число общих «предков» равно 1 (сам В), так что коэффициент родства составляет 1х(1/2)3 = 1/8. Аналогичным образом, у вас равные шансы «пойти» как в своего дядю (коэффициент родства = 2х(1/2)3 = 1/4) так и в своего деда (коэффициент родства = 1х(1/2)2 = 1/4. В случае такого далекого родства, как четвероюродные братья или сестры [2х(1/2)8 = 1/128], вероятность наличия у них общих генов приближается к ве- роятности того, что некий ген, имеющийся у А, будет обнаружен у индивидуума, выбранного наудачу из популяции. В том, что касается гена альтруизма, четве- роюродный брат мало отличается от какого-нибудь старины Тома, Дика или Гарри. Троюродный брат (коэффициент родства = 1/32) всего лишь чуть ближе, а двою- родный — еще несколько ближе (1/8). Родные братья и сестры и родители и дети очень близки (1/2), а однояйцовые близнецы (коэффициент родства = 1) совер- шенно идентичны. Тетки и дядья, племянники и племянницы, деды или бабки и внуки, а также единоутробные и единокровные братья и сестры занимают промежу- точное положение (коэффициент родства = 1/4). Теперь мы имеем возможность рассуждать о генах кин-альтруизма гораздо более конкретно. Ген, определяющий самоубийственное спасение пятерых двоюродных братьев и сестер, не станет более многочисленным в популяции, но численность гена, определяющего спасение пятерых родных братьев и сестер ценой собствен- ной гибели, повысится. Минимальное условие, необходимое гену самоубийственно- го альтруизма для успеха, состоит в том, чтобы спасти больше двух своих сиб- сов (или детей, или родителей), либо больше двух полусибсов (или дядьев, те- ток, племянников, племянниц, дедов, бабок, внуков), либо более восьми двою-
родных сибсов и т. д. Такой ген в среднем продолжает жить в телах достаточно- го числа индивидуумов, спасенных альтруистом, чтобы компенсировать гибель его самого. Если бы некий индивидуум был уверен, что данное лицо является его идентич- ным близнецом, он заботился бы о его благополучии точно так же, как о своем собственном. Любой ген близнецового альтруизма имеется у обоих близнецов, по- этому если один из них героически гибнет, спасая другого, ген продолжает жить. Девятипоясные броненосцы обычно рождают идентичную четверню. Насколько мне известно, ни о каких актах героического самопожертвования, совершаемых молодыми броненосцами, не сообщалось; однако высказывалось мнение, что у них определенно следует ожидать каких-то сильных проявлений альтруизма. Если кто- нибудь собирается ехать в Южную Америку, то стоило бы заняться этим. Девятипоясный броненосец. Теперь нам понятно, что забота о потомстве — всего лишь частный случай кин- альтруизма. С генетической точки зрения взрослый индивидуум должен уделять совершенно столько же заботы и внимания своему осиротевшему брату-младенцу, как и собственным детям. Коэффициент его родства с обоими младенцами совер- шенно одинаков, 1/2. С точки зрения генного отбора ген, детерминирующий аль- труистичное поведение старшей сестры, должен иметь столько же шансов распро- страниться в популяции, как и ген родительского альтруизма. На самом деле это очень сильное упрощение (по многим причинам, которые мы рассмотрим позднее), а братская или сестринская забота отнюдь не столь обычна в природе, как роди- тельская . Здесь, однако, я хочу показать, что с генетической точки зрения нет ничего особенного во взаимоотношениях родители/дети по сравнению со взаимоот- ношениями братья/сестры. Тот факт, что родители действительно наделяют своих детей генами, а сестры не наделяют ими друг друга, не имеет значения, по- скольку обе сестры получают идентичные реплики одних и тех же генов от одних и тех же родителей. Некоторые авторы используют термин кин-отбор для того, чтобы отличать этот тип естественного отбора от группового отбора (дифференциальное выживание групп) и индивидуального отбора (дифференциальное выживание индивидуумов). Кин-отбор ответствен за внутрисемейный альтруизм; чем теснее родство, тем сильнее отбор. В термине кин-отбор нет ничего плохого, но, к сожалению, от
него, возможно, придется отказаться ввиду того, что в последнее время его со- вершенно неправильно употребляют и в будущем это может привести биологов в полное замешательство. Э. Уилсон (Е. О. Wilson) в своей, в остальном прекрас- ной, книге «Социобиология. Новый синтез» определяет кин-отбор как особый слу- чай группового отбора. В книге есть схема, которая ясно показывает, что с точки зрения Уилсона кин-отбор занимает промежуточное положение между «инди- видуальным отбором» и «групповым отбором» в общепринятом смысле, т. е. в том смысле, в каком я их употреблял в гл. 1. Между тем групповой отбор — даже по определению самого Уилсона — означает дифференциальное выживание групп инди- видуумов . Конечно, в некотором смысле семья — это особый тип группы. Однако вся суть рассуждений Гамильтона сводится к тому, что различие между семьей и несемьей не есть нечто определенное и нерушимое, а зависит от математической вероятности. Теория Гамильтона отнюдь не утверждает, что животные должны от- носиться альтруистически ко всем «членам семьи» и эгоистически — ко всем дру- гим. Между семьей и несемьей нельзя провести строгую границу. Нам не надо ре- шать , следует ли, например, относить к числу членов семьи троюродных братьев и сестер или считать их чужими: мы просто ожидаем, что вероятность проявления альтруизма в отношении троюродных братьев или сестер должна составлять 1/16 вероятности альтруизма в отношении потомков или сибсов. Кин-отбор никак нель- зя считать особым случаем группового отбора. Это особое следствие генного от- бора. Уилсоновское определение кин-отбора содержит и другой, еще более серьезный недостаток. Оно преднамеренно исключает потомков: они не считаются родствен- никами! Разумеется, Уилсон прекрасно знает, что потомки связаны родством со своими родителями, но предпочитает не взывать к теории кин-отбора для того, чтобы объяснить альтруизм, проявляемый родителями в заботе о собственных по- томках. Он, конечно, вправе определять термин так, как считает нужным, но это определение создает сильную путаницу, и я надеюсь, что в последующих изданиях своей действительно очень ценной книги он его изменит. С генетической точки зрения родительская забота о потомстве и братско-сестринский альтруизм воз- никли в процессе эволюции по совершенно одной и той же причине: в обоих слу- чаях велика вероятность наличия в теле опекаемого индивидуума гена альтруиз- ма. Я прошу прощения у читателя-неспециалиста за эту небольшую обличительную речь и спешу вернуться к нашей главной теме. До сих пор я слишком сильно уп- рощал изложение, но настало время ввести некоторые оценки. Я говорил просто о генах, детерминирующих самоубийство ради спасения жизни определенного числа родственных индивидуумов, коэффициент родства с которыми точно известен. Со- вершенно очевидно, что в реальной действительности животные неспособны точно сосчитать, сколько родственных индивидуумов они спасают, или провести в уме гамильтоновские расчеты, даже если бы они могли каким-то образом наверняка знать, что данные индивидуумы в самом деле их родные, двоюродные и т. п. бра- тья и сестры. В реальной жизни верное самоубийство и несомненное «спасение» жизни должны быть заменены статистическим риском гибели, как для самого себя, так и для других. Может статься, что имеет смысл спасать даже четвероюродного брата, если риск для самого себя при этом очень невелик. Кроме того, как вы, так и родственник, которого вы собираетесь спасать, в любом случае в один прекрасный день, несомненно, умрете. Для каждого индивидуума существует некая «ожидаемая продолжительность жизни», которую страховая компания может вычис- лить с некоторой степенью точности. Спасение жизни родственника, который ско- ро умрет от старости, окажет меньшее влияние на будущий генофонд, чем спасе- ние жизни столь же близкого родственника, у которого большая часть жизни еще впереди. Наши изящные симметричные вычисления коэффициентов родства придется модифи-
цировать с учетом путаных и сложных взвешиваний, производимых статистиками страховых компаний. Деды и бабки, с одной стороны, и внуки — с другой, в ге- нетическом смысле имеют равные основания проявлять друг к другу альтруизм, поскольку их гены на 1/4 одинаковы. Но поскольку ожидаемая продолжительность жизни внуков больше, гены альтруизма дедов и бабок по отношению к внукам име- ют более высокую селективную ценность, чем гены альтруизма внуков по отноше- нию к дедам и бабкам. Вполне возможно, что чистый выигрыш от помощи, оказан- ной молодому дальнему родственнику, будет выше чистого выигрыша от помощи по- жилому близкому родственнику. (Кстати сказать, ожидаемая продолжительность жизни у дедов и бабок вовсе необязательно должна быть меньше, чем у внуков. У видов с высокой смертностью в раннем возрасте возможно обратное соотношение.) Продолжая «страховочную» аналогию, можно рассматривать индивидуумов как лиц, страхующих жизнь. Данный индивидуум может рискнуть известной частью сво- его состояния на страховку жизни другого человека. При этом он принимает во внимание коэффициент своего родства с этим человеком, а также его «надеж- ность» в смысле его ожидаемой продолжительности жизни по сравнению со своей собственной. Строго говоря, следовало бы заменить «ожидаемую продолжитель- ность жизни» на «ожидаемую репродуктивность» или еще строже — на «общую спо- собность благоприятствовать собственным генам в течение будущей жизни». В та- ком случае для эволюции альтруистичного поведения суммарный риск для альтруи- ста должен быть меньше, чем суммарный выигрыш для реципиента, умноженный на коэффициент родства. Риск и выигрыш следует вычислять упомянутым выше сложным способом, применяемым страховыми обществами. Но можно ли ожидать, что бедная машина выживания будет способна произвести эти сложные вычисления, да еще в спешке! Даже великий матбиолог Дж. Холдейн (в опубликованной в 1955 г. работе, где он предвосхитил концепцию Гамильтона, постулировав распространение гена, детерминирующего спасение тонущих родст- венников) заметил: «...в тех двух случаях, когда я вытаскивал из воды с мини- мальнейшим риском для себя людей, которые могли бы утонуть, у меня не было никакого времени на подобные вычисления». К счастью, как это хорошо знал Хол- дейн, предполагать, что машины выживания сознательно производят в уме вычис- ления, нет необходимости. Совершенно так же, как мы применяем логарифмическую линейку5, не сознавая, что мы на самом деле используем логарифмы, животное может быть запрограммировано таким образом, что оно ведет себя, как если бы оно производило сложные вычисления. Вообразить это не столь уж сложно, как может показаться. Когда человек под- брасывает мяч высоко в воздух и вновь ловит его, он ведет себя так, как если бы он решал систему дифференциальных уравнений, определяющих траекторию мяча. Он может не знать, что такое дифференциальное уравнение, и не стремиться уз- нать, но это никак не отражается на его искусстве играть с мячом. На каком-то подсознательном уровне происходит что-то, равноценное математическим вычисле- ниям. Точно так же, когда человек принимает трудное решение, предварительно взвесив все «за» и «против» и все последствия своего решения, которые он мо- жет вообразить, его действия функционально равноценны вычислению «взвешенной суммы», производимому компьютером. Если бы нам надо было составить программу, моделирующую на компьютере пове- 5 Логарифмическая линейка, счётная линейка — аналоговое вычислительное устройство, позволяющее выполнять несколько математических операций, в том числе умножение и де- ление чисел, возведение в степень (чаще всего в квадрат и куб), вычисление квадрат- ных и кубических корней, вычисление логарифмов, потенцирование, вычисление тригоно- метрических и гиперболических функций и некоторые другие операции. До появления кар- манных калькуляторов этот инструмент служил незаменимым расчётным орудием инженера. Точность расчётов — около 3 значащих цифр.
дение образцовой машины выживания, которая принимает решения о том, следует ли ей вести себя альтруистически, мы, вероятно, действовали бы примерно сле- дующим образом. Сначала надо составить список всех альтернативных типов пове- дения животного. Затем для каждого типа поведения составить программу вычис- ления взвешенной суммы. Все выигрыши, получаемые в результате поведения дан- ного типа, помечаются знаком плюс, а все связанные с ним риски — знаком ми- нус; все выигрыши и все риски перед суммированием следует взвесить путем ум- ножения на соответствующий коэффициент родства. Для простоты мы можем, прежде всего, не проводить другие взвешивания, например связанные с возрастом и со- стоянием здоровья. Поскольку коэффициент родства данного индивидуума с самим собой равен 1 (т. е. он содержит, как это совершенно очевидно, 100%- собственных генов), риски и выигрыши для самого себя вообще не надо снижать, и в вычисления они должны входить с полным весом. Общая сумма для каждого из альтернативных типов поведения будет выглядеть следующим образом: Чистый выигрыш при данном типе поведения = Выигрыш для себя - Риск для себя + 1/2 Выигрыша для брата - 1/2 Риска для брата + 1/2 Выигрыша для другого брата - 1/2 Риска для другого брата + 1/8 выигрыша для двоюродного брата - 1/8 риска для двоюродного брата + 1/2 Выигрыша для ребенка - 1/2 Риска для ребенка + и т. д. Результатом такого суммирования выигрышей будет число, называемое оценкой чистого выигрыша при данном типе поведения. Затем модельное животное вычисля- ет эквивалентную сумму для каждого альтернативного типа поведения, имеющегося в его репертуаре. Наконец, оно выбирает и реализует поведение того типа, при котором достигается наивысший чистый выигрыш. Даже если все оценки оказывают- ся со знаком минус, оно выбирает наилучшую форму поведения, т. е. связанную с наименьшим риском. Помните, что любое позитивное действие сопряжено с затра- тами энергии и времени, которые можно было бы израсходовать на другие дела. Если ничегонеделанье оказывается тем «поведением», при котором достигается наивысший выигрыш, то модельное животное будет бездельничать. Это в высшей степени упрощенный пример, в данном случае выраженный в форме субъективного монолога, а не компьютерной модели. Предположим, что я живот- ное , нашедшее в лесу место, где растет 8 грибов. Прикинув их питательную цен- ность и несколько уменьшив оценку ввиду наличия риска, хотя и очень незначи- тельного, что они, возможно, ядовитые, я решил, что каждый гриб «стоит» +6 единиц (единицы — произвольно установленные выигрыши, как в гл. 5). Грибы та- кие большие, что я мог бы съесть лишь три из них. Должен ли я известить кого- то другого о своей находке? Кто может меня услышать? Мой брат В (коэффициент его родства со мной = 1/2), двоюродный брат С (коэффициент родства =1/8) и D (он мне, в общем, не родственник; коэффициент его родства со мной выражается такой малой величиной, что ее практически можно приравнять к нулю). Если я промолчу о своей находке, то мой чистый выигрыш составит +6 за каждый из трех съеденных мной грибов, т. е. всего +18. Чтобы оценить чистый выигрыш в том случае, если я объявлю о своей находке, нужно будет произвести некоторые рас- четы. Восемь грибов придется разделить поровну на четверых. Выигрыш, который я получу от двух съеденных мной самим грибов, по +6 единиц каждый, составит +12. Но я получу также некоторый выигрыш от того, что мой родной и двоюродный братья съедят по два гриба каждый, поскольку у меня с ними есть общие гены. Мой суммарный выигрыш составит (1x12) + (1/2x12) + (1/8x12) + (0x12) = 19 1/2. Соответствующий чистый выигрыш при эгоистичном поведении был равен +18. Результаты практически совпадают, но приговор ясен. Я должен подать сигнал, что найдена пища; проявленный мной альтруизм в этом случае обернется выигры- шем для моих эгоистичных генов. Я упростил ситуацию, сделав допущение, что индивидуальное животное вычисля- ет , какой образ действий будет оптимальным для его генов. На самом же деле
генофонд пополняется генами, под действием которых тела ведут себя так, как если бы они производили подобные вычисления. Во всяком случае, эти вычисления — лишь весьма предварительное первое при- ближение к тому, какими они должны быть в идеале. Мы пренебрегли многими фак- торами , в том числе возрастом производящих эти вычисления индивидуумов. Кроме того, если я перед тем, как обнаружить грибы, плотно поел, чистый выигрыш от оповещения о моей находке будет выше, чем если бы я был голоден. В лучшем из миров возможностям прогрессивного усовершенствования вычислений нет конца. Но реальная жизнь протекает не в лучшем из миров. Мы не можем ожидать, что ре- альные животные, выбирая оптимальное решение, будут учитывать абсолютно все детали. Путем наблюдений и экспериментов в природных условиях нам предстоит выяснить, сколь близко на самом деле реальные животные подходят к достижению идеального анализа расходов-доходов. Просто для того, чтобы убедить себя, что субъективные примеры не слишком сильно увели нас в сторону, вернемся ненадолго к генному языку. Живые тела это машины, запрограммированные теми генами, которые выжили. Гены, которые выжили, сумели сделать это в условиях, которые в среднем были характерны для среды данного вида. Поэтому оценки расходов и доходов основаны на прошлом «опыте», точно так же, как у человека, принимающего решение. Однако опыт в этом случае означает опыт гена или, точнее, условий, в которых ген сумел вы- жить в прошлом. (Поскольку гены, кроме того, наделяют машины выживания спо- собностью к научению, можно сказать, что некоторые оценки расходов-доходов производились также на основе индивидуального опыта.) До тех пор, пока усло- вия изменяются не слишком сильно, эти оценки будут оставаться надежными оцен- ками и машины выживания будут в среднем принимать верные решения. В случае коренных изменений условий машины выживания будут склонны принимать ошибочные решения и их гены будут расплачиваться за это. Именно так оно и бывает: если человек принимает решения, основанные на устаревшей информации, то эти реше- ния обычно оказываются ошибочными. В оценки коэффициентов родства также могут вкрасться ошибки и неточности. До сих пор в наших упрощенных расчетах мы исходили из того, что машинам выжи- вания, как бы известно, кто связан с ними родством и каков коэффициент этого родства. В реальной жизни такая твердая уверенность иногда существует, но ча- ще коэффициент родства можно оценить лишь как некую среднюю величину. Допус- тим, например, что А и В могут быть с равной вероятностью либо единоутробны- ми, либо родными братьями. Их коэффициент родства равен либо 1/4, либо 1/2, но поскольку нам не известно, являются ли они единоутробными или родными братьями, эффективно можно использовать только среднее значение, т. е. 3/8. Если же твердо известно, что мать у них одна, но вероятность общего отца со- ставляет всего 1 к 10, то можно на 90% быть уверенными в том, что они едино- утробные братья и на 10% - что они родные братья; эффективный коэффициент родства составляет в этом случае (1/10 х 1/2) + (9/10 х 1/4) = 0,275. Но говоря о 90%-ной уверенности, кого мы имеем в виду? Натуралиста, который обрел ее после длительных полевых исследований, или самих животных? При бла- гоприятных обстоятельствах это почти одно и то же. Для того чтобы понять это, нам надо подумать, каким образом животные могли бы распознавать своих близких родственников. Мы знаем, кто наши родственники, потому что нам сказали об этом, потому что у них есть имена, потому что у нас существуют формальные браки, а также соот- ветствующие записи и просто хорошая память. Многие социальные антропологи по- глощены выяснением «кровного родства» в обществах, которые они изучают. Они имеют при этом в виду не подлинное генетическое родство, а субъективные и культурные представления о родстве. В обычаях и ритуальных обрядах различных племен придается большое значение кровному родству; широко распространено по-
клонение предкам, во многих областях жизни доминируют чувство долга и вер- ность семье. Кровную месть и войны между кланами легко интерпретировать в свете генетической теории Гамильтона. Запрет на кровосмешение доказывает осознание человеком значения кровного родства, хотя генетические преимущест- ва, которые дает этот запрет, не имеют никакого отношения к альтруизму; он, вероятно, связан с пагубными эффектами рецессивных генов, проявляющимися при родственных браках. (Почему-то многим антропологам не нравится это объясне- ние .) . Как дикие животные могли бы «знать», кто приходится им родственниками, или, иными словами, каким правилам они должны следовать в своем поведении, чтобы его косвенным эффектом была именно способность распознавать кровных родствен- ников? Нужно, чтобы животные получали от своих генов какое-то простое правило действия, правило, которое не связано с полным осознанием конечной цели дан- ного действия, но которое, тем не менее, работает, по крайней мере, при сред- них условиях. Нам, людям, знакомы эти правила и они столь могущественны, что если мы не слишком дальновидны, то подчиняемся правилу как таковому, даже ко- гда прекрасно видим, что оно не сулит ни нам, ни кому-либо другому ничего хо- рошего. Например, некоторые правоверные евреи или мусульмане готовы лучше го- лодать, чем нарушить запрет на свинину. Каковы те простые практические прави- ла, которым могли бы подчиняться животные и косвенный эффект которых при нор- мальных условиях направлен на благо их близких родственников? Если бы животные были склонны к альтруизму по отношению к индивидуумам, сходным с ними физически, они могли бы косвенно приносить своим родственникам некоторую пользу. Многое зависело бы от конкретных особенностей данного вида. Такое правило в любом случае привело бы лишь к «верным» решениям в статисти- ческом смысле. Если бы условия менялись (если, например, данный вид стал бы жить гораздо более обширными группами), это могло бы приводить к ошибочным решениям. Можно допустить, что расовые предрассудки — это иррациональное обобщение выработавшейся в процессе кин-отбора тенденции данного индивидуума идентифицировать себя с индивидуумами, физически сходными с собой, и плохо относиться к индивидуумам, имеющим иной внешний облик. Представитель вида, члены которого перемещаются мало или перемещаются не- большими группами, имеет хорошие шансы на то, что каждый случайно встретив- шийся ему индивидуум является его довольно близким родственником. В этом слу- чае правило «Относись хорошо к каждому члену данного вида, которого ты встре- тишь», могло бы иметь положительную ценность для выживания в том смысле, что ген, предрасполагающий своих носителей подчиняться этому правилу, мог бы стать более многочисленным в генофонде. Может быть, именно по этой причине так часты сообщения об альтруистическом поведении в стадах обезьян и китов. Киты и дельфины тонут, если они не имеют возможности дышать воздухом. Неодно- кратно наблюдали, как детенышей китов и раненых животных, которые были не в состоянии сами подплыть к поверхности воды, поддерживали товарищи по стае, спасая их от гибели. Мы не знаем, имеются ли у китов какие-то способы распо- знавать своих близких родственников, но это, возможно, не имеет значения. Быть может, полная вероятность того, что случайный член данного стада — род- ственник спасающих его индивидуумов, так велика, что затраты на альтруизм оп- равдывают себя. Между прочим, известен, по крайней мере, один хорошо докумен- тированный случай спасения тонущего человека диким дельфином. Можно считать, что в этом случае правило спасения тонущих членов своего стада дало осечку. Содержащееся в этом правиле «определение» члена стада, который тонет, могло бы звучать примерно следующим образом: «Нечто длинное, барахтающееся, зады- хающееся у поверхности воды». Сообщалось, что взрослые самцы павианов рискуют жизнью, защищая остальных членов стада от хищников, например от леопардов. Вполне возможно, что у каж-
дого взрослого самца имеется в среднем довольно большое число генов, имеющих- ся также у других членов данного стада. Ген, который «говорит» своему носите- лю нечто вроде: «Тело, если ты оказалось взрослым самцом, защищай это стадо от леопардов», может стать более многочисленным в данном генофонде. Прежде чем покончить с этим часто приводимым примером, справедливости ради следует добавить, что, по крайней мере, один уважаемый автор сообщает совершенно иные факты. По ее данным, при появлении леопарда первыми скрываются за горизонтом именно взрослые самцы. Гамадрил (один из родов павианов). Цыплята кормятся вместе, следуя всем выводком за матерью. Их звуковые сиг- налы делятся на два главных типа. Кроме громкого пронзительного писка, о ко- тором я уже упоминал, они во время кормежки мелодично щебечут. На писк, озна- чающий призыв о помощи, обращенный к матери, остальные цыплята не реагируют. Однако щебетанье привлекает их внимание. Это означает, что когда один цыпле- нок находит пищу, к ней устремляются также и остальные цыплята: в свете рас- смотренного ранее гипотетического примера щебетанье - это сообщение о наличии пищи. Как и в том случае, очевидный альтруизм цыплят можно объяснить с помо- щью кин-отбора. Поскольку в природе все цыплята данного выводка — родные бра- тья и сестры, ген, детерминирующий издавание этого сигнала, будет распростра- няться, при условии, что потери для издающего сигнал цыпленка меньше, чем по- ловина чистого выигрыша для остальных цыплят. Поскольку выгода распределяется между всеми членами выводка, число которых обычно больше двух, нетрудно пред- ставить себе, что это условие выполняется. Конечно, правило нарушается, если речь идет о домашних условиях или о фермах, где кур заставляют насиживать не только свои, но иногда даже индюшачьи или утиные яйца. Однако вряд ли курица или ее цыплята догадываются об этом. Их поведение формировалось в условиях, обычно преобладающих в природе, а в природе, как правило, не сталкиваешься с чужаками в своем гнезде. Время от времени, однако, такого рода ошибки возникают в природных услови- ях. У видов, которые живут стадами или стаями, осиротевший детеныш или птенец может быть усыновлен чужой самкой, скорее всего той, которая потеряла собст-
венного детеныша. Те, кто наблюдает за поведением обезьян, иногда называют такую самку «теткой». В большинстве случаев не удается обнаружить никаких признаков, указывающих на то, что она, в самом деле, тетка или вообще родст- венница: если бы наблюдатели больше знали о генах, они никогда не применяли бы так необдуманно столь серьезное слово, как «тетка». Быть может, однако, в большинстве случаев усыновление, несмотря на всю его трогательность, следует рассматривать как некий сбой в заложенном природой порядке вещей, поскольку великодушная самка, заботясь о сироте, не приносит никакой пользы собственным генам. Она попусту расходует время и энергию, которые могла бы вкладывать в жизнь своих родственников, в особенности собственных детей. По-видимому, эта ошибка возникает слишком редко, чтобы естественный отбор «снизошел» до изме- нения правила, сделав материнский инстинкт более избирательным. Между прочим, во многих случаях сироту никто не усыновляет и, предоставленный самому себе, он гибнет. Есть пример ошибки, столь экстремальный, что вы, возможно, предпочтете счи- тать его не ошибкой, а фактом, свидетельствующим против теории эгоистичного гена. Речь идет об убитых горем самках обезьян, лишившихся собственных дете- нышей: наблюдались случаи, когда такая мать крала детеныша у другой самки и ухаживала за ним. Я рассматриваю это как двойную ошибку, поскольку приемная мать не только попусту теряет время: она при этом снимает с самки-соперницы все тяготы, связанные с выращиванием детеныша, давая ей возможность быстрее родить другого малыша. Этот пример представляется мне очень серьезным и за- служивает исчерпывающего анализа. Необходимо выяснить, как часто возникают подобные ситуации, какова средняя степень родства между приемной матерью и детенышем и каково истинное отношение к этому родной матери — ведь, в конеч- ном счете, ей выгодно, чтобы ее детеныша усыновили; а может быть, матери на- меренно пытаются обмануть молодых неопытных самок, заставляя их усыновлять своих детенышей? (Высказывались также предположения, что самки, усыновляющие или крадущие чужих детенышей, извлекают из этого выгоду, приобретая ценный опыт в искусстве выращивания детенышей.) Примером преднамеренно созданной «осечки» материнского инстинкта служат ку- кушки и некоторые другие гнездовые паразиты-птицы, откладывающие свои яйца в гнезда каких-нибудь других видов. Кукушки используют в своих интересах прави- ло, заложенное в птичьих родителей: «Относись хорошо к любой маленькой птице, сидящей в построенном тобой гнезде». Если исключить кукушек, то это правило обычно приводит к желаемому результату, ограничивая проявления альтруизма ближайшими родственниками, поскольку гнезда чаще всего расположены достаточно далеко одно от другого, так что все, кто оказались в гнезде данной птицы, почти, наверное, являются ее собственными птенцами. Взрослые самки серебри- стой чайки не отличают свои яйца от чужих и безмятежно насиживают яйца других чаек и даже деревянные яйца, подложенные экспериментатором. В природных усло- виях распознавание яиц не имеет для чаек значения, потому что яйца не могут откатиться достаточно далеко и оказаться вблизи одного из соседних гнезд, на- ходящихся на расстоянии нескольких метров. Чайки узнают, однако, собственных птенцов; это существенно, поскольку, в отличие от яиц, птенцы бродят вокруг гнезда и легко могут очутиться у соседнего гнезда, что нередко приводит к фа- тальным результатам (см. гл. 1). В отличие от чаек кайры узнают свои яйца по характеру расположения на скор- лупе темных пятнышек и активно выбирают их для насиживания. Это, вероятно, связано с тем, что кайры гнездятся на плоских камнях, где яйца могут раскаты- ваться и перемешиваться с яйцами из других кладок. Но почему же, спрашивает- ся, кайры стараются опознать свои яйца и насиживать только их? Ведь если бы каждая птица заботилась о том, чтобы насиживать чье-то яйцо, то не имело бы значения, сидит ли каждая данная самка на собственных или на чужих яйцах. Так
рассуждает приверженец группового отбора. Посмотрим, к чему привело бы обра- зование такого кружка группового насиживания. В среднем кладка кайры состоит из одного яйца. Это означает, что для успешной деятельности кружка взаимного насиживания каждый взрослый индивидуум должен был бы сидеть на одном яйце. Допустим теперь, что кто-то сжульничает и вместо того, чтобы тратить время на высиживание, использует его для откладки новых яиц. Прелесть системы состоит в том, что другие, более альтруистичные индивидуумы будут заботиться об этих яйцах вместо той, которая их отложила. Они будут честно следовать правилу: «Увидев около своего гнезда заблудившееся яйцо, подкати его к гнезду и садись на него». Таким образом, ген, детерминирующий такую систему, распространился бы в популяции и милый дружественный кружок высиживания птенцов распался бы. Кайры. Ну, а если честные птицы в ответ на это отказались бы поддаваться шантажу и твердо решили насиживать одно и только одно яйцо? Это расстроило бы планы жу- ликов : они увидели бы, что их собственные яйца лежат на скалах, и никто их не насиживает. Это быстро образумило бы их. Увы, этого не произойдет. Ведь мы постулируем, что насиживающие птицы не отличают одни яйца от других; поэтому, если добропорядочные птицы введут эту систему в действие с тем, чтобы проти- востоять жульничеству, яйца, оказавшиеся беспризорными, с равной вероятностью могут оказаться как их собственными, так и яйцами жуликов. Жулики, тем не ме- нее, останутся в выигрыше, потому что они отложат больше яиц и оставят больше выживших потомков. Единственный способ, с помощью которого честная чайка мог- ла бы победить жуликов, это активно проявлять пристрастие к собственным яй- цам. Иными словами, отказаться от альтруизма и блюсти собственные интересы. Пользуясь языком Мзйнарда Смита, «стратегия» альтруистичного усыновления не является эволюционно стабильной стратегией. Она нестабильна в том смысле, что не может быть усовершенствована эгоистичной стратегией противника, состоящей в откладывании большего числа яиц, чем положено каждой особи, и последующем отказе насиживать их. Эта эгоистичная стратегия в свою очередь нестабильна, потому что нестабильна эксплуатируемая ею альтруистичная стратегия, и она ис- чезнет . Единственная эволюционно стабильная стратегия для кайры состоит в том, чтобы узнавать свое собственное яйцо и насиживать только его. Именно это она и делает. Виды певчих птиц, на которых паразитируют кукушки, наносят ответный удар, но в данном случае не путем узнавания собственных яиц по общей окраске и раз- мерам, а инстинктивно оказывая предпочтение яйцам с видоспецифичными пятныш-
ками. Поскольку им не грозит паразитирование со стороны членов их собственно- го вида, это эффективно. Однако кукушки в свою очередь отвечают на это тем, что их яйца становятся все более и более похожими на яйца вида-хозяина по ок- раске, величине и пятнышкам. Это пример обмана, который нередко удается. Та- кая эволюционная гонка вооружений довела мимикрию яиц кукушки до совершенст- ва. Можно предположить, что некоторая доля яиц и птенцов кукушки бывает обна- ружена , а те, которые остаются незамеченными, выживают и откладывают яйца, т. е. создают следующее поколение кукушек. Так гены, детерминирующие более эф- фективный обман, распространяются в генофонде кукушек. Подобным же образом птицы-хозяева, обладающие достаточно острым зрением, чтобы обнаружить любое самое незначительное упущение в мимикрии яиц кукушек, это именно те птицы, которые вносят наибольший вклад в генофонд собственного вида. Таким образом они передают свои зоркие и скептические глаза следующему поколению. Это слу- жит хорошим примером того, как естественный отбор может обострить активную дискриминацию, направленную в данном случае против другого вида, представите- ли которого изо всех сил стараются преодолеть эту дискриминацию. Обыкновенная кукушка. Вернемся теперь к сопоставлению той «оценки» степени родства с другими чле- нами своей группы, которую дает само животное, с оценкой, сделанной опытным полевым натуралистом. Брайан Бертрам (Brian Bertram) посвятил много лет изу- чению образа жизни львов в Национальном парке Серенгети. На основании имею- щихся у него данных о биологии размножения львов он оценил среднюю степень родства между индивидуумами, входящими в состав прайда. Его данные сводятся к следующему. Типичный прайд состоит из семи взрослых самок — наиболее постоян- ных членов прайда — и двух взрослых самцов, которые бродяжничают. Примерно половина самок приносят котят в одни и те же сроки и выращивают их совместно, так что определить, кому именно принадлежит данный детеныш, затруднительно. Самка, как правило, приносит трех львят. Отцовские обязанности обычно равно- мерно распределяются между взрослыми самцами, входящими в прайд. Молодые сам- ки остаются в прайде, заменяя старых, которые умирают или уходят. Молодых самцов изгоняют из прайда довольно рано. Достигнув зрелости, они бродят не- большими группами или парами, прибиваясь то к одной, то к другой стае, но, как правило, не возвращаются в родной прайд.
На основании этих и других фактов и допущений удается вычислить среднюю оценку степени родства между двумя индивидуумами из типичного львиного прай- да. Бертрам считает, что она равна 0,22 для двух случайно взятых самцов и 0,15 — для таких же самок. Иными словами, степень родства между самцами дан- ного прайда в среднем чуть меньше, чем между единокровными или единоутробными братьями, а между самками — несколько меньше, чем между двоюродными сестрами. Прайд львов. Разумеется, любые два индивидуума могут оказаться родными братьями, но Бер- трам не располагал никакими возможностями для выявления этого, и можно смело утверждать, что львам это также неизвестно. Вместе с тем средние оценки, по- лученные Бертрамом, в некотором смысле доступны и самим львам. Если эти оцен- ки действительно типичны для среднего львиного прайда, то в таком случае лю- бой ген, предрасполагающий самцов вести себя по отношению к другим самцам так, как если бы они были почти полубратьями, должен иметь положительное зна- чение для выживания. Любой ген, который зашел бы слишком далеко, заставляя самцов вести себя по отношению друг к другу так, как это подобает скорее род- ным братьям, в среднем был бы «оштрафован», точно так же, как и ген, опреде- ляющий недостаточно дружеские отношения, как, например, между троюродными братьями. Если обстоятельства жизни львов таковы, как их описывает Бертрам, и, что столь же важно, если они были такими на протяжении многих поколений, то можно ожидать, что естественный отбор благоприятствовал уровню альтруизма, соответствующему средней степени родства в типичном прайде. Именно это я имел в виду, когда говорил, что оценки родства, сделанные животным и опытным нату- ралистом, могут оказаться довольно близкими. Итак, мы приходим к выводу, что «подлинное» родство, возможно, играет мень- шую роль в эволюции альтруизма, чем самая точная оценка родства, на которую способны животные. Этот факт, вероятно, может послужить ключом к пониманию того, почему родительская забота о потомстве настолько чаще встречается в природе и гораздо более самоотверженна, чем забота братьев и сестер друг о друге, а также того, почему животные могут ценить себя выше, чем даже не- скольких братьев. То, что я хочу сказать, сводится к следующему: помимо коэф- фициента родства, мы должны учитывать нечто вроде индекса «уверенности». Не- смотря на то, что генетическая близость между родителями и детьми не теснее,
чем между братьями и сестрами, уверенность в ней больше. Обычно человек го- раздо более уверен в том, что сын или дочь — это действительно его дети, чем в том, что его брат, в самом деле, приходится ему братом. И еще больше он уверен в том, кем является он сам! Мы уже рассказали о жуликах среди кайр, а в последующих главах еще вернемся к вопросу о лгунах, жуликах и эксплуататорах. В мире, где постоянно находятся индивидуумы, которые ищут случая использовать альтруизм, возникший в резуль- тате кин-отбора, в собственных интересах, каждая машина выживания должна ус- тановить , кому она может верить, в ком она может быть действительно уверена. Если В в самом деле мой младший брат, тогда я должен заботиться о нем вполо- вину меньше, чем я забочусь о себе, и совершенно так же, как я забочусь о своем собственном ребенке. Но могу ли я быть уверен в нем так же, как я уве- рен в собственном ребенке? Откуда я знаю, что это мой младший брат? Если С — мой идентичный близнец, то я должен заботиться о нем вдвое больше, чем я забочусь о любом из собственных детей; в сущности, я должен ценить его жизнь не меньше, чем свою собственную. Но могу ли я быть уверенным, что он действительно мой близнец? Конечно, он похож на меня, но ведь может случить- ся, что мы просто несем одинаковые гены, детерминирующие черты лица. Нет, я не отдам за него собственную жизнь, потому что хотя и возможно, что он содер- жит 100% моих генов, мне совершенно точно известно, что я несу 100% своих ге- нов , а поэтому представляю для самого себя большую ценность, чем он. Я — тот единственный индивидуум, в котором любой из моих эгоистичных генов может быть совершенно уверен. И хотя в идеале ген, определяющий индивидуальный эгоизм, может быть вытеснен геном-соперником, определяющим альтруистичное спасение, по крайней мере, одного идентичного близнеца, двух детей или братьев или не менее четырех внуков и т. п. , первый ген обладает таким огромным преимущест- вом, как полная уверенность в индивидуальной идентичности. Его соперник-ген альтруизма по отношению к кровным родственникам рискует либо допускать в от- ношении идентичности действительно случайные ошибки, либо попадаться в ловуш- ки, намеренно подстроенные обманщиками и паразитами. Поэтому нам следует ожи- дать , что индивидуальный эгоизм распространен в природе гораздо шире, чем можно было бы предсказать на основании одного лишь генетического родства. У многих видов мать может быть более уверена в своих потомках, чем отец. Мать откладывает видимое глазом, осязаемое яйцо или же вынашивает детеныша. У нее прекрасные шансы знать, наверное, носителей ее собственных генов. Бедный отец гораздо меньше застрахован от обмана. Следует ожидать поэтому, что отцы будут прилагать меньше усилий, чем матери, в заботе о потомках. В гл. 9 («Битва полов») мы увидим, что есть и другие причины ожидать этого. Точно так же бабушки с материнской стороны могут быть гораздо более уверены в своих внуках, чем бабушки со стороны отца, и можно ожидать, что они будут проявлять больше альтруизма, чем последние. Это объясняется тем, что они могут быть уверены во внуках, рожденных их дочерьми, тогда как сыновья могут оказаться рогоносцами. Деды с материнской стороны уверены в своих внуках совершенно в такой же степени, как бабушки с отцовской стороны, потому что оба они могут испытывать уверенность в отношении одного поколения и неуверенность в отноше- нии другого. Точно так же дядья с материнской стороны должны быть более заин- тересованы в благополучии племянников и племянниц, чем дядья с отцовской сто- роны, и, в общем, должны быть столь же альтруистичны, как и тетки. В самом деле, в обществе, в котором супружеская неверность широко распространена, дя- дья с материнской стороны должны быть более альтруистичны, чем «отцы», по- скольку у них больше оснований быть уверенными в своем родстве с ребенком. Они знают, что мать ребенка уж, по крайней мере, их единоутробная сестра. «Законный» же отец не знает ничего. Я не располагаю никакими данными по этому поводу, но я высказываю эти соображения в надежде, что такие данные могут
быть у кого-то другого или же кто-то займется их поисками. В частности, инте- ресные сведения могут нам сообщить социальные антропологи. Тот факт, что родительский альтруизм гораздо более обычен, чем братский, представляется разумным объяснять с точки зрения «проблемы идентификации». Однако при этом не получает объяснения сама асимметрия взаимоотношений роди- тели/дети. Родители больше заботятся о своих детях, чем дети о своих родите- лях, хотя генетические взаимосвязи симметричны и уверенность в степени родст- ва одинаково велика в обоих направлениях. Одна из причин состоит в том, что родители чисто практически имеют больше возможностей помогать своим детям, поскольку они старше и обладают большим жизненным опытом. Даже если ребенок захотел бы кормить своих родителей, у него нет для этого материальных возмож- ностей. Во взаимоотношениях родители/дети есть и другая асимметрия, отсутст- вующая во взаимоотношениях братья/сестры. Дети всегда моложе своих родителей. Это часто, хотя и не всегда, означает, что ожидаемая продолжительность жизни у них больше. Как я уже подчеркивал выше, ожидаемая продолжительность жизни — очень важная переменная, которую в этом лучшем из миров животные должны учи- тывать в своих «вычислениях», когда они «решают», стоит им или нет проявлять альтруизм. Если для данного вида средняя ожидаемая продолжительность жизни у детей выше, чем у родителей, то любой ген, детерминирующий альтруизм детей, оказывается в невыгодном положении. Он будет детерминировать альтруистичное самопожертвование, направленное на благо индивидуумов, которые ближе к смерти от старости, чем сам альтруист. В отличие от этого ген родительского альтру- изма получит при этом соответствующее преимущество, постольку поскольку это касается ожидаемой продолжительности жизни. Иногда говорят, что кин-отбор прекрасен в теории, однако реальные примеры его действия очень немногочисленны. Такое мнение может высказывать лишь тот, кто не понимает, в чем состоит смысл кин-отбора. На самом деле все примеры заботы родителей о потомстве и его защиты, а также связанные с этим органы (млечные железы, сумки кенгуру и т. п.) — это примеры действия кин-отбора в природе. Критики кин-отбора, конечно, знакомы с широко распространенной в природе заботой родителей о потомстве, но они не могут понять, что эта забота — такой же пример кин-отбора, как проявление альтруизма братья/сестры. Когда эти критики требуют привести им примеры, они имеют в виду, что это должны быть примеры, не относящиеся к заботе о потомстве, а таких примеров действи- тельно немного. Я выдвинул ряд возможных причин этого. Я мог бы привести мно- жество примеров альтруизма братья/сестры. Но я не хочу этого делать, так как это подкрепило бы ошибочное представление (которое, как мы видели, поддержи- вает Уилсон), что кин-отбор касается именно взаимоотношений иного типа, неже- ли взаимоотношения родители/дети. Причины возникновения этой ошибки в значительной степени исторические. Эво- люционное преимущество, которое дает забота о потомстве, столь очевидно, что нам не надо было дожидаться, пока Гамильтон укажет нам на него. Это было по- нятно со времен Дарвина. Когда Гамильтон продемонстрировал генетическую рав- ноценность других взаимоотношений и их эволюционное значение, он, естествен- но, делал упор на эти другие взаимоотношения. В частности, он приводил в ка- честве примеров таких общественных насекомых, как муравьи и пчелы, у которых особенно важную роль играют отношения сестра/сестра, как мы это увидим в од- ной из последующих глав. Я даже слышал от некоторых людей, что, как им каза- лось , теория Гамильтона относится только к общественным насекомым. Если кто-то не хочет соглашаться с тем, что забота о потомстве представляет собой пример кин-отбора в действии, то на него ложится бремя создания такой общей теории естественного отбора, которая предсказывала бы родительский аль- труизм, но при этом не предсказывала бы альтруизм между родственниками по бо- ковой линии. Я думаю, что это ему не удастся.
Глава 7. Планирование семьи Нетрудно понять, почему некоторые ученые хотят отделить родительскую заботу от других видов альтруизма, создаваемого кин-отбором. Забота о потомстве вос- принимается как составная часть размножения, тогда как альтруизм, проявляе- мый, например, в отношении племянника, не связан с размножением. Я полагаю, что между этими двумя видами альтруизма действительно существует важное различие, однако это совсем иное различие, нежели принято считать. Обычно размножение и заботу о потомстве отделяют от других видов альтруизма. Мне же хотелось бы проводить различие между рождением на свет новых индиви- дуумов, с одной стороны, и заботой об уже существующих индивидуумах — с дру- гой. Я называю эти два вида активности деторождением и заботой о детенышах. Данной индивидуальной машине выживания приходится принимать решения двух со- вершенно разных типов: решение о заботе и решение о деторождении. Под решени- ем я имею в виду неосознанный стратегический ход. Решения о заботе можно вы- разить следующим образом: «Вот детеныш; я связан с ним такой-то степенью род- ства; он погибнет с такой-то вероятностью, если я не буду его кормить; стоит ли мне кормить его?» А решения о деторождении звучали бы так: «Стану ли я предпринимать шаги, необходимые для того, чтобы произвести на свет новый ин- дивидуум; буду ли я размножаться?» До некоторой степени забота и деторождение неизбежно должны конкурировать между собой за время и другие ресурсы данного индивидуума; он оказывается перед необходимостью выбирать: «стоит ли мне за- ботиться об этом детеныше или лучше родить нового?» В зависимости от особенностей экологии данного конкретного вида зволюционно стабильными могут оказаться различные сочетания стратегий заботы и деторожде- ния. Единственная стратегия, которая не может быть эволюционно стабильной, это стратегия заботы в чистом виде. Если бы все индивидуумы целиком посвящали себя заботе об уже существующих детенышах и совершенно не производили на свет новых, то популяцию быстро наводнили бы мутантные индивидуумы, специализиро- ванные к заботе о потомстве. Забота может быть эволюционно стабильной только в том случае, если она составляет часть какой-то смешанной стратегии — хоть какое-то деторождение должно происходить непременно. Для тех животных, с которыми мы лучше всего знакомы, т. е. для млекопитаю- щих и птиц, обычно характерна сильно выраженная забота о потомстве. Решение о рождении нового детеныша обычно сопровождается решением заботиться о нем. Именно потому, что рождение детеныша и забота о нем так часто неразрывно свя- заны между собой, люди сбились с толку. Однако, как мы видели, с точки зрения эгоистичного гена нет никакой принципиальной разницы в заботе о маленьком брате или о собственном младенце. Оба младенца связаны с вами одинаково тес- ными родственными узами. Если вам необходимо выбрать, кормить ли одного или другого, то с генетической точки зрения нет никаких причин, по которым вы должны были бы выбрать собственного сына. Однако при этом вы, по определению, не можете родить своего брата. Вы можете лишь заботиться о нем, после того как кто-то другой произвел его на свет. В гл. 6 мы говорили о том, как в идеале индивидуальные машины выживания должны решать, следует ли им проявлять альтруизм к другим индивидуумам, которые уже существуют на свете. В этой гла- ве мы рассмотрим, как они должны решать, следует ли им производить на свет новых индивидов. Именно это и послужило главным поводом к спору о «групповом отборе», о ко- тором я упоминал в гл. 1. Спор возник потому, что Уинн-Эдвардс (Wynne- Edwards) , на ком лежит главная ответственность за распространение идеи груп- пового отбора, сделал это в контексте теории «регуляции численности популя-
ции». Он полагал, что отдельные животные намеренно и из альтруистичных побуж- дений снижают свою плодовитость на благо группы в целом. Эта гипотеза очень привлекательна, поскольку она так хорошо соответствует тому, что следовало бы сделать отдельным людям. У человечества слишком много детей. Численность популяции зависит от четырех факторов: рождаемости, смерт- ности, иммиграции и эмиграции. Если говорить о населении всего земного шара в целом, то иммиграцию и эмиграцию можно отбросить; остаются смертность и рож- даемость . До тех пор пока среднее число доживших до половой зрелости детей на одну супружескую пару больше двух, число рождающихся младенцев из года в год будет увеличиваться со все возрастающей скоростью. В каждом поколении данная популяция возрастает не на какую-то определенную величину, а на нечто вроде фиксированной доли той численности, которой она уже достигла. Поскольку сама эта численность все время возрастает, возрастает и величина прироста. Если подобный рост будет продолжаться бесконтрольно, численность населения удиви- тельно быстро достигнет астрономических величин. Между прочим, даже те люди, которых беспокоят проблемы народонаселения, не всегда понимают, что рост его численности зависит от того, в каком возрасте люди заводят детей, а также от числа этих детей. Поскольку численность попу- ляции обычно возрастает на известную долю за поколение, то отсюда следует, что, увеличив промежуток между поколениями, можно снизить скорость роста чис- ленности за год. Лозунги, призывающие «Остановитесь на двух», можно было бы с равным успехом заменить лозунгами «Начинайте в тридцать лет!» Однако в любом случае ускорение темпов роста народонаселения вызывает серьезную тревогу. Всем нам, вероятно, приходилось видеть примеры ошеломляющих выкладок, с по- мощью которых можно довести все это до сознания людей. Так, численность насе- ления Латинской Америки6 в настоящее время приближается к 300 миллионам, и уже сейчас многие люди там недоедают. Если, однако, население будет продол- жать расти с теперешней скоростью, то менее чем через 500 лет оно достигнет уровня, при котором люди, стоя впритык друг к другу, покроют плотным челове- ческим ковром весь континент. Так будет даже в том случае, если все мы станем очень тощими, что вполне реально. Через тысячу лет, считая от настоящего мо- мента, людям придется стоять на плечах друг у друга, образуя слой толщиной в миллион с лишним человек. Через две тысячи лет гора людей, движущаяся во вне- земном пространстве со скоростью света, достигла бы края известной нам Все- ленной . Вы, разумеется, поняли, что это чисто гипотетические расчеты. На самом деле ничего такого не произойдет по ряду вполне практических причин. Названия не- которых из этих причин — голод, чума и война; или, если нам повезет, — регу- ляция рождаемости. Бесполезно полагаться на успехи сельскохозяйственной науки — на всякие там «зеленые революции» и тому подобное. Увеличение производства продуктов питания позволило бы несколько облегчить положение, однако можно математически доказать, что облегчение было бы лишь временным; в самом деле, подобно успехам медицины, которые ускорили кризис, достижения в сельском хо- зяйстве вполне могут усугубить проблему, повысив скорость роста численности населения. Из всего этого неизбежно вытекает простая истина: нерегулируемая рождаемость неминуемо повлечет за собой ужасное повышение смертности, если только не начнется массовое переселение в космос на ракетах, отрывающихся от Земли с частотой нескольких миллионов в секунду. Трудно поверить, что эту простую истину не понимают лидеры, запрещающие своим сторонникам пользоваться эффективными противозачаточными средствами. Они отдают предпочтение «естест- венным» способам ограничения народонаселения и именно к такому способу они и 6 Население стран Латинской Америки составляет около 9% населения Земли — 672 млн. чел. (2021 г.).
придут. Название этому — голод. Однако, конечно, беспокойство, которое вызывают подобные долгосрочные про- гнозы, связано с тревогой за будущую судьбу нашего вида как целого. Люди (не- которые из них) способны предвидеть гибельные последствия перенаселенности. В основе этой публикации лежит допущение, что поведение машин выживания в общем направляется эгоистичными генами, которые безусловно неспособны ни загляды- вать в будущее, ни заботиться о благополучии вида в целом. Именно в этом мес- те Уинн-Эдвардс расстается с ортодоксальными теоретиками-эволюционистами. Он полагает, что существует способ, делающий возможной эволюцию подлинно аль- труистичной регуляции рождаемости. Ни в работах самого Уинн-Эдвардса, ни в популяризирующей его взгляды книге Ардри (Ardrey) не уделяется должного внимания множеству общеизвестных фактов, которые никто не оспаривает. Совершенно очевидно, что скорость роста числен- ности природных популяций животных никогда не достигает тех астрономических величин, на которые они теоретически способны. Иногда популяции диких живот- ных остаются довольно стабильными, т. е. рождаемость и смертность примерно компенсируют друг друга. Во многих случаях — знаменитым примером служат лем- минги — в популяциях наблюдаются резкие колебания, при которых взрывы числен- ности чередуются со спадами и почти полным вымиранием; иногда в каком-либо локальном регионе популяция леммингов полностью вымирает. В других случаях (например, у красной рыси) наблюдаются периодические колебания численности (оценки сделаны на основании числа шкурок, сдававшихся на протяжении ряда по- следовательных лет Гудзон-Бей-Компани). Единственное, чего не происходит с популяциями животных, это непрерывный рост численности. Сибирский лемминг. Дикие животные почти никогда не гибнут от старости: голод, болезни или хищ- ники одолевают их задолго до того, как они становятся действительно дряхлыми. До недавнего времени это относилось и к человеку. Большинство животных умира- ет в раннем возрасте, а многие — на эмбриональных стадиях развития. Голод и другие причины гибели — основные факторы, препятствующие безграничному росту численности популяций животных. Однако, как мы видим на примере собственного вида, нет такой причины, которая делала бы это неизбежным. Если бы только жи-
вотные регулировали свою рождаемость, голода могло бы никогда не быть. По те- зису Уинн-Эдвардса именно так они и поступают. Но даже в этом у нас меньше разногласий, чем можно было бы подумать, читая его книгу. Приверженцы теории эгоистичного гена охотно согласятся с тем, что животные, в самом деле, регу- лируют свою рождаемость. У каждого данного вида величина кладки или помета довольно постоянна: ни у одного вида не бывает бесконечного числа потомков. Разногласия связаны не с тем, регулируется ли рождаемость. Они возникают по вопросу о том, почему она регулируется: какой процесс естественного отбора обусловил планирование семьи? Короче говоря, споры ведутся вокруг того, аль- труистична ли регуляция рождаемости, т. е. совершается ли она на благо вида как целого или же она эгоистична, т. е. направлена на благо индивидуума, осу- ществляющего размножение. Рассмотрим их по очереди. Уинн-Эдвардс полагал, что индивидуумы имеют меньше детей, чем они способны иметь, и делают это для блага группы в целом. Он признает, что нормальный ес- тественный отбор вряд ли мог бы обеспечить эволюцию подобного альтруизма: ес- тественный отбор, благоприятствующий таким скоростям размножения, которые бы- ли бы ниже средней, представляется на первый взгляд внутренне противоречивым. Поэтому он призвал на помощь групповой отбор (см. гл. 1). По его мнению, вы- мирание групп, отдельные члены которых сдерживают собственную скорость раз- множения, менее вероятно, чем вымирание групп-соперников, отдельные члены ко- торых размножаются так быстро, что создается опасность истощения пищевых ре- сурсов . В результате земной шар становится населенным группами, для которых характерно умеренное размножение. Индивидуальное самоограничение в смысле размножения, о котором говорит Уинн-Эдвардс, в общем смысле можно приравнять к регуляции размножения, но он идет дальше и, в сущности, доходит до гранди- озной концепции, рассматривающей всю жизнь сообщества как механизм регуляции численности популяции. Например, у многих видов животных две главные особен- ности жизни сообществ - это территориальность и иерархическая структура, уже упоминавшиеся в гл. 5. Многие животные тратят немало времени и энергии на защиту определенного участка земли или другого местообитания, который биологи называют территори- ей. Это явление широко распространено в царстве животных, причем не только у птиц, млекопитающих и рыб, но у насекомых и даже у актиний. Территория может представлять собой обширный участок леса, служащий главным местом добывания пищи для размножающейся пары, как у дроздов. Или же, как у серебристой чайки, это может быть небольшой участок, где нет пищи, но в центре которого находит- ся гнездо. По мнению Уинн-Эдвардса, животные, сражающиеся за свою территорию, добиваются не какого-то реального выигрыша в виде кусочка пищи, а некой сим- волической награды. Во многих случаях самки отказываются спариваться с самца- ми, не обладающими территорией. Действительно, нередко случается, что самка, брачный партнер которой оказался побежденным, а его территория завоеванной, быстро переключается на победителя. Даже у моногамных видов, для которых, ка- залось бы, характерна верность, самка, быть может, вступает в брак с принад- лежащей самцу территорией, а не с ним самим. Если популяция становится слишком многочисленной, то некоторые индивидуумы остаются без территорий и, следовательно, не участвуют в размножении. Поэтому для Уинн-Эдвардса территория — это нечто вроде выигрышного билета или лицен- зии на размножение. Поскольку число доступных территорий конечно, то как бы конечно и число лицензий на размножение. Индивидуумы могут драться за получе- ние этих лицензий, однако общее число детенышей, возможное в данной популя- ции, ограничивается числом имеющихся территорий. В некоторых случаях, напри- мер у шотландской куропатки, индивидуумы, казалось бы, и в самом деле ограни- чивают свое размножение, потому что птицы, проигравшие в борьбе за террито- рию, не только не участвуют в размножении; они, по-видимому, отказываются
также от борьбы за территорию. Создается впечатление, что все приняли правила игры: если к концу конкурентного сезона индивидуум не сумел добыть себе один из билетов, формально дающих право на размножение, он добровольно отказывает- ся от размножения и в течение сезона размножения не угрожает безопасности счастливцев, с тем чтобы они могли заниматься обеспечением дальнейшего суще- ствования вида. Шотландская куропатка. Аналогичным образом Уинн-Эдвардс интерпретирует иерархическую структуру по- пуляций. Во многих группах животных, особенно содержащихся в неволе, но ино- гда и в природных условиях, индивидуумы научаются распознавать друг друга, знают, когда они могут победить в драке, а кто обычно побеждает их самих. Как мы видели в гл. 5, они склонны сразу сдаться индивидуумам, которые, как они «знают», по всей вероятности, все равно одолеют их. Благодаря такому поведе- нию исследователи получают возможность изучать иерархическую структуру, или «очередность поклева» (названную так, потому что впервые она была описана для кур) — своего рода «табель о рангах» сообщества, в котором каждый индивидуум знает свое место и не помышляет ни о каком более высоком статусе. Конечно, иногда возникают настоящие серьезные драки и случается, что какие-то индиви- дуумы добиваются повышения и занимают более высокую ступень, чем их прежние непосредственные «начальники». Но, как мы видели в гл. 5, общий эффект авто- матического подчинения со стороны индивидуумов низшего ранга сводится к тому, что на самом деле длительных схваток бывает мало и серьезные повреждения при- чиняются редко. Многие считают, что это «хорошо», исходя из каких-то не вполне ясных пред- ставлений о групповом отборе. Вероятность размножения для индивидуумов высо- кого ранга выше, чем для индивидуумов низкого ранга, либо потому, что самки отдают им предпочтение, либо потому, что они физически не подпускают самцов более низкого ранга к самкам. Уинн-Эдвардс рассматривает высокое положение в иерархии как еще один билет, дающий право на размножение. Вместо того, чтобы сражаться за самок как таковых, самцы дерутся за статус в сообществе, а затем смиряются с тем, что раз они не сумели занять высокое положение в иерархиче-
ской структуре, значит, они не заслуживают права на размножение. Они воздер- живаются от прямых драк за обладание самкой, хотя даже и в такой ситуации мо- гут попытаться получить более высокий статус, а поэтому можно сказать, что они косвенно конкурируют за самок. Однако, как и в случае территориального поведения, «добровольное признание» закона, по которому размножаться имеют право только самцы, имеющие высокий статус, приводит, по Уинн-Эдвардсу, к то- му , что популяции растут не слишком быстро. Вместо того, чтобы производить чересчур много потомков и на горьком опыте убеждаться в ошибочности такой практики, популяции используют формальные состязания за положение в иерархи- ческой структуре и территорию как средства, удерживающие их численность не- много ниже того уровня, на котором голод сам забирает причитающуюся ему дань. Быть может, самая поразительная из идей Уинн-Эдвардса — это идея об эпи- дейктическом поведении (термин, придуманный им самим). Многие животные прово- дят немало времени в больших, стадах, стаях или косяках. Выдвигались различ- ные более или менее разумные причины благоприятствования такому стадному по- ведению со стороны естественного отбора; они будут рассмотрены в гл. 10. Уинн-Эдвардс придерживается совершенно иного мнения. Он полагает, что когда по вечерам скворцы собираются в большие стаи или облако роящихся комариков пляшет над воротами, они проводят «перепись» своей популяции. Поскольку Уинн- Эдвардс считает, что индивидуумы подчиняют интенсивность размножения интере- сам группы в целом и при высокой плотности популяции рождают меньше детены- шей, логично предположить, что у них должен существовать какой-то способ из- мерения плотности популяции. Именно так; термостату в качестве составной час- ти его устройства необходим термометр. Для Уинн-Эдвардса эпидейктическое по- ведение — это намеренное скапливание животных в одном месте, облегчающее оценку плотности популяции. Он представляет себе происходящий при этом про- цесс не как осознанную оценку численности, но как результат действия какого- то автоматического нервного или гормонального механизма, позволяющего данной популяции связать сенсорное восприятие ее плотности со своими репродуктивными системами. Я попытался, хотя и довольно коротко, отдать должное теории Уинн-Эдвардса. Если мне это удалось, то она должна показаться вам на первый взгляд довольно убедительной. Я надеюсь, что чтение предыдущих глав создало у вас достаточный скепсис и вы можете заявить, что несмотря на всю правдоподобность теории Уинн-Эдвардса, подтверждающие ее данные должны быть весомыми, в противном случае... А данные-то, к сожалению, не очень хороши: это множество примеров, которые можно объяснить в соответствии с его теорией, но которые с равным ус- пехом согласуются с более ортодоксальной теорией «эгоистичного гена». Главным создателем теории о роли эгоистичного гена в планировании семьи был великий эколог Дейвид Лэк (David Lack), хотя он никогда не назвал бы ее так. Он изучал в основном величину кладок у диких птиц, но его теоретические по- строения и выводы имеют всеобщее значение. Для птиц каждого отдельного вида характерна определенная величина кладки. Например, олуши и чистики насиживают лишь по одному яйцу, стрижи — по три, большие синицы — по шесть и более. Величина кладки может варьировать: некоторые стрижи откладывают одновремен- но лишь по два яйца, большие синицы могут отложить двенадцать яиц. Естествен- но считать, что число яиц, откладываемых и насиживаемых самкой, как и любой другой признак, по крайней мере, частично находится под контролем генов. Ины- ми словами, существуют, вероятно, ген, определяющий откладку двух яиц, сопер- ничающий с ним аллель откладки трех яиц, еще один аллель — четырех яиц и т. д., хотя на практике все обстоит, по-видимому, не так просто. В свете теории эгоистичного гена нам необходимо установить, какой из этих генов станет более многочисленным в генофонде. На первый взгляд может показаться, что ген от- кладки четырех яиц должен обладать преимуществом перед геном откладки трех
или двух яиц. Однако после недолгих размышлений становится ясно, что простой аргумент «больше — значит лучше» не может быть верен. Он подсказывает, что пять яиц — лучше, чем четыре, десять — еще лучше, сто — даже еще лучше, а бесконечно большое число — лучше всего. Иными словами, он логически ведет к абсурду. Совершенно очевидно, что откладка большого числа яиц дает не только выигрыш, но и требует расходов. За увеличение числа откладываемых яиц неми- нуемо придется расплачиваться менее эффективной заботой о птенцах. Главная мысль Лэка заключается в том, что для любой данной природной ситуации сущест- вует, по-видимому, некая оптимальная величина кладки. В чем же он расходится с Уинн-Эдвардсом, когда отвечает на вопрос «оптимальная с чьей точки зрения?» Уинн-Эдвардс сказал бы: «Важный оптимум, к которому должны стремиться все ин- дивидуумы , это оптимум для группы в целом». А Лэк сказал бы: «Каждый эгои- стичный индивидуум выбирает такую величину кладки, при которой он может дове- сти число выращенных птенцов до максимума». Если оптимальная величина кладки для стрижей равна трем, то по Лэку это означает, что любой индивидуум, пытаю- щийся вырастить четырех птенцов, вероятно, вырастит меньше птенцов, чем его более осмотрительные соперники, которые стараются вырастить только трех. Оче- видная причина здесь состоит в том, что при распределении пищи между четырьмя птенцами каждому достается так мало, что лишь немногие из них достигают зре- лости. Это касается как изначального распределения желтка между четырьмя яй- цами, так и распределения корма между птенцами после их вылупления. Поэтому по Лэку индивидуумы регулируют величину своей кладки по причинам, не имеющим никакого отношения к альтруизму. Они не прибегают к регуляции рождаемости для того, чтобы избежать истощения ресурсов, которыми располагает данная группа. Они практикуют регуляцию рождаемости с тем, чтобы максимизировать число выжи- вающих из фактически имеющихся детенышей — цель, прямо противоположная той, которая у нас обычно ассоциируется с регуляцией рождаемости. Выращивание птенцов — занятие дорогостоящее. Мать должна вкладывать большое количество питательных веществ и энергии в производство яиц. Она затрачивает много усилий, возможно, с помощью своего брачного партнера, на постройку гнезда, в которое затем откладывает яйца, и на защиту яиц. Родители проводят несколько недель, терпеливо насиживая яйца. После вылупления птенцов родители доводят себя почти до смерти, безостановочно добывая для них пищу. Как мы уже видели, самец или самка большой синицы приносит в гнездо в среднем по кусочку пищи каждые 30 секунд в течение всего светлого времени суток. Млекопитающие, в том числе и мы сами, делают это несколько иначе, но основная идея, т. е. высокая стоимость размножения, особенно для матери, относится и к ним. Совер- шенно очевидно, что если родительская особь пытается распределить свои огра- ниченные ресурсы пищи и забот между слишком большим числом потомков, то, в конечном счете, ей удается вырастить меньше детенышей, чем если бы она поста- вила себе более скромную задачу. Она должна балансировать между деторождением и выращиванием. Число детенышей, которых может вырастить отдельная самка или брачная пара, определяется общим количеством пищи и других ресурсов, которые они способны мобилизовать. Естественный отбор, согласно теории Лэка, подгоня- ет исходную величину кладки (или помета и т. п.) таким образом, чтобы эти ог- раниченные ресурсы использовались с максимальной эффективностью. Люди, у которых слишком много детей, оказываются в проигрыше не потому, что вся популяция вымирает, а лишь потому, что число выживающих детей у них ниже. Гены, определяющие рождение большого числа детей, просто не передаются сле- дующему поколению в большом количестве, потому что из детей, несущих эти ге- ны, достигают зрелого возраста только немногие. У современного цивилизованно- го человека величина семьи уже не ограничена тем конечным количеством ресур- сов, которое могут обеспечить родители. Если у супружеской пары оказалось больше детей, чем она может прокормить, то на сцену выступает государство, т.
е. остальная часть популяции, и заботится о том, чтобы дети выжили и выросли здоровыми и крепкими. В сущности, нет решительно ничего, что мешало бы супру- жеской паре, не имеющей никаких материальных средств, производить на свет и растить ровно столько детей, сколько женщина в состоянии родить. Однако все- общее благосостояние — вещь весьма неестественная. В природе у родительских особей, рождающих больше детенышей, чем они могут выкормить, внуков бывает немного, и их гены не передаются последующим поколениям. В альтруистичном сдерживании рождаемости нет нужды, так как в природе не существует всеобщего благосостояния. Любой ген сверхснисходительности быстро настигает кара: дете- ныши, несущие этот ген, голодают. Поскольку мы, люди, не хотим возвращаться к прежним эгоистичным обычаям, когда дети в слишком больших семьях были обрече- ны на голодную смерть, мы отменили семью в качестве единицы экономической са- модостаточности , заменив ее государством. Однако на гарантированную помощь детям посягать нельзя. Применение противозачаточных средств иногда критикуют как «противоестест- венное». Да, это так — очень противоестественное. Беда в том, что противоес- тественно и всеобщее благосостояние. Я думаю, что большинство из нас считает всеобщее благосостояние в высшей степени желательным. Невозможно, однако, до- биться противоестественного всеобщего благосостояния, если не пойти при этом также на противоестественную регуляцию рождаемости, так как это приведет к еще большим невзгодам, чем существующие в природе. Всеобщее благосостояние, — быть может, величайшая альтруистичная система, которую когда-либо знал живот- ный мир. Однако любая альтруистичная система внутренне нестабильна, поскольку она не защищена от злоупотреблений со стороны эгоистичных индивидуумов, гото- вых ее эксплуатировать. Люди, у которых детей больше, чем они способны вырас- тить, вероятно, в большинстве случаев слишком невежественны, чтобы их можно было обвинить в злонамеренной эксплуатации. Что же касается могущественных учреждений и деятелей, которые сознательно подстрекают к многодетности, то они, как мне кажется, далеко не столь наивны. Возвращаясь к диким животным, можно перенести рассуждения Лэка о величине кладки на все другие примеры, используемые Уинн-Эдвардсом: территориальное поведение, иерархическую структуру и т. п. Возьмем, например, шотландскую ку- ропатку, изучавшуюся им и его коллегами. Эти птицы питаются вереском; они де- лят болота на участки, содержащие, по-видимому, больше пищи, чем ее нужно на самом деле владельцам участков. В начале лета куропатки борются за владение территорией, но спустя некоторое время побежденные, очевидно, смиряются со своим поражением и прекращают борьбу. Они становятся париями, никогда не по- лучающими собственных участков, и к концу сезона в большинстве случаев гибнут от голода. Размножаются только владельцы территорий. Между тем парии физиче- ски способны к размножению: если кого-нибудь из обладателей территорий под- стрелят охотники, то один из прежних парий быстро занимает его место и начи- нает размножаться. Уинн-Эдвардс, как мы видели, объясняет такое экстремальное поведение тем, что парии «смиряются» с постигшей их неудачей при попытке по- лучить билет или лицензию на размножение; они не пытаются размножаться. На первый взгляд этот пример нелегко объяснить с позиций теории эгоистично- го гена. Почему парии не пытаются выгнать владельца с его участка, повторяя эти попытки вновь и вновь, пока не дойдут до полного изнеможения? Казалось бы, им нечего терять. Как мы видели, если какой-либо обладатель территории случайно гибнет, то у парии появляется шанс занять его место, а следователь- но, и размножаться. Если шансы на то, что таким образом парии удастся заполу- чить участок, выше, чем шансы на получение участка в результате драки, то в этом случае ему как эгоистичному индивидууму выгодно выждать в надежде на чью-нибудь гибель, а не пойти на риск растраты своих небольших запасов энер- гии в тщетной борьбе. Для Уинн-Эдвардса роль этих парий в обеспечении благо-
получия группы состоит в том, чтобы, оставаясь на флангах в качестве запас- ных, быть готовыми занять место любого владельца территории, погибшего на главной стадии размножения группы. Теперь мы можем понять, что для них как для эгоистичных индивидуумов это может быть наилучшей стратегией. Как уже го- ворилось в гл. 4, животных можно рассматривать как игроков. Наилучшая страте- гия для игроков иногда может состоять в том, чтобы ждать и надеяться, а не лезть напролом. Точно так же многие другие примеры, когда животные, по-видимому, пассивно «смиряются» со своим неучастием в размножении, можно довольно легко объяснить с помощью теории эгоистичного гена. Общая форма объяснения всегда одинакова: наилучшая стратегия для данного индивидуума — обуздать себя в данный момент в надежде на лучшие шансы в будущем. Тюлень, не причиняющий вреда владельцам гаремов, поступает так не во имя благополучия данной группы. Он просто тянет время в ожидании более благоприятного момента. Даже если такой момент никогда не настанет и ему не удастся произвести потомков, но ведь все это могло про- изойти , хотя задним числом и видно, что у него так ничего и не вышло. И когда миллионы леммингов устремляются прочь от центра, где произошел взрыв числен- ности популяции, они делают это вовсе не для того, чтобы сократить плотность в той области, которую они покидают! Все они, каждый эгоистичный индивидуум, ищут менее перенаселенное место, в котором можно было бы жить. Лишь задним числом станет ясно, что каждому отдельному индивидууму, может быть, не удаст- ся найти такое место, и он погибнет. Однако оставаться на прежнем месте было бы даже еще хуже. Доказано, что перенаселенность в некоторых случаях снижает рождаемость. Этот факт иногда приводят в качестве доказательства правильности теории Уинн- Эдвардса. В действительности дело обстоит совершенно иначе. Эти данные со- вместимы с теорией Уинн-Эдвардса в той же мере, в какой они совместимы с тео- рией эгоистичного гена. Например, в одном эксперименте мышей помещали в ого- роженный участок, где было вдоволь пищи, и давали им свободно размножаться. Численность популяции возрастала до некоторого уровня, а затем стабилизирова- лась . Причиной такой стабилизации оказалось снижение плодовитости самок вследствие чрезмерной скученности: они приносили меньше детенышей. О подобно- го рода эффекте сообщалось неоднократно. Его непосредственную причину часто называют «стрессом», хотя это название само по себе не помогает объяснить суть дела. Во всяком случае, какой бы ни была непосредственная причина сниже- ния рождаемости, остается необходимым дать этому эволюционное объяснение. По- чему естественный отбор благоприятствует самкам, снижающим свою плодовитость при чрезмерной плотности популяции? Ответ Уинн-Эдвардса ясен. Групповой отбор благоприятствует группам, в кото- рых самки оценивают численность популяции и подгоняют рождаемость так, чтобы предотвратить чрезмерное использование ресурсов. В экспериментальных условиях недостатка пищи никогда не было, однако нельзя ожидать, что мыши понимают это. Они запрограммированы к жизни в природных условиях, а в этих условиях, по всей вероятности, перенаселенность служит надежным индикатором грядущего голода. Что говорит теория эгоистичного гена? Почти в точности-то же самое, но с одним принципиальным отличием. Вы, вероятно, помните, что, согласно Лэку, жи- вотные должны иметь такое число детенышей, которое соответствовало бы оптиму- му с их собственной эгоистичной точки зрения. Если число рожденных детенышей слишком мало или слишком велико, то в итоге выращенных детенышей будет мень- ше, чем в том случае, если бы оно точно соответствовало нужному числу. Однако это «нужное число», вероятно, должно быть меньше в те годы, когда плотность популяции чрезмерно высока, чем в годы низкой плотности. Мы уже согласились с тем, что перенаселенность предвещает голод. Совершенно очевидно, что если
самке предоставлены надежные данные, свидетельствующие о надвигающемся голо- де, то снижение плодовитости соответствует ее собственным эгоистичным интере- сам. Соперники, не отреагировавшие таким образом на предупредительные сигна- лы , вырастят, в конечном счете, меньше потомков, даже если родят их больше. Поэтому мы приходим к почти такому же выводу, как Уинн-Эдвардс, но в резуль- тате эволюционных рассуждений совершенно иного рода. Теория эгоистичного гена не сталкивается с затруднениями даже при объясне- нии «эпидейктических демонстраций». Напомню о выдвинутой Уинн-Эдвардсом гипо- тезе, что животные намеренно собираются большими группами, с тем, чтобы всем индивидуумам было легче оценить численность популяции и отрегулировать в со- ответствии с этим рождаемость. Никаких прямых данных о существовании эпидейк- тических скоплений нет, но давайте допустим, что такие данные появятся. Ока- жется ли теория эгоистичного гена в затруднительном положении? Отнюдь. Скворцы собираются в огромные стаи. Предположим, будет доказано не только то, что перенаселенность в течение зимы привела к снижению плодовитости сле- дующей весной, но и что это было прямым следствием взаимного воздействия птиц друг на друга с помощью своих сигналов. Можно было бы экспериментально проде- монстрировать , что индивидуумы, прослушавшие магнитофонную запись очень гром- ких звуков, издававшихся плотным скоплением скворцов, отложили меньше яиц, чем те, которые прослушали запись криков, исходивших от более спокойной, ме- нее многочисленной стаи. По определению, это должно было указывать на то, что крики скворцов представляют собой разновидность эпидейктической демонстрации. В рамках теории эгоистичного гена объяснение этих данных будет строиться при- мерно так же, как и в случае экспериментов на мышах. Мы снова начнем с допущения, что гены, обусловливающие большую величину кладки, чем способны вырастить птицы, автоматически подвергаются «наказанию» и их число в генофонде сокращается. Перед самкой, эффективно откладывающей яйца, стоит задача предсказать оптимальную для себя как эгоистичного индиви- дуума величину кладки в предстоящем сезоне размножения. В гл. 4 указывалось, что слово «предвидение» употребляется в данном контексте в особом смысле. Как же может самка птицы предвидеть оптимальную величину своей кладки? Какие пе- ременные могут влиять на ее предвидение? Быть может, у многих птиц существует фиксированное предвидение, которое не меняется год от года. Так, в среднем оптимальная величина кладки для олуши — одно яйцо. В особенно «урожайные» на рыбу годы истинный оптимум для одной самки временно мог бы, вероятно, состав- лять два яйца. Если у олуши нет способа узнать заранее, будет ли данный год урожайным на рыбу, то нельзя ожидать, что отдельные самки пойдут на риск на- прасного расходования своих ресурсов на два яйца, поскольку это повредило бы их репродуктивному успеху за средний год. Есть, однако, и такие виды (возможно, к ним относятся скворцы), для которых в принципе можно предсказать еще зимой, обеспечит ли следующая весна хороший урожай того или иного пищевого ресурса. У деревенских жителей имеется немало старых поговорок, свидетельствующих о том, что различные приметы, например обилие ягод на остролисте, надежно предсказывают погоду на следующую весну. Независимо от того, справедлива ли та или иная из сказок старых бабушек, су- ществование подобных примет остается логически возможным, и теоретически хо- рошая предсказательница может приспосабливать из года в год величину своей кладки в соответствии со своими интересами. Независимо от того, надежны ягоды остролиста в качестве приметы или нет, в данном случае, как и в эксперименте с мышами, представляется весьма вероятным, что плотность популяции может слу- жить хорошим индикатором. Самка скворца может в принципе знать, что когда бу- дущей весной ей придется кормить своих птенцов, она будет конкурировать за корм с членами своего же вида. Если она способна каким-то образом оценить зи- мой локальную плотность собственного вида, это сильно поможет ей предвидеть
степень тех трудностей, которые встанут перед ней весной, при добывании пищи для птенцов. Если она решит, что плотность зимней популяции особенно велика, то с ее собственной эгоистичной точки зрения вполне разумным будет отложить относительно немного яиц: ее оценка оптимальной величины собственной кладки, вероятно, понизится. Но как только индивидуумы действительно сокращают величину кладки, основы- ваясь на своей оценке плотности популяции, то каждому отдельному эгоистичному индивидууму немедленно становится выгодным заставить соперников считать, что популяция велика, независимо от того, правда это или нет. Если скворцы оцени- вают численность популяции по силе шума, производимого в зимовочном скопле- нии, каждому индивидууму становится выгодно орать как можно громче, чтобы ка- залось, что кричат не одна, а две птицы. Мысль о том, что одно животное ста- рается создать впечатление, будто их несколько, высказывал в ином контексте Дж. Кребс (J. R. Krebs); такое поведение получило название Beau Geste Effect — по роману, в котором сходную тактику применяло соединение французского Ино- странного легиона. В нашем случае идея состоит в попытке заставить живущих по соседству скворцов уменьшить величину своей кладки до уровня ниже действи- тельно оптимального. Если вы — скворец и вам удалось это сделать, то это со- ответствует вашим эгоистичным интересам, поскольку вы сокращаете число инди- видуумов , не несущих ваших генов. Поэтому я делаю вывод, что идея Уинн- Эдвардса об эпидейктических демонстрациях может в действительности оказаться хорошей: возможно, он был прав с самого начала, а неверны были его доводы. Но в более общем смысле гипотеза, подобная гипотезе Лэка, достаточно сильна, чтобы дать объяснение в соответствии с концепцией эгоистичного гена, всем фактам (если таковые появятся), которые, казалось бы, подтверждают теорию группового отбора. Подведем итоги: индивидуальные родительские особи практикуют планирование семьи в том смысле, что они оптимизируют рождаемость, а не ограничивают ее на всеобщее благо. Они стараются максимизировать число своих выживающих детены- шей, а это означает иметь не слишком много и не слишком мало детенышей. Гены, детерминирующие слишком большое число детенышей у одного индивидуума, не со- храняются в генофонде, потому что детеныши, несущие такие гены, обычно не до- живают до зрелого возраста. Итак, о количественных аспектах величины семьи сказано достаточно. Теперь мы переходим к столкновению интересов внутри семей. Во всех ли случаях матери выгодно относиться ко всем своим детенышам одинаково или у нее могут быть лю- бимчики? Должна ли семья функционировать как единое дружное целое или же мы ожидаем встретить эгоизм и обман даже внутри семьи? Будут ли все члены данной семьи стремиться к одному и тому же оптимуму или же они «расходятся во мнени- ях» относительно того, что есть оптимум? Это те вопросы, на которые мы попы- таемся ответить в следующей главе. Связанный с ними вопрос о том, возможно ли столкновение интересов супругов, мы отложим до гл. 9. Глава 8. Битва поколений Давайте начнем с первого из вопросов, поставленных в конце предыдущей гла- вы. Могут ли у матери быть любимчики или она должна относиться одинаково аль- труистично ко всем своим детям? Рискуя наскучить читателю, я, тем не менее, хочу опять повторить свое обычное предупреждение. Слово «любимчик» не содер- жит никаких субъективных, а слово «должна» — никаких моральных оттенков. Я рассматриваю мать как машину, запрограммированную на то, чтобы сделать все возможное для распространения копий сидящих в ней генов. Поскольку мы с вами
— люди, понимающие, что означает иметь осознанные цели, мне удобно говорить о цели, используя это в качестве метафоры для объяснения поведения машин выжи- вания . Что должны означать на практике слова: у этой матери есть любимчик? Это должно означать, что имеющиеся у нее ресурсы она будет распределять среди своих детей неравномерно. Ресурсы, которыми располагает мать, весьма разнооб- разны. Наиболее очевидный ресурс это пища в совокупности с усилиями, затрачи- ваемыми на ее добывание, поскольку они сами по себе во что-то ей обходятся. Другой ресурс — риск, которому подвергает себя мать, охраняя молодь от хищни- ков, и который она может «расходовать» или нет. Энергия и время, затраченные на поддержание в порядке гнезда или убежища, их защиту от стихий и (у некото- рых видов) время, отдаваемое обучению детенышей, — все это ценные ресурсы, которые мать может распределять между детенышами равномерно или неравномерно, «по своему усмотрению». Трудно придумать какую-то единую валюту и оценить с ее помощью все те ре- сурсы, которые тот или другой из родителей может вкладывать в детенышей. Точ- но так же, как люди используют деньги в качестве универсальной конвертируемой валюты, которую можно превратить в пищу, землю или рабочее время, нам необхо- димо найти валюту, для того чтобы измерять на ее основе ресурсы, вкладываемые индивидуальной машиной выживания в жизнь другого индивидуума, особенно в жизнь детеныша. Соблазнительно использовать для этого такую меру энергии, как калория; некоторые экологи занимаются оценкой энергетических затрат в приро- де . Это, однако, не то, что нужно, поскольку энергию лишь весьма приблизи- тельно можно перевести в ту валюту, которая действительно представляет цен- ность: в «золотой стандарт» эволюции выживание гена. Р. Трайверс в 1972 г. искусно разрешил эту проблему, выдвинув концепцию «родительского вклада» (хо- тя , читая между строчками, начинаешь понимать, что величайший биолог XX века — сэр Рональд Фишер — имел в виду практически то же самое, когда в 1930 г. писал о «родительских расходах»). Родительский вклад (РВ) определяется как «любой вклад родителя в отдельного потомка, повышающий шансы данного потомка на выживание (а, следовательно, и на репродуктивный успех) за счет возможностей этого родителя вкладывать в другого потомка». Прелесть трайверсова родительского вклада в том, что он из- меряется в единицах, очень близких к тем, которые действительно важны. Коли- чество материнского молока, потребленного данным детенышем, измеряется не в литрах, не в калориях, а в единицах ущерба, нанесенного другим детенышам той же матери. Если, например, у матери два детеныша, X и Y, и X выпивает литр молока, главная часть РВ, которую составляет этот литр, измеряется в единицах возросшей вероятности гибели Y из-за того, что он не выпил этот литр молока. РВ измеряется в единицах снижения ожидаемой продолжительности жизни других детенышей, уже родившихся или могущих родиться в будущем. Родительский вклад нельзя считать подлинно идеальной мерой, потому что в нем слишком сильно подчеркивается роль отца и матери по сравнению с другими генетическими связями. В идеале следовало бы ввести некую обобщенную меру вклада альтруизма. Можно сказать, что индивидуум А повышает шансы на выжива- ние индивидуума В за счет способности А вносить вклады в других индивидуумов, в том числе в себя самого, причем все вклады взвешиваются в зависимости от соответствующего коэффициента родства. Таким образом, вклад данной матери в каждого отдельного детеныша в идеале следует измерять с учетом ущерба, нано- симого при этом ожидаемой продолжительности жизни не только других детенышей, но также племянников, племянниц, ее самой и т. д. Во многих отношениях, одна- ко, это всего лишь придирки, и предложенная Трайверсом мера вполне пригодна для практического применения. Каждый отдельный взрослый индивидуум располагает в течение всей своей жизни
определенным общим количеством РВ, которое он может вкладывать в детенышей (а также в других родственников и в самого себя, но для простоты мы рассматрива- ем только детенышей). РВ складывается из всей пищи, которую он может собрать или приготовить за всю свою жизнь, всех рисков, на которые он готов пойти, и всей энергии и усилий, которые он способен вложить в заботы о благополучии своих детенышей. Во что должна молодая самка, приступающая к своему взрослому существованию, вкладывать свои жизненные ресурсы? Какую ей следует выбрать инвестиционную политику? Как показывает теория Лэка, она не должна распреде- лять свои вклады слишком мелкими долями между слишком большим числом детены- шей. Она потеряла бы при этом слишком много генов, поскольку не смогла бы иметь достаточное число внуков. Однако, с другой стороны, она не должна отда- вать все свои ресурсы слишком малому числу детенышей — балованному отродью. При этом ей будет гарантировано несколько внуков, но соперники, вложившие свои ресурсы в оптимальное число детенышей, получат, в конечном счете, больше внуков. На этом мы покончим с политикой равномерного распределения. Сейчас нас интересует вопрос о том, может ли мать получить какой-то выигрыш при не- равномерном распределении вклада между своими детенышами, т. е. должна ли она иметь любимчиков. На этот вопрос следует ответить, что никаких генетических причин, по кото- рым у матери должны быть любимчики, не существует. Ее коэффициент родства со всеми детьми одинаков (1/2). Оптимальная для нее стратегия состоит в том, чтобы равномерно распределить свой вклад между максимальным числом детенышей, которое она сможет выращивать до тех пор, пока они не станут способны иметь собственных детенышей. Но, как мы уже видели, на некоторых индивидуумов можно в этом смысле делать большую ставку, чем на других. У какого-нибудь слабого поросенка ровно столько же материнских генов, что и у его более цветущих со- братьев . Но ожидаемая продолжительность жизни у него ниже. К этому можно по- дойти и с другой стороны: ему необходимо получить от родителей больше, чем причитающаяся ему по справедливости доля их вклада, чтобы он мог сравняться со своими братьями. В зависимости от обстоятельств мать может выиграть, отка- завшись кормить такого поросенка, и распределить всю его долю РВ между его братьями и сестрами. Более того, может оказаться выгодным скормить этого по- росенка его братьям и сестрам или же сожрать самой, т. е. превратить в моло- ко . Свиноматки иногда пожирают своих поросят, но мне неизвестно, выбирают ли они при этом именно слабых. Худосочные поросята — это частный пример. Мы можем сделать несколько более общих предсказаний относительно того, какое влияние может оказывать возраст детеныша на готовность матери вкладывать в него энергию и ресурсы. Если мать имеет возможность свободно выбирать, кому из двух детенышей спасать жизнь, зная при этом, что другой неминуемо погибнет, ей следует предпочесть того, кто старше. Это объясняется тем, что в случае его гибели она потеряет большую долю РВ, отпущенного ей на всю жизнь, чем если погибнет его младший брат. Ве- роятно , лучше выразить это несколько иначе: если она спасет младшего брата, то ей придется еще довложить в него какие-то ценные ресурсы только для того, чтобы он достиг возраста старшего брата. Вместе с тем, если перед матерью стоит не такой жесткий выбор — жизнь или смерть, — то, может быть, ей следовало бы отдать предпочтение младшему сыну. Представьте себе, например, что она должна решить, отдать ли данный конкрет- ный кусочек пищи маленькому ребенку или подростку. Старший брат ведь скорее может раздобыть себе пищу без посторонней помощи. Поэтому, если она прекратит кормить его, он необязательно погибнет. А младший, который еще слишком мал, чтобы самому найти себе пищу, вероятно, погибнет, если мать отдаст пищу его старшему брату. И даже несмотря на то, что мать предпочла бы гибель младшего, а не старшего сына, она все же может отдать пищу младшему, потому что старший
при всем при том вряд ли умрет. Вот почему самки млекопитающих в какой-то мо- мент прекращают кормление детенышей своим молоком, а не продолжают кормить их до бесконечности в течение всей их жизни. В жизни детеныша наступает время, когда матери выгоднее лишить его своего вклада и использовать этот вклад для будущих потомков. Когда настает этот момент, она стремится отнять его от гру- ди. Но мать, которая каким-то образом узнаёт, что имеющийся у нее в данный момент ребенок — последний, может продолжать вкладывать в него все свои ре- сурсы в течение всей оставшейся жизни и кормить его своим молоком, пока он не достигнет половой зрелости. Тем не менее, она должна «взвесить», не повысится ли ее выигрыш, если она будет вкладывать во внуков или же в племянников, по- скольку, хотя их коэффициент родства с нею вдвое меньше, чем с родными деть- ми, их способность извлечь пользу из ее вклада может оказаться в два с лишним раза выше, чем аналогичная способность ее собственных детей. Сейчас, вероятно, самое время поговорить о загадочном явлении, известном под названием менопаузы — довольно резком прекращении функций половой системы у женщины, наступающем в среднем возрасте. Возможно, что у наших диких пред- ков это происходило не слишком часто, поскольку, скорее всего лишь немногие женщины доживали до среднего возраста. Но, тем не менее, различие между рез- ким изменением жизни у женщин и постепенным угасанием способности к размноже- нию у мужчин наводит на мысль, что в менопаузе есть какая-то генетическая «преднамеренность», что это некая «адаптация». Объяснить это довольно трудно. На первый взгляд может показаться, что женщина должна продолжать рожать детей до самой смерти, даже если с возрастом выживание каждого отдельного ребенка становится все менее вероятным. Ведь, казалось бы, всегда имеет смысл попро- бовать? Не следует, однако, забывать, что она связана также родством со свои- ми внуками, хотя и вдвое менее тесным. По разным причинам, возможно связанным с теорией старения Медоуэра, перво- бытные женщины с возрастом постепенно становились все менее способными выра- щивать детей. Поэтому ожидаемая продолжительность жизни ребенка, рожденного пожилой матерью, была меньше, чем ребенка молодой матери. Это означает, что если у женщины были сын и внук, родившиеся в один и тот же день, то ожидаемая продолжительность жизни для внука была больше, чем для сына. Когда женщина достигала возраста, при котором средние шансы дожить до зрелости у каждого ее ребенка были в два с лишним раза ниже, чем у каждого ее внука того же возрас- та, любой ген, детерминирующий вклад ресурсов во внуков, а не в детей, полу- чал преимущество. Хотя такой ген имеется только у одного из четырех внуков, а ген-соперник — у одного из двух детей, это перевешивается большей ожидаемой продолжительностью жизни внуков, и в генофонде преобладает ген «альтруизма к внукам». Женщина не могла бы посвятить себя целиком внукам, если бы она про- должала иметь собственных детей. Следовательно, гены, детерминирующие утрату репродуктивной способности в среднем возрасте, становились все более много- численными, поскольку они находились в телах внуков, выживание которых обес- печивалось альтруизмом бабушек. Это одно из возможных объяснений эволюции менопаузы у женщин. Причина по- степенного, а не внезапного угасания половой активности у мужчин состоит, ве- роятно, в том, что вклады мужчин в каждого отдельного ребенка вообще не так велики, как вклады женщин. Даже очень старому человеку, если он имеет возмож- ность заводить детей от молодых женщин, всегда будет выгодно вкладывать в де- тей , а не во внуков. До сих пор в этой и в предыдущей главах мы подходили ко всему с точки зре- ния родителей, в основном — матери. Мы задавали вопрос, могут ли родители иметь любимчиков, и вообще рассматривали наилучшую стратегию помещения вкла- дов для родителей. Быть может, однако, каждый ребенок способен оказать влия- ние на размеры вкладов в него родителей по сравнению с их вкладами в его
братьев и сестер. Даже если родители не «хотят» выделять одного ребенка из всех других своих детей, может ли этот ребенок добиться особого внимания и забот? Даст ли это ему какой-то выигрыш? А точнее, станут ли гены, определяю- щие эгоистичный захват «привилегий» среди детей, более многочисленными в ге- нофонде, чем гены-соперники, определяющие удовлетворенность своей законной долей? Эта тема блестяще разобрана Трайверсом в статье «Конфликт родители- потомки», опубликованной в 1974 г. Родственные связи матери со всеми ее детьми — уже родившимися и теми, кото- рым еще предстоит появиться на свет — одинаковы. Если исходить из одних лишь генетических оснований, то, как мы видели, у нее не должно быть любимчиков. Если она отдает кому-то предпочтение, то это должно быть основано на различи- ях в ожидаемой продолжительности жизни, зависящих от возраста и других факто- ров. Мать, подобно любому другому индивидууму, связана «родством» с самой со- бой, которое вдвое сильнее, чем ее родство с каждым из своих детей. При про- чих равных условиях это означает, что она должна эгоистично вкладывать боль- шую часть своих ресурсов в себя самое, но условия-то не равны. Она принесет своим генам больше пользы, вкладывая значительную долю ресурсов в своих де- тей. Причина здесь в том, что они моложе и более беспомощны, чем она, а по- этому каждая единица вклада даст им гораздо больше, чем ей самой. Гены, де- терминирующие предпочтительное вкладывание ресурсов в более беспомощных инди- видуумов, а не в себя, могут преобладать в генофонде, несмотря на то, что у тех, кто от этого выигрывает, общей является лишь некоторая доля генов. Вот почему животные проявляют родительский альтруизм, да и вообще какой бы то ни было альтруизм, создаваемый кин-отбором. Посмотрим теперь на это с точки зрения отдельного ребенка. Он связан с каж- дым из своих братьев или сестер точно такой же степенью родства, как и мать с каждым из них. Коэффициент родства во всех случаях равен 1/2. Поэтому он «хо- чет», чтобы его мать вложила некоторую часть своих ресурсов в его братьев и сестер. На генетическом языке это означает, что он относится к ним так же альтруистично, как и его мать. Но опять-таки его родство к самому себе вдвое сильнее, чем к любому из своих братьев или сестер, и это заставляет его же- лать , чтобы мать вкладывала в него больше, чем в любого из них, при прочих равных условиях. В данном случае прочие условия действительно могут быть рав- ны. Если вы и ваш брат одного возраста и если вы оба имеете возможность из- влечь равное преимущество из литра материнского молока, вы «должны» поста- раться захватить больше, чем вам причитается по справедливости, а он должен также постараться захватить больше, чем причитается ему. Приходилось ли вам слышать визг поросят, когда они устремляются, обгоняя друг друга, к свиномат- ке, которая ложится, собираясь их кормить? Или маленьких мальчишек, затеявших драку из-за последнего куска пирога? Эгоистичная жадность, по-видимому, очень характерна для поведения детей. Но это еще не все. Если я конкурирую со своим братом за порцию пищи и если он гораздо моложе меня, так что он мог бы получить от этой пищи гораздо боль- ше пользы, чем я, то моим генам может оказаться выгодно, чтобы я уступил пищу ему. У старшего брата могут быть в точности те же самые основания для альтру- изма, что и у матери или отца: в обоих случаях, как мы видели, коэффициент родства равен 1/2 и в обоих случаях младший индивидуум может лучше использо- вать данный ресурс, чем старший. Если я обладаю геном, детерминирующим отказ от пищи, то с вероятностью 50% у моего младшего брата имеется тот же ген. Хо- тя вероятность наличия этого гена в моем собственном теле вдвое выше — она равна 100%, ведь ген находится в моем теле, — моя потребность в этой пище мо- жет быть менее чем вполовину столь настоятельной. В общем ребенок «должен» захватывать большую долю родительского вклада, чем ему причитается, но лишь до известного предела. До какого именно? До того, после которого чистый про-
игрыш его братьев и сестер, тех, которые уже родились, и тех, которые потен- циально должны родиться, равен удвоенному выигрышу, получаемому при захвате для самого себя. Рассмотрим вопрос о том, когда следует отнимать ребенка от груди. Мать хо- чет прекратить кормить ребенка грудью, с тем чтобы подготовиться к появлению своего следующего ребенка. Однако ребенок, которого она кормит в данное вре- мя, не хочет, чтобы его отнимали от груди, так как молоко — удобная пища, не требующая никаких хлопот, а он не желает проявлять активность и трудиться, чтобы обеспечивать свое существование. Точнее, он согласен делать это впо- следствии, но только тогда, когда сможет принести своим генам больше пользы, если освободит свою мать от забот о себе, дав ей возможность посвятить себя выращиванию его братьев и сестер. Чем старше ребенок, тем относительно мень- ший выигрыш он получает от каждого литра молока. Это объясняется тем, что он растет и литр молока составляет все меньшую долю его потребностей, а кроме того, он становится все более способным позаботиться о себе сам, если возни- кает необходимость. Поэтому, когда старший ребенок выпивает литр молока, ко- торый мог бы достаться маленькому, он забирает себе относительно больше РВ, чем когда этот литр выпивает младший ребенок. Ребенок становится старше, и наступает момент, когда матери выгодно перестать кормить его и начать вклады- вать ресурсы в нового ребенка. Несколько позднее наступает время, когда ее старший ребенок также мог бы принести наибольший выигрыш своим генам, отка- завшись сосать мать. Это тот момент, когда один литр молока может принести больше пользы тем копиям его генов, которые, возможно, содержатся в телах его братьев или сестер, чем тем генам, которые содержатся в нем самом. Это расхождение между матерью и ребенком является не абсолютным, а количе- ственным ; в данном случае оно касается сроков. Мать хочет кормить молоком имеющегося у нее в настоящее время ребенка до того момента, когда будет ис- черпана причитающаяся ему «по справедливости» доля ресурсов с учетом его ожи- даемой продолжительности жизни и количества уже вложенных в него ресурсов. Вплоть до этого момента никаких расхождений нет. Точно так же и мать, и ребе- нок сходятся во мнении, что кормление грудью надо прекратить после того, как проигрыш будущих детей окажется выше удвоенного выигрыша уже существующего ребенка. Однако между матерью и ребенком возникают разногласия в промежуточ- ный период — в период, когда ребенок, по мнению матери, получает больше, чем ему положено, но когда проигрыш других детей пока еще ниже его удвоенного вы- игрыша . Сроки прекращения кормления - всего лишь один пример возможных поводов для разногласий между матерью и ребенком. Можно рассматривать их также как разно- гласия между данным индивидуумом и его будущими, еще неродившимися, братьями и сестрами, сторону которых принимает и мать. Конкуренция за вклад матери ме- жду соперничающими членами одного помета или выводка более непосредственна. И в этом случае мать при нормальных условиях будет стремиться к соблюдению справедливости. Многие виды птиц кормят своих птенцов в гнезде. Все птенцы раскрывают клювы и кричат, а родители бросают в раскрытый рот одного из них червяка или другой лакомый кусочек. Чем голоднее птенец, тем громче он кричит. Поэтому, если ро- дители всякий раз дают пищу тому, кто кричит громче всех, все птенцы, в ко- нечном счете, получают свою долю, потому что после того, как один из них по- лучит достаточно пищи, он уже не кричит так громко. Во всяком случае, так должны были бы обстоять дела в этом лучшем из миров, если бы индивидуумы не мошенничали. Но в свете нашей концепции эгоистичного гена мы должны ожидать, что индивидуумы будут мошенничать — врать относительно того, насколько они голодны. Ситуация будет обостряться, причем, надо полагать, это окажется до- вольно бессмысленным, поскольку может показаться, что если все их громкие
крики — обман, то такой уровень громкости превратится в норму и, в сущности, перестанет вводить в заблуждение. Однако процесс этот нельзя повернуть вспять, потому что любой птенец, который попытается сделать первый шаг, пони- зив громкость крика, тут же будет наказан: он получит меньше пищи и ему, по всей вероятности, будет грозить голод. Бесконечно усиливать громкость своих криков птенцы не могут по другим причинам. Они затрачивают при этом много энергии, но, что важнее, — рискуют привлечь к себе внимание хищников. Иногда, как уже говорилось, один из членов помета — слабак, который гораздо мельче остальных, не в состоянии добиваться пищи наравне с другими; такие де- теныши часто гибнут. Мы рассматривали условия, при которых матери может быть выгодна гибель слабого детеныша. Интуитивно можно предполагать, что сам он должен бороться до конца, но с теоретической точки зрения это необязательно. Как только такой детеныш становится слишком маленьким и слабым, так что его ожидаемая продолжительность жизни снижается до уровня, при котором извлекае- мая им из родительского вклада польза составляет менее половины того, что по- тенциально могли бы извлечь из этого вклада другие детеныши, слабосильный де- теныш должен с достоинством умереть. При этом он обеспечит своим генам макси- мальный выигрыш. Иными словами, ген, дающий инструкцию: «Тело, если ты гораз- до мельче, чем другие члены одного с тобой помета, откажись от борьбы и ум- ри», может добиться успеха в генофонде, потому что его шансы попасть в тело каждого спасенного брата или сестры равны 50%, тогда как шансы выжить, нахо- дясь в теле слабосильного детеныша, в любом случае весьма незначительны. В жизни каждого слабого детеныша есть момент, после которого пути назад уже нет. До наступления этого момента он должен продолжать борьбу, а затем отка- заться от нее и — что было бы лучше всего — позволить своим собратьям или ро- дителям съесть себя. При обсуждении теории Лэка о величине кладки я не упоминал об одной страте- гии, разумной для матери, которая не может решить, какая величина кладки была бы оптимальной в нынешнем году. Она может отложить одно яйцо сверх того коли- чества, которое, как она «думает», было бы оптимальным. Тогда, если корма окажется в данном году больше, чем ожидалось, она вырастит на одного птенца больше. Если же нет, она может хотя бы уменьшить свои потери. Внимательно следя за тем, чтобы всегда кормить птенцов в определенной последовательности, скажем в порядке уменьшения их размеров, она старается, чтобы один из них, возможно низкорослый, быстро погиб; поэтому на него затрачивается не слишком много пищи и все убытки ограничиваются первоначальным вкладом в яичный желток или его эквивалент. С точки зрения матери это может послужить объяснением яв- ления слабосильных птенцов. Он как бы подстраховывает ставки матери. Анало- гичная ситуация наблюдается у многих птиц. Используя нашу метафору об отдельном животном как о машине выживания, кото- рая ведет себя так, как если бы ее «целью» было сохранение своих генов, мы можем говорить о конфликте между родителями и детьми, о битве поколений. Это весьма изощренная битва, в которой ни одна из сторон не брезгует никакими средствами. Ребенок не должен упускать ни одной возможности смошенничать. Он может притвориться, будто он голоднее, чем это есть на самом деле, или моло- же , или же что ему угрожает большая опасность, чем в действительности. Он слишком мал и слаб, чтобы угрожать своим родителям физически, но пускает в ход все психологические средства, какими он только располагает: врет, мошен- ничает, обманывает, использует все, что можно, в своих целях, вплоть до того, что начинает штрафовать своих родственников сильнее, чем это допускает коэф- фициент его генетического родства с ними. Со своей стороны родители должны быть готовы к возможности мошенничества и обмана и к тому, чтобы не подда- ваться. Это, казалось бы, несложная задача. Если родитель знает, что его ре- бенок способен соврать относительно того, насколько он голоден, он может все-
гда давать ему определенное количество пищи, и не более, даже если ребенок продолжает орать. Трудность здесь в том, что, быть может, ребенок не врет, а если он умрет из-за того, что его не кормили, то родители потеряют часть сво- их драгоценных генов. В природе птицы могут умереть, поголодав в течение все- го нескольких часов. А. Захави (A. Zahavi) высказал предположение об особенно жестокой форме детского шантажа: детеныш кричит с намерением привлечь хищников к гнезду. Он «говорит»: «Лиса, лиса, приходи и забери меня». Единственный способ заставить его замолчать — дать ему есть. Таким образом птенец получает больше пищи, чем ему причитается по справедливости, но за счет некоторого риска для себя. Эта безжалостная тактика в принципе аналогична тактике террориста, угрожающего взорвать самолет, на борту которого находится он сам, если ему не дадут вы- куп. Я отношусь скептически к тому, что такая тактика может играть какую-то роль в эволюции, и не потому, что она слишком жестокая, а потому, что вряд ли она могла бы оказаться выгодной шантажисту. Если хищник действительно появит- ся, его потери будут слишком велики. В том случае, который рассматривает сам Захави, т. е. в случае единственного птенца, это несомненно. Сколько бы мать ни успела вложить в него, он все равно будет ценить свою жизнь дороже, чем ее ценит мать, так как она несет только половину его генов. Кроме того, такая тактика не окупится, даже если шантажист находится в гнезде не один, а с группой других птенцов, подвергающихся опасности вместе с ним, поскольку каж- дый из них содержит его 50%-ную генетическую «ставку», не говоря уже о 100%- ной ставке в нем самом. Я полагаю, что эта теория могла бы оправдать себя, если бы хищник всегда выхватывал из гнезда самого крупного птенца. В таком случае более мелкому птенцу было бы выгодно угрожать другим тем, что он при- зовет хищника, поскольку это не представляло бы серьезной опасности для него самого. Это все равно, что приставить пистолет к голове родного брата вместо того, чтобы грозить, что застрелишься сам. Более правдоподобно предположить, что тактика шантажа могла бы оказаться выгодной птенцу кукушки. Как хорошо известно, самки кукушки откладывают по одному яйцу в каждое из нескольких чужих гнезд, а затем предоставляют неволь- ным приемным родителям, принадлежащим к совершенно другому виду, выращивать кукушонка. «Молочные» братья и сестры не содержат никаких генетических вкла- дов кукушонка. (У птенцов некоторых видов кукушки «молочных» братьев или сес- тер нет по какой-то неясной причине, которой мы еще займемся. В данный момент я исхожу из допущения, что мы имеем дело с одним из тех видов, у которых «мо- лочные» братья и сестры сосуществуют с кукушонком.) Если кукушонок начнет орать достаточно громко, чтобы привлечь хищников, он может потерять очень многое — свою жизнь, но приемная мать может потерять еще больше — возможно, четырех из своих птенцов. Поэтому ей было бы выгодно давать кукушонку больше пищи, чем ему положено, и это преимущество может перевесить риск, которому он себя подвергает. Это один из тех случаев, когда разумнее перейти на респектабельный язык ге- нов, с тем чтобы успокоить самих себя, что мы не слишком ушли в сторону с на- шими субъективными метафорами. Каков на самом деле смысл гипотезы, предпола- гающей , что кукушата «шантажируют» своих приемных родителей, когда кричат: «Хищник, хищник, иди сюда и забери меня и всех моих маленьких братьев и сес- тер?» В терминах генов это означает следующее. Гены, детерминирующие громкие крики, стали более многочисленными в генофон- де кукушек, так как эти громкие крики повысили вероятность того, что приемные родители будут кормить кукушат. Причиной подобной реакции приемных родителей на крики кукушат было то, что гены, детерминирующие эту реакцию, распростра- нились в генофонде вида, к которому принадлежат приемные родители. Распро- странение же этих генов было связано с тем, что отдельные приемные родители,
не дававшие кукушатам дополнительной пищи, выращивали меньше своих собствен- ных птенцов, чем те родители, которые давали дополнительное количество пищи своим кукушатам. Это происходило потому, что крики кукушат привлекали к их гнездам хищников. Хотя кукушачьи гены, носители которых не кричат, привлекая хищников, имеют меньше шансов закончить свой жизненный путь в желудке хищни- ка, чем гены, детерминирующие крики, носители первых генов понесли больший ущерб, поскольку они не получали дополнительной пищи. Поэтому в генофонде ку- кушек распространились гены, детерминирующие крики. Сходная цепь генетических рассуждений, продолжающая изложенную выше более субъективную аргументацию, показала бы, что такой ген шантажа, возможно, мох1 бы распространиться в генофонде кукушки, но вряд ли он распространится в ге- нофонде обыкновенного вида, во всяком случае, не по той причине, что он при- влекает хищников. Конечно, у обыкновенного вида гены, детерминирующие крики, могли бы, как мы уже видели, распространяться по другим причинам, и они слу- чайно могли бы обладать проявляющимся иногда эффектом привлечения хищников. Однако в этом случае единственное селективное влияние хищничества могло быть направлено на то, чтобы эти крики становились потише. В гипотетическом приме- ре с кукушками чистое влияние хищников, каким бы парадоксальным это ни пока- залось на первый взгляд, могло бы сводиться к усилению громкости криков. Нет никаких данных — ни за, ни против — относительно того, что кукушки и другие гнездовые паразиты действительно прибегают к шантажу. Но уж жестокости им не занимать стать. Например, некоторые медоуказчики, подобно кукушкам, от- кладывают свои яйца в гнезда птиц других видов. У птенцов медоуказчиков ост- рый, загнутый крючком клюв. Едва вылупившийся, еще слепой и голый и, в общем, беспомощный птенец наносит резаные и колотые раны своим «молочным» братьям и сестрам, забивая их насмерть: мертвые братья не претендуют на пищу! Наша обыкновенная кукушка достигает тех же результатов несколько иным путем. Пери- од насиживания у нее короткий, так что птенец вылупляется раньше, чем птенцы хозяев гнезда. Как только кукушонок вылупился из яйца, он слепо и механиче- ски, но с разрушительной эффективностью выбрасывает все другие яйца из гнез- да. Он подлезает под яйцо, взваливает его в ложбинку на своей спине, а затем медленно пятится задом к краю гнезда, удерживая яйцо между еще недоразвитыми крыльями, и выбрасывает его на землю. Он проделывает то же самое со всеми ос- тальными яйцами, после чего остается единственным обитателем гнезда и единст- венным предметом заботы своих приемных родителей. Один из самых замечательных фактов, о котором я узнал в прошлом году, был описан испанскими учеными Ф. Альваресом (F. Alvarez), Л. Ариасом де Рейна (L. Arias de Reyna) и X. Сегурой (Н. Segura). Они изучали способность потенциаль- ных приемных родителей — потенциальных жертв кукушек — выявлять незваных гос- тей : кукушачьи яйца или птенцов. В процессе своих экспериментов они подклады- вали в сорочьи гнезда яйца и птенцов кукушки и для сравнения яйца и птенцов других видов, таких как ласточки. В одно из сорочьих гнезд они подложили птенца ласточки. На следующий день на земле под гнездом было обнаружено одно из яиц сороки. Оно не было разбито, так что его подобрали, снова положили в гнездо и стали наблюдать. Птенец ласточки действовал точно так же, как и пте- нец кукушки, т. е. , поместив яйцо на спину и удерживая его между крыльями, пятился задом к краю гнезда и сбрасывал яйцо вниз. Альварес и его коллеги, вероятно, поступили разумно, не пытаясь дать объяс- нение своему удивительному наблюдению. Как могло такое поведение возникнуть в генофонде ласточки в процессе эволюции? Оно должно соответствовать чему-то в нормальной жизни этих птиц. Птенцы ласточки обычно никогда не оказываются в гнезде сороки. Быть может, это поведение представляет собой некую антикукуше- чью адаптацию, возникшую в процессе эволюции. Благоприятствовал ли естествен- ный отбор тактике контрнаступления в генофонде ласточки, т. е. сохранению ге-
нов, детерминирующих борьбу с кукушкой с помощью ее же собственного оружия? Можно, по-видимому, считать установленным, что кукушки, как правило, не под- кладывают свои яйца в гнезда ласточек. Может быть, именно поэтому. По этой теории в описанном эксперименте птенец выбрасывал сорочьи яйца, вероятно, по- тому, что они, так же как яйца кукушки, крупнее, чем яйца ласточек. Но если птенцы ласточки могут отличить крупное яйцо от нормального яйца ласточки, на- верное , мать также должна быть способна сделать это. Так почему же яйцо ку- кушки выбрасывает птенец, а не мать, которой это было бы гораздо легче? То же самое возражение вызывает теория, согласно которой удаление из гнезда испор- ченных яиц и всяких остатков — один из обычных элементов поведения птенцов ласточки. Но опять-таки эту задачу могла бы лучше выполнить — и выполняет — мать. То обстоятельство, что трудную и требующую навыка операцию по выбрасы- ванию яйца производит слабый и беспомощный птенец ласточки, тогда как взрос- лой ласточке сделать это было бы гораздо легче, приводит меня к заключению, что с ее точки зрения такой птенец только и способен на нечто гадкое. Птенцы ласточки. Мне представляется вероятным, что истинное объяснение не имеет никакого от- ношения к кукушкам. Не может ли быть, каким бы ужасным ни казалось такое предположение, что птенцы ласточки проделывают то же самое друг с другом? По- скольку первенцу предстоит конкурировать за родительский вклад с еще невылу- пившимися братьями и сестрами, ему было бы выгодно начать жизнь с выкидывания из гнезда одного из других яиц. В теории Лэка о величине кладки оптимум рассматривался с точки зрения сам- ки. Допустим, что я — ласточка-мать и что с моей точки зрения оптимальная ве- личина кладки равна пяти. Но если я — птенец ласточки, то оптимальным вполне может быть и меньшее число яиц, при условии, что я вхожу в это число. Мать располагает определенным количеством родительского вклада, которое она «хо- чет» распределить равномерно между пятью птенцами. Однако каждому птенцу хо- чется получить больше положенной ему доли в одну пятую. В отличие от кукушки, он не претендует на весь родительский вклад, потому что он связан с остальны- ми птенцами родством. Но он хочет получить больше, чем одну пятую. Он может завладеть одной четвертью, если просто выбросит из гнезда одно яйцо, и одной третью — если выбросит еще одно. В переводе на язык генов это означало бы, что ген братоубийства мог бы распространиться в генофонде, потому что он име-
ет 100%-ный шанс содержаться в теле братоубийцы и только 50%-ный — содержать- ся в теле его жертвы. Главное возражение против этой теории состоит в том, что никто никогда, ве- роятно, не наблюдал этого дьявольского поведения в действительности. Я не мо- гу предложить этому никакого убедительного объяснения. В разных частях земно- го шара обитают различные расы ласточек. Известно, что испанская раса отлича- ется от, например, британской в определенных отношениях. Испанская раса не подвергалась такому интенсивному изучению, как британская, и поэтому можно предполагать, что братоубийство происходит, но остается незамеченным. Я выдвигаю здесь такую невероятную гипотезу, как братоубийство, потому что хочу высказать некое общее соображение: быть может, жестокое поведение кукуш- ки — всего лишь крайнее проявление того, что может происходить в любой семье. Родные братья гораздо теснее связаны друг с другом, чем кукушонок со своими «молочными» братьями, но разница эта не качественная, а лишь количественная. Даже если мы не можем поверить, что в процессе эволюции оказалось возможным развитие прямого братоубийства, несомненно, нетрудно было бы привести много примеров менее откровенного эгоизма, когда расходы для детеныша в форме по- терь для его братьев и сестер перевешиваются более чем вдвое выигрышем для него самого. В таких случаях, как и в примере со сроками прекращения кормле- ния, имеет место реальное столкновение интересов между родителем и детенышем. Кто, скорее всего, окажется победителем в этой битве поколений? Р. Алексан- дер написал интересную статью, в которой высказал мнение, что на этот вопрос можно дать общий ответ: родитель всегда побеждает. Если это так, то вы зря потратили время на чтение настоящей главы. Если Александер прав, то из этого следует много интересного. Например, эволюция альтруистичного поведения стала возможной не потому, что она давала преимущество генам самого индивидуума, а лишь потому, что она давала преимущество генам его родителей. Манипуляции ро- дителей, пользуясь выражением Александера, становятся альтернативной причиной эволюции альтруистичного поведения, независимо от честного кин-отбора. Важно поэтому изучить ход рассуждений Александера и убедиться, что мы понимаем, в чем он неправ. На самом деле для этого следовало бы привлечь математический аппарат, однако в настоящей публикации я стремился избегать его применения в явном виде и попытаюсь разъяснить ошибочность тезиса Александера «на паль- цах» . Исходное генетическое положение Александера заключено в следующем отрывке (приводится в сокращенном виде) : «Допустим, что какой-то детеныш... добивается неравномерного распределения предоставляемых родителями благ в свою пользу, снижая тем самым общую репродукцию матери. Некий ген, повышающий таким обра- зом приспособленность данного индивидуума, когда он находится на ювенильной стадии развития, непременно понизит сильнее его приспособленность на взрослой стадии, потому что доля таких мутантных генов у потомков мутантного индиви- дуума увеличится». Тот факт, что Александер рассматривает недавно мутировав- ший ген, не имеет существенного значения. Лучше представлять себе при этом какой-то редкий ген, унаследованный от одного из родителей. В специальном смысле «приспособленность» и означает успех размножения. Суть высказывания Александера состоит в следующем. Ген, под действием которого один детеныш за- бирает себе больше того, что ему положено, за счет общего вклада его родите- лей в размножение, может, в самом деле, повысить шансы этого детеныша на вы- живание. Но когда этот детеныш сам станет родителем, ему придется расплачи- ваться за это, потому что его собственные дети унаследуют тот же самый эгои- стичный ген и это понизит его общий репродуктивный успех. Он пострадает от собственных козней. Поэтому такой ген не может добиться успеха, и родители всегда будут выходить из конфликта победителями. Такие рассуждения должны немедленно насторожить нас, потому что они исходят
из допущения генетической асимметрии, которой на самом деле здесь нет. Алек- сандер пользуется словами «родитель» и «потомок» так, как если бы между ними существовало фундаментальное генетическое различие. Как мы видели, хотя между родителями и детьми имеются реальные различия, например родители старше, чем дети, и дети выходят из тел родителей, фундаментальной генетической асиммет- рии между ними в действительности нет. Коэффициент родства между ними состав- ляет 1/2 — как бы вы к этому ни подходили. Для иллюстрации своей мысли я по- вторю высказывание Александера, но поменяв местами слова «родитель» и «дете- ныш» и изменив смысл некоторых слов на противоположный. «Допустим, что у ка- кого-то родителя имеется ген, который обусловливает равномерное распределение родительских вкладов. Некий ген, повышающий таким образом приспособленность индивидуума, когда он выступает в роли родителя, не мох1 не понизить его при- способленность сильнее, когда он был детенышем». Поэтому мы приходим к выво- ду, прямо противоположному заключению Александера, а именно: в любом конфлик- те родители-потомки победит потомок! Совершенно очевидно, что здесь что-то не так. Обе точки зрения изложены слишком упрощенно. Цель моей переиначенной цитаты состоит не в том, чтобы до- казать Александеру справедливость противоположной точки зрения, а просто в том, чтобы показать невозможность вести рассуждения подобного рода искусст- венно асимметричным способом. Как ход рассуждений Александера, так и моя пе- реиначенная версия ошибочны, поскольку события рассматриваются в них с точки зрения индивидуума — у Александера это родитель, а у меня потомок. Я полагаю, что в такого рода ошибку впасть чрезвычайно легко при использовании специаль- ного термина «приспособленность» (fitness). Именно поэтому я избегаю этого слова в своей публикации. На самом деле существует лишь одна единица, точка зрения которой имеет значение в эволюции, и эта единица — эгоистичный ген. Гены в телах молодых будут сохраняться отбором благодаря их способности пере- хитрить родительские тела; гены в родительских телах сохраняются отбором бла- годаря их способности перехитрить молодые тела. Нет ничего парадоксального в том, что одни и те же гены последовательно находятся сначала в теле детеныша, а затем в родительском теле. Гены отбираются по своей способности наилучшим образом использовать имеющиеся в их распоряжении рычаги власти: они эксплуа- тируют свои практические возможности. Когда ген находится в теле ребенка, его практические возможности отличаются от тех, которыми он располагает, находясь в родительском теле. Поэтому его оптимальная тактика на двух стадиях жизнен- ного цикла его тела будет различной. Нет оснований полагать, как это делает Александер, что оптимальный образ действий гена на более поздней стадии дол- жен непременно отвергать более ранний. Возражения против точки зрения Александера можно построить по-иному. Он молчаливо допускает наличие асимметрии между отношениями родители/дети, с од- ной стороны, и брат/сестра — с другой, что ошибочно. Вы должны помнить, что, согласно Трайверсу, причина, почему эгоистичный ребенок, присваивая большую, чем ему положено, долю родительского вклада, ограничивается лишь этой долей, а не захватывает все, заключается в опасности потерять своих братьев и сес- тер , каждый из которых несет половину его генов. Но братья и сестры — это лишь одна категория родственников с коэффициентом родства, равным 1/2. Собст- венные будущие дети эгоистичного ребенка «дороги» ему не больше и не меньше, чем его братья и сестры. Поэтому при определении суммарной платы за то, что он взял себе большую долю ресурсов, чем ему положено, необходимо учитывать не только утраченных братьев и сестер, но также утрату будущих собственных де- тей, обусловленную эгоизмом, проявляемым ими по отношению друг к другу. Поло- жение Александера о том, что ювенильный эгоизм невыгоден, поскольку он пере- дается собственным детям проявляющего такой эгоизм индивидуума и в далекой перспективе снижает его собственный репродуктивный успех, справедливо, но оно
просто означает, что мы должны включить этот фактор в расходную часть уравне- ния. Отдельному детенышу все еще выгодно оставаться эгоистичным, если его чистый выигрыш составляет, по крайней мере, половину чистого проигрыша для его близких родственников. Однако к числу близких родственников следует отно- сить не только братьев и сестер, но также будущих собственных детей данного индивидуума. Индивидуум должен считать собственное благополучие вдвое более ценным для себя, чем благополучие своих будущих детей. Заключение Александе- ра, что в рассматриваемом конфликте у родительской стороны имеется некое не- отъемлемое преимущество, ошибочно. Помимо этого основного генетического довода Александер располагает более практическими аргументами, вытекающими из неоспоримой асимметрии во взаимоот- ношениях родители-дети. Родитель выступает в них в роли активного партнера, несущего все тяготы по добыванию пищи и т. п. , а поэтому обладающего правом «заказывать музыку». Если родитель прекратит свои заботы, ребенок мало что сможет предпринять, так как он меньше и не в силах нанести ответный удар. По- этому родитель имеет возможность навязывать свою волю, не считаясь с желания- ми ребенка. Ошибочность этого аргумента не очевидна, поскольку в данном слу- чае постулируемая асимметрия действительно существует. Родители, в самом де- ле, крупнее, сильнее и многоопытнее, чем дети. Все козыри явно в их руках. Однако и у деток имеется в запасе несколько тузов. Так, родителю важно знать, сколь голоден каждый из его детенышей, с тем, чтобы с наибольшим толком рас- пределить между ними пишу. Конечно, он может раздать ее всем поровну, но в этом лучшем из всех возможных миров это окажется менее эффективным, чем сис- тема, при которой тем, кто способен действительно использовать пищу лучше других, уделяется чуть больше. Система, при которой каждый детеныш сообщает родителям, насколько он голоден, была бы идеальной для них, и, как мы видели, в процессе эволюции такая система, по-видимому, действительно возникла. Но детеныши обладают прекрасными возможностями для обмана, потому что они точно знают, насколько они голодны, тогда как родители могут лишь гадать, говорят ли им правду или нет. Родителям почти невозможно выявить мелкий обман, хотя крупную ложь они могут и обнаружить. Родителям опять-таки выгодно знать, когда ребенок доволен жизнью, и ребенку было бы хорошо иметь возможность сообщать им об этом. Отбор мог благоприятст- вовать таким сигналам, как мурлыканье и улыбка, потому что они позволяют ро- дителям узнавать, какие из их действий наиболее благотворны для их детей. Вид улыбающегося ребенка или издаваемые им звуки, напоминающие мурлыканье котен- ка, служат матери такой же наградой, как пища в желудке вознаграждает крысу, нашедшую правильный путь в лабиринте. Но как только ребенок обнаруживает, что милая улыбка или громкое мурлыканье вознаграждаются, он может начать исполь- зовать то или другое, для того чтобы манипулировать родителями и получать больше положенной ему доли родительского вклада. Таким образом, общего ответа на вопрос о том, у кого больше шансов выиграть битву поколений, дать нельзя. В конце концов должен возникнуть некий компро- мисс между идеальной ситуацией, к достижению которой стремятся дети, и ситуа- цией, идеальной для родителей. Это битва, сравнимая с битвой между кукушкой и приемным родителем, но, конечно, менее жестокая, поскольку у врагов есть не- которые общие интересы — они враждуют лишь до какого-то момента или в течение некоторых уязвимых периодов. Однако многие тактики, применяемые кукушками, тактики обмана и эксплуатации, могут использоваться собственным детенышем данного родителя, хотя этот детеныш и не дойдет до такого крайнего эгоизма, которого можно ожидать от кукушки. Эта глава, а также следующая, в которой рассматривается конфликт между брачными партнерами, может показаться ужасно циничной и навести на тяжкие раздумья родителей, преданных своим детям и друг другу. Я снова должен под-
черкнуть, что я говорю не об осознанных мотивах. Никто не имеет в виду, что ребенок преднамеренно и сознательно обманывает своих родителей из-за имеющих- ся у него эгоистичных генов. И я должен повторить, что когда я говорю нечто вроде: «Ребенок не должен упускать ни одной возможности смошенничать,... сов- рать , обмануть, использовать все, что можно, в собственных целях», слово «должен» я употребляю в особом смысле. Я не пропагандирую подобное поведение как нравственное или желательное. Я просто хочу сказать, что естественный от- бор будет благоприятствовать детям, действующим подобным образом, и что по- этому мы можем столкнуться с мошенничеством и эгоизмом в пределах семьи. Сло- ва «ребенок должен мошенничать» означают, что гены, склоняющие детей к мошен- ничеству, обладают преимуществом в генофонде. Единственная человеческая мо- раль, которую можно было бы из этого извлечь, заключается в том, что мы долж- ны учить наших детей альтруизму, поскольку нельзя ожидать, что он составляет часть их биологической природы. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Литпортал ш ПРОЕКТ «ФЕНИКС» Франк Тилье Люси плыла над самой поверхностью земли, не касаясь ее ногами, ее словно несло вперед холодное и молчаливое дыхание самого Бога. Она попробовала обер- нуться, но не смогла: помешало что-то вроде ортопедического ошейника с двумя толстыми подушками по бокам. В конце концов ее беспокойный взгляд остановился на квадратике света, пробившего черную ночь. И сразу же послышались раскаты приближающейся грозы, и земля дрогнула, и еще через секунду небеса разверз- лись , сверху обрушился ливень из тяжелых предметов. Из ваз... Тысячи одинаковых ваз падали и с грохотом, каким мог бы сопровождаться конец света, разбивались вокруг нее в осколки. Странно, что ни один осколок при этом Люси не задел, как будто ее защищал невидимый щит. Божественное дыхание становилось все рез- че, все неистовее, и вот уже Люси прорвалась сквозь ливень вверх, поднялась еще выше, еще, еще - и вошла в полосу ослепительной яркости. Смотреть стало больно, и она зажмурилась, но потом свет сделался рассеянным, она открыла глаза, и зрение постепенно вернулось. Теперь она плыла над прозекторскими столами, над сотнями прозекторских столов, стоявших в ряд, но какие горизон- тально, а какие вертикально. На столах лежали трупы, тоже совершенно одинако- вые . Маленькие, голые и неузнаваемые. И все обгоревшие, обуглившиеся... И все лица как эмблема страдания... А тела... Высохшая, бесплодная земля... Точно в центре этой группы тел Люси заметила одно, отличавшееся от осталь- ных: руки были не вытянуты по бокам, а сложены на колышущейся груди. И в ру- ках что-то было. Люси сразу же устремилась сквозь невесомость к этому телу, и это устремление, будто легкий толчок, помогло ей легко и гибко проходить сквозь слои воздуха. Она приблизилась, ее обдало запахом горелого - словно с поверхности Солнца вырвался протуберанец. И тут же распахнулись глаза ребен-
ка, и между век открылись две черные бездны. Люси беззвучно закричала. Она хотела повернуть обратно, но ее неудержимо влекли эти бездны, ее тянуло вниз и вниз, туда. Наконец она увидела, что держит мертвый ребенок. Вазу. Точно такую же, как те, осколки которых валялись на земле. Черный глаз - тот, кото- рый слева, - вдруг превратился в водоворот. Люси почувствовала, что сопротив- ляться не под силу, и глаз-водоворот стал ее затягивать. В это время ребенок протянул вазу, и она успела схватить ее до того, как влетела в черную дыру и с воплем рухнула вниз... Люси, едва сдержав крик, вынырнула из сна вся в поту. Не совсем пробудив- шись , открыла глаза, осмотрелась: стены, потолок, совсем немного мебели... В течение нескольких секунд она не понимала, где находится, потом сообразила - Л'Аи-ле-Роз, Шарко, их ночной разговор... Продолжившийся черной дырой. Смятая одежда... Всклокоченные волосы... Брошенные как попало башмаки... Люси, еще не придя в себя окончательно, поднялась с дивана. Недели не проходило, чтобы ей не виделся этот кошмар с мертвыми детьми. И всегда, всегда один и тот же сценарий, и всегда один и тот же финал - с провалом в черную бездну глаза. Она понимала, что у этого сна должен быть смысл, должно быть значение. О чем он ей рассказывает? Может быть, эти вазы напоминают о пятнышке на ра- дужке Клары, а этот невероятный ливень призывает ее открыть глаза, обратить на вазы внимание? А зачем? - Франк! Ты здесь? Франк не ответил. Люси посмотрела на часы. Около девяти. Ужас! Она схватила мобильник - полно сообщений. Мать ничего о ней не знает и волнуется. Сейчас же позвонить ей, успокоить, сказать, что все в порядке. Но как трудно, говоря по телефону, находить нужные слова! Как трудно объяс- нить, почему сейчас она не может вернуться, не рискуя вызвать непонимание, а то и гнев с той стороны. Она пыталась как-то оправдаться, но ничего, кроме жестких вопросов, из трубки не слышала. Зачем Люси понадобилось снова погру- жаться в кошмар, который уже и так разбил ей жизнь? Царно умер, умер и похо- ронен, почему не признать это и не забыть наконец-то об этой мрази? Сколько можно гоняться за призраками? Где она ночевала? И так далее и тому подобное. Не меньше пяти минут упреков и вопросов без ответов. Дав потоку иссякнуть, Люси спросила, как Жюльетта. Вовремя ли мать отвела ее в школу? Ладит ли она с новыми одноклассниками? Мари сухо ответила двумя «да» и повесила трубку. «А ведь по существу она совершенно права, - подумала Люси. - Разве мои от- ношения с девочками можно было хоть когда-нибудь назвать прочными и полностью состоявшимися? Разве я умела любить их так, как любят своих детей настоящие матери?» Причиной и оправданием тому ее профессия. Ей надо было тосковать по девочкам, быть от них вдали, чтобы любить их. Ей надо было погружаться в грязь, охотиться за самыми гнусными из сволочей, чтобы, измученной и издер- ганной возвращаясь с работы, ощущать, как ей повезло, что у нее есть семья, которой можно дорожить, которую можно лелеять. Когда разразилась трагедия, Люси столкнулась и с другой истиной, еще более страшной: она никогда особенно не любила Клару. И когда ей казалось, что Жюльетта превратилась в Клару, она дарила ей всю свою нежность. Но когда Жюльетта оставалась Жюльеттой... иногда Люси любила ее, а иногда... Нет, лучше об этом не думать. Люси вздохнула и пошла на кухню. На столе ле- жала записка: «Свари себе кофе. В спальне найдешь свои вещи. И пожалуйста, сделай так, чтобы вечером я тебя здесь не застал». Она сжала зубы, скатала записку в комочек, швырнула в помойное ведро и отправилась в спальню. Роскош- ная железная дорога с миниатюрными поездами была разобрана, рельсы кое-как свалены в пластиковые мешки - на выброс, даже крошечного паровозика с прицеп-
ленной к нему черной вагонеткой для дров и угля не было видно, а ведь Шарко никогда не расставался с ним... Комната аскетичная, бесцветная, кровать тща- тельно застелена, покрывало не смято, можно подумать, это спальня умирающего. Свою прошлогоднюю одежду Люси нашла в глубине комода. Она была аккуратно сложена в пакет вместе с двумя шариками нафталина. Шарко выкинул поезда, свое главное сокровище, а вещи женщины, которую никогда больше не рассчитывал уви- деть , оставил... Она вынула пакет из ящика и за стопкой свитеров Франка с удивлением обнару- жила револьвер и коробку с патронами. «Смит-вессон магнум 357». Люси взяла револьвер в руки. У многих полицейских есть дома собственное оружие - одни держат его на случай, если захочется потренироваться в стрельбе на стенде, другие просто коллекционируют. Из чистого любопытства она заглянула в барабан и вздрогнула, обнаружив там пулю. Одну-единственную. Нажми на спусковой крю- чок - вылетит... Неужели Шарко забыл о ней? Мог ли он в своем нынешнем состоя- нии совершить такую оплошность? Люси предпочла не задумываться о том, как Франк мог - или собирался - использовать это оружие, и положила его на место. Смит-вессон магнум 357. В пакете оказались черные джинсы, бежевый хлопчатобумажный свитерок с ко- роткими рукавами, чистое белье. Теперь в ванную. Там, на стене, она увидела листок бумаги с графиком. Шарко отмечал падение своего веса - линия дошла почти до семидесяти килограммов. Сердце ее дрогнуло. Она постаралась умыться и одеться побыстрее, чтобы не оставаться наедине с чересчур большим зеркалом, в котором ей виделся Франк. Каждое утро, каждый вечер, каждую ночь он смотрит в это зеркало и думает о том, как одинок. Крестный путь приговоренного к жиз- ни каторжника, который хочет отбыть полный срок. Ну а если однажды сил не хватит, на это рядом с кроватью есть заряженный револьвер. Он поможет... Люси выпила кофе, вымыла чашку и вернулась в гостиную. Рядом с компьютером заметила конверт. Вроде бы вчера никакого конверта на столе не было - ночью, что ли, Шарко его принес? А может быть, оставил ей нарочно, чтобы посмотрела, что там внутри? Открыв конверт, она обнаружила в нем пачку фотографий, сделанных после убийства Тернэ на месте преступления: книжный шкаф, комната-музей, три стран- ные картины (увидев плаценту и мумию кроманьонца, Люси поморщилась) и, конеч- но же, труп во всех ракурсах. Пожилого человека пытали, вся плоть истерзана. Глаза смотрят в пустоту и как будто ищут ответа на последний вопрос, который
задает себе перед смертью любая жертва: за что? Люси включила компьютер и в строке поиска набрала «Стефан Тернэ». Страница сразу же заполнилась ответами, первую строку занимала ссылка на статью в Ви- кипедии. Люси кликнула на эту строчку и удивилась тому, что статья такая длинная и подробная. Настоящее журналистское досье. «Гениальная придумка Ин- тернет» , - подумала она и стала читать. Стефан Тернэ родился 8 марта 1945 года в Бордо. Фотография справа в возрас- те пятидесяти лет: темный костюм, строгие черты, тонкие прямые губы, ни ма- лейшего следа улыбки. В юности Тернэ, по примеру отца, бывшего чемпиона Франции в беге на четыре- ста метров, занимался спортом, тренировался по шесть часов в неделю, а в че- тырнадцать лет участвовал в региональном чемпионате Аквитании по бегу на де- сять километров, потом еще в некоторых соревнованиях, но никогда не входил в призовую тройку. Учеба довольно рано ему надоела, и в шестнадцать лет его за- вербовали в 57-й пехотный полк, в котором оказалась превосходная команда бе- гунов. Тернэ влился в команду, добился результатов, которые вполне удовлетво- ряли начальство, но выяснилось, что, помимо спорта, ему нужно получить здесь специальность военного медбрата. На другом берегу Средиземного моря бушевала война за независимость Алжира, но Тернэ считал себя незаменимым в команде и ничего не боялся. Тем не менее, его, как и тысячи других, безо всякого преду- преждения отправили в большой город Оран на северо-западе Алжира. А там парни из Фронта национального освобождения и Секретной армейской организации разжи- гали вражду среди местного населения и провоцировали вспышки насилия. В горо- де беспрерывно совершались похищения и убийства, в мусульманских и европей- ских кварталах царил одинаковый страх, оторванных взрывами конечностей было уже не счесть. Юный медбрат, как мог, лечил раненых, стараясь хоть как-то приспособиться к непривычной ему жестокости. Люди стонали, плакали и умирали на его руках. Но вот наступило 5 июля 1962 года - переломный момент в войне. Люди, воору- женные ножами и револьверами, наводнили улицы, где жили выходцы из Европы, они выбивали двери, врывались в дома, устраивали перестрелки в ресторанах, хватали людей и куда-то увозили, убивали на месте тех, кому не повезло попа- сться им на пути. Одних подвешивали к крючьям в мясных лавках, других калечи- ли, третьим выкалывали глаза... Теперь жестокости вообще больше не было преде- лов . Поскольку к тому времени заключили перемирие, французские солдаты не спешили вмешиваться. И когда Тернэ оказался, наконец, на одной из улиц, ему почудилось, будто он рухнул в иной мир. Две картинки навеки отпечатались в его памяти, вошли в плоть и кровь. Первая - человек, сидящий у стены, живой, улыбающийся, а в руках - вывалившиеся из живота внутренности. А вторая... Люси стало нехорошо, она даже отмахнулась от экрана: столько жутких дета- лей ! Совершенно ясно, что автор статьи в Википедии встречался с Тернэ, рас- спрашивал его, и ученый поделился с журналистом самыми тайными своими воспо- минаниями, болью, которая его раздирала изнутри, и все это выставили на все- общее обозрение. Зачем Тернэ потребовалась исповедь? Чего он хотел? Искал способа оправдаться? Или ему надо было что-то таким образом разведать? Немножко остыв, Люси вернулась к статье. Вторая картинка... Тернэ вместе с французским войском идет по пустым мертвым улицам, на боку санитарная сумка. Гулко стучат по булыжнику мостовых армей- ские ботинки. И вдруг из какого-то дома раздается пронзительный вопль, слов почти не разобрать, ему даже показалось, что это кошка, потом понял, что ре- бенок , младенец. Толкнул дверь, вошел. И ступил в лужу густой черной крови.
Прямо напротив него, на полу, лежала женщина - совершенно голая и покалечен- ная. Между ее ног, тоже прямо на полу, в беловатой лужице - новорожденный, еще прикрепленный к матери пуповиной. Тернэ вскрикнул, бросился к ребенку, одним движением ножниц перерезал связующую нить жизни. Ребенок, весь окровав- ленный, липкий, мгновенно замолчал, а через минуту умер... Потом однополчане нашли медбрата в углу этой самой комнаты: съежившись, он прижимал к себе мертвого младенца. Неделю спустя Тернэ демобилизовали и отправили во Францию. Причина? Чрез- мерная чувствительность, неустойчивая психика. К девятнадцати годам Тернэ перестал видеть мир так, как видел раньше: он внезапно с необычайной остротой почувствовал, как неизмеримо высока цена че- ловеческой жизни, и ощутил непреодолимое желание «сделать что-то существенное для своих соотечественников». Пошел учиться и стал врачом. Но было ли это его истинное призвание, талант, который до тех пор дремал внутри? Окончательным ли был выбор? Известно, что учился он в Париже блестяще, специализировался в акушерстве и гинекологии, хотел наблюдать женщин во время беременности и при- нимать роды. Отныне больше всего его волновал механизм, включающийся при зачатии и веду- щий к оплодотворению. Сотворение человека просто-таки околдовывало молодого врача. Каким образом возникает подобная алхимия, подобная сложность? Откуда у природы берется столько ума? Очень скоро Тернэ расширил сферу своей деятель- ности, занялся иммунологией. Правда, в ней его, прежде всего, интересовали проблемы защиты эмбриона, а потом и плода - на этот раз механизмы, позволяю- щие ему выжить. Почему иммунная система, которая атакует любое чужеродное те- ло, даже прививки вызывают у нее протест, - почему она разрешает наполовину чужеродному организму (ведь половина генетического наследия у ребенка от от- ца) , поселиться и развиваться в материнской утробе? Стало быть, в то время Тернэ волновали ключевые проблемы жизни, и он пытал- ся решить их, продвигаясь одновременно в двух направлениях: как практикующий акушер-гинеколог и как исследователь-иммунолог. Еще не достигнув и тридцати лет, он опубликовал множество статей в научной прессе. А с 1982 года, когда ему было тридцать семь, он уже считался одним из крупнейших в мире специали- стов по преэклампсии, состоянию, которое встречается у беременных женщин и характеризуется высоким уровнем артериального давления, наличием белка в мо- че, отеками. Необъяснимый, таинственный феномен, поражающий около пяти про- центов женщин, чьи дети чаще всего рождаются ослабленными, истощенными и ред- ко выживают. Люси зевнула и потянулась. От этой статьи ссылки вели к другим - «иммуноло- гия», «преэклампсия», «акушерство»... В десять раз лучше, чем полицейский про- токол . Она встала и отправилась на кухню за второй чашкой кофе. Взглянула в окно на ясени в любимом парке Шарко. Интересно, а сейчас он тоже проводит час-два в неделю, сидя на деревянной скамейке? А ходит ли по средам на могилу жены и дочери? Вдалеке, за серой дымкой тумана, Люси различала очертания Эй- фелевой башни, такой маленькой за бесконечным морем домов. Осторожно держа в руке горячую чашку, Люси медленно двинулась в сторону гостиной. Тернэ предстал перед ней как крупный ученый, блестящий интеллекту- ал, нашедший в хаосе алжирской войны смысл жизни. Но насколько глубокие шрамы в его душе оставила виденная им на этой огненной земле жестокость? Что он чувствовал, помогая очередному ребенку появиться на свет? Он лечил таким об- разом внутренние раны? Или восстанавливал в мире справедливость? Она снова села перед компьютером, поднесла чашку к губам и продолжила чте- ние.
Изучая проблемы, связанные с ДНК, пытаясь понять причины преэклампсии, пуб- ликуя статьи на эти темы, Тернэ начал интересоваться евгеникой. Он много пу- тешествовал, часто встречался со специалистами-иммунологами и очень умело, с помощью хорошо обкатанных примеров, пропагандировал свои новые идеи: социаль- ные болезни (туберкулез, сифилис, алкоголизм), антисанитарные условия, врож- денные дефекты (при том, что зачатие происходит все позже и позже) ослабляют человеческий генофонд, приводят к его вырождению. И первой мишенью для него стала социальная защита самых обездоленных, больных и слабых. Он ясно давал понять, что категорически против христианского милосердия. Опираясь на зако- нодательство Вейль, он без колебаний рекомендовал пациенткам с осложненной беременностью аборты, даже если риск был минимальным. Во имя всеобщего блага. В последующие годы Тернэ также продолжал много выступать, приводя все более и более вопиющие примеры. Если он видел перед собой в зале несколько сот че- ловек, он просил поднять руку тех, у кого друзья или члены семьи страдали ра- ком, диабетом, бесплодием. К изумлению аудитории вырастал лес рук. И тогда оратор произносил шокирующие фразы: «Наша популяция слишком стара и генетиче- ское богатство ее истощилось. Нашим детям суждено первыми расплатиться за это: их здоровье хуже, чем у родителей». Ошеломленная прочитанным Люси остановилась. Ей бы тоже пришлось поднять ру- ку: у одной из ее бывших сотрудниц был диабет, а ее собственный дядя умер от рака горла в пятьдесят два года... Она вспомнила о болезни Альцгеймера, о вся- кого рода аллергиях... И впрямь ведь появляется все больше заболеваний, о кото- рых и слыхом не слыхали сто лет назад. Черт возьми, а Тернэ-то прав! Чем больше проходит времени, тем позже мы решаемся родить, и, если говорить о здоровье, тем больше детей рождается с проблемами, которых не было у их отцов и матерей... Нельзя отрицать очевидное. Люси стало не по себе, но она принялась читать дальше. Дальше публиковались сведения о частной жизни Тернэ. В 1980-м, в тридцать пять лет, он влюбился и женился, а шестью годами позже последовал развод: ко- гда он согласился возглавить акушерско-гинекологическое отделение большого родильного дома в ста пятидесяти километрах от столицы, жена, Гаэль Лекупе, член Парижской коллегии адвокатов, отказалась ехать в провинцию. И вот тут глаза у Люси полезли на лоб. Потому что название города, где Тернэ проработал с 1986 по 1990 год, было как удар в сердце. Реймс. Город, где в январе 1987 года появился на свет Грегори Царно. Нет, не может быть! Люси провела по лицу руками. Нет, это слишком, такое совпадение невероятно. Реймс... Получается, Тернэ работал в той самой больнице, где родился Царно? Она бросилась к мобильнику, забытому на диване, попросила соединить с бюро актов гражданского состояния Реймса. Ее несколько раз пере- ключали, пока, наконец, не назвали больницу, в которой у скрывшей свое имя матери родился мальчик, названный позже Грегори Царно. Та самая больница. Люси повесила трубку. И только тогда поняла, что стоит в углу комнаты, упершись лбом в стену, - как маленькая девочка, которую наказали. В ней проснулась уверенность: каким бы невероятным это ни казалось, роды у матери Царно в 1987 году принимал именно Стефан Тернэ. Ни малейшего сомнения. Он. А двадцать три года спустя следствие по уголовному делу снова объединило
этих двух людей. Такое не бывает случайным. Это не совпадение. Но сколько Люси ни думала, сколько ни старалась, понять не могла. Неужели Тернэ все эти годы наблюдал за Царно? Следил за ним? Он имел какое-то отноше- ние к появлению Царно на свет? Был в нем заинтересован? Почему? Черт возьми, по-че-му? Люси быстро дочитала статью. После Реймса известность Тернэ как-то сошла на нет. Он вернулся в Париж в 1990-м, еще несколько раз женился и развелся, женщин менял как перчатки, де- тей не заводил. Работал в Нейи, продолжал исследовать преэклампсию, отодвинув на задний план акушерство, продвигался дальше в иммунологии. В 2006 году опубликовал пресловутый «Ключ к замку» и разослал тысячи экземпляров в учеб- ные заведения и частным лицам, восстановив, таким образом, на некоторое время свою репутацию и дав новую жизнь своим евгеническим идеям, чтобы после этого снова уйти в тень и продолжать делать самую что ни на есть обычную карьеру. Люси выключила компьютер и посмотрела в сторону столика, где лежали ключи от ее машины. Она знает, как называется больница, она знает дату рождения. Несмотря на то, что мать Грегори Царно пожелала остаться неизвестной, навер- няка сохранилась ее медицинская карточка. Найдутся и люди, которые работали с Тернэ в ту пору, которые, возможно, смогут рассказать ей о том, каким он был акушером, имел ли отношение к матери Царно, к самому новорожденному, может быть даже, кто-то помнит, как протекали роды... Вдруг этот ребенок, это порож- дение дьявола, или его мать, или его отец оставили след в чьей-то памяти? Или вдруг биологическая мать все-таки оставила свое имя в каких-то бумагах? Раз выпала такая возможность, надо попробовать. Надо попытаться понять, что могло связывать Тернэ с убийцей ее дочери. До Реймса всего-то пара часов пу- ти , если не меньше. Прежде чем отправиться в путь, Люси все хорошенько обдумала. Она знала, что в таком насквозь забюрократизированном месте, как больница, рискует натолк- нуться на глухую стену непонимания. И там ей на слово не поверят, потребуется фальшивое служебное удостоверение - не копия, пусть даже отличная, а «настоя- щая» карточка, которую она могла бы сразу вынуть и сунуть под нос. Хотя на самом деле никто ведь толком не знает, как выглядит настоящая карточка. В бумажнике у нее есть подходящая по размеру фотография, а у Шарко отличный цветной принтер... Люси снова включила компьютер, вышла в Интернет. Сайтов, где предлагалось изготовить «ради потехи» самые разные документы, оказалось предостаточно. Во- дительские права, дипломы высших учебных заведений, свидетельства о браке или разводе... Четверть часа спустя, принтер выплюнул белую картонку с фальшивым служебным удостоверением. Люси решила снова назваться Амели Куртуа: лучше раньше времени не светиться. Она аккуратно обрезала картонку, чуть помяла, чтобы не выглядела слишком новенькой, приклеила, куда положено, свою фотогра- фию, оторвав ее от пропуска в медиатеку, и засунула подделку во внутренний полупрозрачный кармашек бумажника. Не придерешься. Вот и отлично, опыт и нахальство - залог успеха. Или, ска- жем, девяноста процентов успеха. На этот раз она окажется единственной, кто ведет параллельное расследова- ние, никому не придет в голову копать в этом направлении, даже Франку. Потому что никто не знает столько о Царно, сколько знает она, и связь между убийцей, родившимся в Реймсе, и больницей, где Стефан Тернэ работал больше двадцати лет назад, никому не установить. Она надела куртку, положила в карман снимки с места преступления - из квар- тиры Тернэ - и вышла, захлопнув за собой дверь.
Люси не обратила внимания на человека за рулем стоявшей перед домом машины. А Бертран Маньян, едва она исчезла за углом, усмехнулся, прикурил и двинулся в направлении набережной Орфевр. Служебная машина, за рулем которой сидел Леваллуа, выехала на трассу Аба, ведущую к Фонтенбло. Этим поздним утром движение было относительно свободным - на взгляд парижанина, - и полицейским не пришлось включать спецсигнал, что- бы проложить себе дорогу. Перед тем как отправиться в путь, Шарко заехал на набережную Орфевр поде- литься своими открытиями и ближайшими задачами с другими членами команды, ко- торым предстояло разыскать и допросить близких и коллег Стефана Тернэ. А они с Жаком взяли курс на Шапель-ла-Рен, крохотный городишко на южной ок- раине леса Фонтенбло. Там их ждал жандармский капитан Клод Линьяк, в ведении которого еще несколько часов назад находилось следствие по ужасающему своей гнусностью делу: о двойном убийстве, совершенном в лесу преступником, ДНК ко- торого обнаружилась в книге Тернэ. Но ввиду необычности и особой жестокости преступления дело было у него изъято и передано в более авторитетную инстан- цию - розыскную группу Версаля. Разумеется, кроме офицеров с набережной Орфевр, никто на свете не подозре- вал, что генетический код преступника, совершившего шесть дней назад двойное убийство, записан на страницах самой обычной книги, увидевшей свет четыре го- да назад. Дабы избежать утечки информации, особенно - в прессу, полицейские решили пока держать все в тайне. Официально это убийство интересовало их по- тому, что, возможно, было связано с одним из их дел, сведения о котором в ин- тересах следствия на данный момент засекречены. Шарко поискал на шкале приемника другую станцию, наткнулся на песню «Зомби» в исполнении группы «Крэнберис». Леваллуа улыбнулся: - В последнее время ты явно стараешься выглядеть лучше. Костюм надел, под- стригся... Да и вообще стал как-то повеселее. У тебя появилась женщина? - Какого черта ты меня об этом спрашиваешь? - Мне говорили, что с тех пор, как не стало твоей жены, ты так и не заводил ни одной, жил, как отшельник в пустыне. Ну, я и предположил... - Оставь свои предположения при себе. Так будет лучше. Леваллуа пожал плечами: - Мы коллеги. Коллеги обычно разговаривают друг с другом о таких вещах. А у меня ощущение, будто я работаю с автоматом. Никто не знает, почему ты на са- мом деле ушел из управления. Непонятно, почему ты никогда ни о чем не гово- ришь , кроме дела. Почему, например, ты ни разу не расспрашивал меня, напри- мер, о... о моей жизни? - Потому что так тоже будет лучше. Хватит и того, что работа пролезает в твою жизнь, не допускай, чтобы твоя жизнь стала частью работы. Оставь свою жену, своих детей, если они у тебя есть, в стороне, держи их подальше от дома тридцать шесть. Повторяю: так будет лучше. - У меня пока нет ребенка, но... - он поколебался, - но моя жена беременна. У нас будет девочка. - Вот и прекрасно. Холодный, сухой ответ. Раздосадованный Леваллуа покачал головой и сосредо- точился на дороге, на их деле. Оно с каждым днем захватывало молодого поли- цейского все сильнее, и каждый день он возвращался домой немножко позже, чем накануне. И удивлялся, чувствуя, что чем глубже погружается во мглу, тем большее возбуждение испытывает. Неужели когда-нибудь и он станет таким, как Шарко? Нет уж, лучше об этом не думать, лучше думать о деле. Жак решил поде-
литься с комиссаром своими последними заключениями: - Стефан Тернэ выпустил свою книгу в две тысячи шестом, то есть четыре года назад. И в то время ему были уже известны генетические коды Царно и убийцы из Шапель-ла-Рен, между тем как в НАКГО такие не значились. На лбу у нас генети- ческие отпечатки не стоят, значит, он встречался с этими людьми, чтобы взять у них образцы крови, слюны, волос или чего там еще? Кроме того, Тернэ явно использовал такие же машины, какие стоят у наших экспертов-генетиков, иначе как бы он извлек из образцов тот или иной генетический профиль и поместил его в книгу? - Шарко кивнул, соглашаясь. - Дальше. В книге опубликовано семь ге- нетических профилей. Два из них представлены в НАКГО. Это профили двух жесто- ких безжалостных преступников. Об одном из семерки нам уже точно известно, что он был психом, совершил убийство год назад, и его самого уже нет в живых. Простая логика подсказывает, что шестеро остальных - тоже потенциальные пси- хи, но они гуляют на свободе. Трупы в Фонтенбло - доказательство того, что теперь уже и один из этих шести взялся за дело. Что же до других, то это бом- бы замедленного действия, которые, если так пойдет, не преминут взорваться. - Или уже взорвались: вполне возможно, эти неизвестные преступники уже уби- вали, но не оставили на месте преступления следов, которые позволили бы выде- лить их ДНК. Или, например, они делали свое черное дело в другой стране. Мало ли... Они замолчали, углубившись в размышления. Что это за армия теней? Кто посе- ял в обычных людях зерна жестокости, кто подтолкнул их к чудовищным преступ- лениям? Шарко, сидевший справа от водителя, прижался лбом к оконному стеклу и потихоньку зевнул. Даже сейчас недосып, как кислота, разъедал его изнутри. Впереди тянулись белые линии дорожной разметки, за окнами сменялись пейзажи. Ряды некрасивых серых домов уступили место ярким полям, а следом за ними у дороги вырос лес Фонтенбло - гигантский массив, вплотную подступивший к ас- фальту и поглощавший свет, напоминая о могуществе природы. Пока Шарко дремал, встряхиваясь, когда голова его падала вперед, и тут же снова закрывая глаза, они свернули с трассы и минут через десять были в Ша- пель-ла-Рен. Три тысячи жителей, кругом поля, в двух километрах - опушка ле- са . Жандармерия представляла собой ничем не примечательное унылое здание. Се- рая бетонная коробка, украшенная трехцветной табличкой с надписью. На стоянке два темно-синих служебных автомобиля, далеко не новых. Шапель-ла-Рен.
Леваллуа поставил машину под углом к тротуару, похлопал Шарко по плечу: - Приехали. Но я решительно не понимаю, зачем нас сюда занесло. Следствие поручено версальской группе, там все досье, ну и почему было не отправиться прямо туда, выиграть время? - Этот парень, к которому мы приехали, Клод Линьяк, наверняка обижен, что у него отобрали дело. Держу пари, что знает он о нем больше кого бы то ни было, и к тому же не станет задавать лишних вопросов. А я очень люблю людей, кото- рые не задают лишних вопросов. - А я не очень-то люблю нарушать порядок: шеф хотел, чтобы мы поехали в Версаль, значит, надо было ехать туда. - Версальские сыщики подкинут нам какие-нибудь крохи, не более того. Война между жандармерией и полицией - отнюдь не легенда. Ну и, стало быть, надо уметь обойти установленный порядок и доверять собственной интуиции. Они вошли в здание. Молодой человек в голубой рубашке с погончиками брига- дира поздоровался с ними и проводил в кабинет капитана Клода Линьяка. У три- дцатипятилетнего капитана была внешность типичного английского сыщика: круг- лые очки, тонкие усики, жизнерадостное выражение лица. Они обменялись не- сколькими фразами, гости объяснили причины своего интереса к делу, и капитан, взяв со стола ключи от машины и папку с бумагами, спросил: - Насколько я понимаю, вам хотелось бы увидеть место преступления? - Если вы можете нам его показать, конечно! Там и поговорим. Вы следите за тем, как сейчас продвигается следствие у версальцев? Жандарм пожал плечами: - Разумеется, слежу. Версальцы могли забрать у нас дело, но сейчас мы на моей территории, и все, что здесь происходит, меня касается. Линьяк повел посетителей к выходу, а Шарко подмигнул Жаку. Капитан сел в машину, тронулся с места, Леваллуа - за ним, и не прошло пяти минут, как они оказались в лесу. Свернув с шоссе, идущего на Фонтенбло, жандарм проехал по вилявшей туда-сюда дороге еще минут пять, и остановился. Хлопнули дверцы, за- шуршали под ногами листья. Шарко застегнул куртку: здесь веяло холодом, будто природе хотелось напомнить, свидетелями какой страшной трагедии стали эти стоявшие вокруг деревья. В тишине изредка раздавался писк какой-то птицы или хруст надломленной ветки. Лес Фонтенбло. Капитан жестом пригласил парижан следовать за собой, и они двинулись гусь- ком по мягкой влажной земле через кустарники, между буками и каштанами. Потом
почва под ногами стала тверже, Линьяк вывел их на поляну и показал на высте- ленную мхом и опавшими листьями площадку: - Вот здесь их и нашел один наездник. Мальчика и девочку. Кароль Бонье и Эрика Мореля из Малешерба, это километрах в двадцати отсюда. По словам роди- телей, ребята собирались прожить три дня в лесу дикарями, лазая по скалам. Шарко присел на корточки. На листьях и в нижней части ствола дерева видне- лись пятна засохшей крови. Было ясно, что брызгала кровь с силой, и это гово- рило о ярости преступника. Линьяк вынул из папки фотографии, протянул их Ле- валлуа: - Передавая дело сыщикам из Версаля, я оставил снимки себе. Вы только по- смотрите, что этот мерзавец сделал с ребятами! В голосе жандарма прозвучала такая ненависть, что даже Шарко удивился. Ле- валлуа совсем замкнулся в себе, а Линьяк продолжил свой рассказ: - Эксперты утверждают, что этот душегуб бил их сначала с дикой силой по ли- цу и животу - уже этого было почти достаточно, чтобы уложить ребятишек на месте. Вскрытие показало множество подкожных гематом и разрыв некоторых кро- веносных сосудов, что свидетельствует о силе ударов. - Он их бил чем-то? Палкой? - Нет, сначала только руками, только потом взял у кого-то из них в рюкзаке скальный молоток, чтобы, так сказать, завершить работу. Мы тут сроду ничего похожего не видали! Леваллуа, все так же молча, протянул снимки комиссару. Шарко внимательно рассмотрел их, один за другим. Общие планы места преступления, крупные планы лиц, отдельных ран, изуродованных конечностей. Бойня. - Он разделался с ними, как мясник, - все с той же ненавистью в голосе про- изнес жандарм. - Парижский судмедэксперт насчитал сорок семь ударов молотком, нанесенных мальчику, и пятьдесят четыре - девочке. Он бил куда попало, с ожесточением и со страшной, невероятной силой. Кажется, даже кости кое-где переломаны. Шарко вернул Линьяку фотографии, уставился на запятнанную кровью землю и некоторое время простоял так, не говоря ни слова. Два непохожих одно на дру- гое чудовища, Царно и этот убийца, действовали с разницей в год, но почти од- ним и тем же способом и с почти одинаковой жестокостью. Два диких зверя, по- ставленные на учет Тернэ еще в 2006 году. Двое из семи... Семь генетических отпечатков, которые, совершенно очевидно, принадлежат убийцам одного племени. Шарко задал вопрос, который, он предвидел это, мог показаться жандарму странным: - Не знаете, убийца был левшой? Линьяк действительно удивился: - Левшой? Хм... Надо спросить у версальцев, но, насколько я помню, в протоко- ле вскрытия ничего на этот счет не было. Оружие, которое он использовал, сим- метричное, то есть годится для любой руки, а по ране - как это поймешь? Но почему вы об этом спрашиваете? - Потому что этот убийца, вполне возможно, левша. Он должен быть довольно высоким, крепким, молодым - от двадцати до тридцати лет. Отпечатки подошв на земле - его? - Да. Ботинки сорок пятого размера. Но откуда вы... - Высокий парень, думаю, за метр восемьдесят пять. Вам удалось точно рекон- струировать обстоятельства, при которых было совершено преступление? Шарко внимательно осматривал поляну, особенно стволы деревьев. Он искал ри- сунки. А вдруг этот убийца, как кроманьонец и Царно, рисует вверх ногами? Но нет, его наметанный глаз так ничего и не обнаружил. - в общем-то да. Почти точно, - ответил жандарм. - Определено время смерти: восемь утра шесть суток назад. Мы приехали сюда примерно четверть часа спустя
после звонка наездника в жандармерию, то есть в девять тридцать. На портатив- ной газовой плитке стояла кастрюля, вода в ней полностью выкипела. По- видимому, жертвы готовили себе завтрак. Оба были в спортивных костюмах: шор- тах и майках. Палатка стояла на месте, спальные мешки еще разложены, велоси- педы-вездеходы привязаны к дереву. Капитан сделал несколько шагов и пошевелил носком ботинка листья. - Жертвы были найдены здесь, у палатки. Им не хватило времени убежать или они даже не попытались бежать. Убийца наверняка пришел сюда тем же путем, ка- ким мы сейчас. На дороге, по которой мы приехали, нередки пешеходы, велосипе- дисты, всадники. Негодяй свернул с этой дороги и прошел через заросли папо- ротника. Приблизился к ним и ударил. Использовал ли он какой-то предлог, что- бы к ним подойти, или просто напал неожиданно, этого мы не знаем. И розыскная группа тоже теряется в догадках. Шарко подумал, что чутье его не обмануло: капитан бдительно следит за рас- следованием . Так ему проще доказать, что он хозяин на своей территории, а главное - так он может вырваться из обыденщины. - Никаких свидетелей? - Никаких. Для тех, кто приходит в лес погулять, было слишком рано, да они обычно и не сходят с тропы. Я сам позаботился о том, чтобы об обстоятельствах убийства было рассказано в местной прессе и чтобы там появилось обращение к возможным свидетелям, я же знаю людей. - Отлично. Ну и что это дало? - Ничего. Никто не отозвался. Повезло убийце. - Им часто везет. Пока мы их не поймаем. Шарко обошел несколько кустов и, выйдя на дорожку, спросил - громко, чтобы его услышали на поляне: - Мне кажется или действительно палатку не было видно с дороги? Жандарм поправил свои круглые очки. - Нет, вам не кажется, так и есть. Ребята, должно быть, знали, что не имеют права разбивать лагерь в лесу, вот и поставили палатку подальше от посторон- них глаз. Как убийца их обнаружил, если оказался в этих местах случайно? Воз- можно, он пошел на звук голосов, они же, наверное, разговаривали между собой. И не забудьте, что они кипятили воду, а значит, поскольку утром воздух влаж- ный , над плиткой поднималась струя пара. Так что обнаружить их было легко. Этот жандарм определенно дока по части деталей. Шарко почесал подбородок и снова стал осматривать окрестности. Деревья и кусты росли тут настолько тес- но , что на расстоянии десяти метров ничего не было видно. Леваллуа потирал руки, словно замерз. - А есть у вас какие-то мысли насчет профиля убийцы? - спросил он. Линьяк кивнул и стал перечислять подробности, снова демонстрируя свое вни- мание к каждой детали и глубокое знание дела: - Нам известно, что этот мерзавец носил ботинки для ходьбы сорок пятого размера. Наличие в ДНК игрек-хромосомы говорит о том, что это был мужчина. Поскольку отпечатки обуви глубокие, можно утверждать, что он плотного сложе- ния. Как вы говорили, рост где-то в районе метра восьмидесяти пяти. Он ничего не украл, ничего не сломал. Сексуального насилия не было тоже, и тела после смерти не двигали. Все осталось, как было. Убийца не проявил ни малейшего же- лания уничтожить следы. Совершенно ясно, что не может быть и речи об органи- зованном преступлении. - «Точно так же, как с Царно» - подумал комиссар. А капитан между тем продолжал: - В распоряжении версальской группы есть отпе- чатки подошв, отпечатки пальцев, образцы ДНК - даже больше, чем нужно, - на телах, на орудии преступления, на рюкзаке, из которого убийца достал скальный молоток. Нападение было внезапным, молниеносным, никто ничего не видел. Убий- ца продемонстрировал некоторую умственную недоразвитость. Судмедэксперт ут-
верждает, что кое-какие удары были неловкими, движения некоординированными. Пришел и - в приступе ярости, причем какой-то ненормальной, необычной для че- ловека ярости - убил. Эта парочка имела несчастье попасть ему на глаза. Шарко и Леваллуа переглянулись. Как и в деле Царно, здесь не годилась гипо- теза о том, что убийца долго выслеживал жертв, прекрасно знал, где и как они проводят время, куда ходят. Просто мальчик и девочка оказались в неудачное время в неудачном месте. Комиссар бросил взгляд на ветку, где какая-то птичка чистила клюв о кору. Попытался вспомнить ее название, не вспомнил. А вот Линьяк - тот наверняка знает. Хороший мужик. И хитрый, ловкий, умный, толково рассуждает... Как такой парень может жить в подобной дыре, штампуя протоколы о нарушениях? Копни Шар- ко чуть глубже - получит от него куда больше информации, чем от всех сыщиков Версаля вместе взятых! - Думаете, он местный? Жандарм зашел глубже в папоротники, остановился неподалеку от дерева. - Мы в этом уверены. Есть еще одна очень важная и очень интересная деталь, о которой я пока не сказал. Подойдите-ка сюда. Полицейские подошли. Линьяк указал на землю: - Здесь, у подножия ствола, мы обнаружили десяток жженых спичек и коробок с картинкой-рекламой спиртного для молодежи под названием «Витамин Икс». Сыщики из Версаля считают, что убийца, совершив преступление, уселся тут и стал чир- кать спичками: сидел и жег одну за другой, глядя на трупы. Большая часть спи- чек была надломлена или сломана, и это доказывает, что преступник сильно нервничал, ему надо было спустить пар, как кастрюле-скороварке: надо было по- сидеть , снять напряжение, может быть, он плохо себя почувствовал и не мог уй- ти сразу. А может, у него совсем крыша поехала. В любом случае, повторяю, убийца этот не из аккуратистов, которые стараются уничтожить все следы. Он посмотрел на место преступления и вздохнул. Никогда он уже не сможет пойти погулять в лес и не вспомнить при этом об убийстве. И никогда он больше не позволит своим детям играть одним, пусть даже и в собственном саду. Траге- дия наложила неизгладимый отпечаток на жизнь капитана Линьяка. - Этот спичечный коробок - просто дар небесный. Он точно принадлежал убий- це, потому что жертвы пользовались зажигалкой. И он снабдил нас бесценной ин- формацией, потому что таких спичек никогда не было в продаже: их примерно ме- сяц назад раздавали на дискотеке в Фонтенбло в клубе «Голубая река» во время рекламной кампании. Отсюда можно сделать вывод о том, что убийца скрывается в этом городе и бывает в этом клубе. - А разве он не мог приехать в клуб из какого-нибудь соседнего городка? Линьяк покачал головой: - Тогда - нет. В тот вечер дискотеку устраивали только для жителей Фонтенб- ло и на входе всех строго проверяли. Шарко и Леваллуа снова переглянулись: вот неожиданная информация! - А... а у версальцев есть что-нибудь интересное насчет этой дискотеки? По- тенциальные подозреваемые? - Пока никакие опросы населения ничего не дали. Эта рекламная акция при- влекла огромное количество людей, почти всю молодежь города. Здание клуба трещало по швам - собралось больше пяти тысяч человек. И при этом единствен- ное, полностью достоверное, чем версальцы на сегодняшний день располагают, - это ДНК убийцы. Вероятно, им придется взять образцы ДНК у некоторых молодых людей, которые бывают в этом ночном клубе и носят сорок пятый размер обуви. Но представляете, сколько времени это займет, и сколько будет стоить! - Особенно если убийца пришел туда в тот вечер первый раз... Шарко принялся шагать из конца в конец поляны, потирая подбородок. Жандармы охотятся за призраком, чудовищем, не имевшим никакого мотива преступления,
монстром, который, вполне возможно, сидит сейчас дома и выйдет наружу только тогда, когда ему снова захочется крови. Да, им известно, как он сложен, но больше ничего - ни о внешности, ни о том, что побудило его к действиям. И со- вершенно очевидно: никто понятия не имеет о том, что у убийцы должны быть об- щие черты с Грегори Царно. А между тем для того, чтобы взять в клещи неиз- вестного душегуба, надо воспользоваться тем, что известно об убийце Клары Энебель. Комиссар остановился, понаблюдал немножко за тем, как птица кормит в гнезде птенчиков, и тут ему в голову совершенно неожиданно пришла сумасшедшая идея. Правда, ее проверка, скорее всего, займет весь день до вечера, но попробовать стоит. Ведь может случиться, что Ева Лутц с ее поисками, с собранным ею мате- риалом поднесет им убийцу на блюдечке! Шарко попытался скрыть волнение: - Отлично, капитан, спасибо. Думаю, мы увидели все, что надо было увидеть. На стоянке у жандармерии он распрощался с Клодом Линьяком, дал тому уйти и только тогда протянул руку Леваллуа ладонью вверх: - Давай ключи. Я поведу машину. Комиссар устроился на месте водителя, Жак рядом. - Везде образцы ДНК, - проворчал он, не скрывая скепсиса, - и еще этот спи- чечный коробок. Тебе не кажется, что это уж слишком? Как будто преступник хо- чет, чтобы его поймали. - Но ведь, может быть, так и есть! Может быть, он и впрямь показывает, где его искать, потому что сам не понимает своих действий. Знает лишь, что опасен и что это в любой момент может повториться. - Тогда почему бы ему не сдаться жандармам? - А кому охота доживать свои дни в тюрьме? Убийца, с одной стороны, остав- ляет себе шанс, с другой - как бы оправдывает себя: «Если я снова пойду уби- вать , это случится по вашей вине, потому что вы вовремя меня не арестовали». Они выехали на департаментское шоссе, и Шарко свернул к Фонтенбло. Лейте- нант нахмурился: - Может, объяснишь, какую затеял игру? Что ты собираешься делать? Хочешь пойти в этот клуб и повторить все, что уже сделали ребята из Версаля? Ей- богу , у нас и без того полно дел! - Вовсе нет. Сейчас мы оба отправимся на охоту за сокровищами. У нас огром- ное преимущество перед версальцами: из книги Тернэ нам известно, что общего у анонимного убийцы с Грегори Царно. Они оба не совсем нормальны, оба молодые, высокие, крепкие, и, бьюсь об заклад, оба - левши. - Почему ты так решил? - Мы же все время, чуть ли не с первого дня, в этом варимся. Лутц посещала в тюрьмах парней именно такого типа, пока не встретилась с Царно. Ее убили из-за того, что она изучала левшей. Тебе мало? Ладно, сейчас мы разделимся. Ты возьмешь в Фонтенбло напрокат машину до вечера и обойдешь всех врачей, ка- кие практикуют в городе. Лейтенант вытаращил глаза: - Шутишь, что ли? - Неужто я похож на шутника? Ты спрашиваешь каждого доктора, нет ли среди его пациентов высокого молодого мужчины плотного сложения, неуравновешенного и временами видящего мир перевернутым. Впрочем, может быть, этот симптом про- явится чуть иначе: может быть, пациент жаловался на проблемы со зрением, на сильные головные боли... Короче, на что-то, что позволяет заподозрить галлюци- нации и душевную болезнь. - Бред какой-то! Зачем все это надо? - У Грегори Царно, последнего, кого Лутц навестила из своего списка, наблю- дались именно эти симптомы. Он иногда видел мир перевернутым. Такие периоды
никогда не были у него долгими, но на то, чтобы он потерял равновесие, време- ни хватало. И такие периоды обычно были связаны с проявлением жестокости. Леваллуа нахмурил брови: - Почему ты не сказал нам об этом на совещании? - Потому что тогда это не имело значения. - Как это - не имело значения? Смеешься? - Ладно, не сердись! Лейтенант некоторое время молча смотрел на старшего коллегу, явно недоволь- ный. - Пусть так. Но что ты-то сам собираешься делать в Фонтенбло, пока я стану опрашивать врачей? Пить пиво? - Если бы! Я попытаюсь погрузиться в прошлое и подойти поближе к гнезду на- шей птички. Вернусь в детство убийцы в надежде, что он не только сейчас живет в Фонтенбло, но и всегда тут жил. Иными словами, я собираюсь повторить то, что делала Ева Лутц: обойду детские сады и поинтересуюсь левшами, все-таки они попадаются довольно редко. Люси подъехала в Реймсе к родильному дому, и сердце у нее сжалось: все ро- дильные дома на свете похожи один на другой. Несмотря на то, что здание с одинаковыми окнами и бетонными стенами выглядит сурово, женщины и мужчины, которые входят сюда, выходят отсюда мамами и папами, более уверенными в себе, гордыми, счастливыми. Из сочетания их хромосом получается дитя, и невероятная алхимия, которая сопутствует рождению человека, навсегда их изменяет. Она вспомнила, как было у нее самой. Уже девять лет прошло... Многие события того времени почти стерлись из памяти, но только не те, которые были связаны с появлением на свет ее близняшек. Люси вспомнила, как испугалась мать, когда у нее посреди ночи начали отходить воды. Вспомнила, как в жуткую грозу они ехали в больницу, как она поступила в руки врачей. Ей слышались попискивания аппаратуры в минуты, которые предшествовали родам, она видела склоненное к ней лицо мамы, помнила, как искала рукой руку матери, когда боль становилась нестерпимой и люди в белых халатах суетились вокруг ее раздутого живота. Аку- шерка, медсестра, нянечка, доктор... Клара появилась на свет первой, Люси и сейчас слышала, как она закричала, расправляя легкие. Она вспомнила, как рас- плакалась , когда акушерка положила с двух сторон от ее груди двух одинаковых девчушек, еще липких, смуглых, даже каких-то зеленоватых. И почти сразу же подошла медсестра с двумя маленькими браслетиками, на которых были написаны имена, и спросила, которая из ее девочек Клара. Люси посмотрела на ту, что лежала слева, ту, что первой покинула материнскую утробу. Так на судьбу Клары была наложена печать. А сейчас она мертва, ее девочка, ее убило чудовище, увидевшее свет в этом самом родильном доме, тут, напротив. А сестра Клары, Жюльетта, чуть не разде- лила ее судьбу. Этот негодяй родился двадцать три года назад. Люси захлопнула дверцу машины, вопросы роились у нее в голове. Почему она заехала одна так далеко от своего дома и находится сейчас возле этого на- столько символического места, тогда как ровно год назад, почти день в день, стояла у дверей морга? Кто протянул эту невидимую нить между жизнью и смер- тью? И, говоря честно, зачем ей нужно ворошить прошлое, гоняться за призрака- ми? Внезапно она услышала, совершенно ясно услышала слова матери, сказанные несколько дней назад. О семейном проклятии, павшем на их семью, о том, что из поколения в поколение одна из девочек-близнецов неизменно погибает... Может быть, какую-то похожую драму переживали предки Грегори Царно? Существовало ли
оно, это невидимое зло, переходившее из поколения в поколение и превратившее Царно в убийцу детей? Родился ли он с предрасположенностью к убийству? Откуда в цивилизованном человеческом существе берется такая жестокость? Кто несет за это ответственность? Общество? Уровень культуры? Тот же вид генетической па- мяти, который вынудил эмбрион Люси Энебель пожрать собственную сестру- близнеца? - Нет, нет, я не такая, как они, - прошептала Люси. - Они отнимают уже су- ществующую жизнь... Она вошла в роддом, держа в руке конверт со снимками, сделанными на месте убийства Тернэ, и подошла к регистратуре. Быстро - так, чтобы регистраторша успела заметить только трехцветную полосу в углу, - показала свое фальшивое служебное удостоверение. - Лейтенант Куртуа из Парижского уголовного розыска. Мне бы хотелось пого- ворить с заведующим акушерским отделением. Сразу взять быка за рога, говорить твердо, уверенно, точно формулировать просьбу - лучший способ избавить собеседника от колебаний, а себя от отказа. А уж когда человек слышит слово «уголовная», он сразу кидается к телефону и делает всё, о чем попросят. Регистраторша с кем-то поговорила и повесила трубку с официальной улыбкой: - Доктор Блотовски ждет вас в акушерско-гинекологическом отделении. Это на втором этаже, по коридору налево. Табличка с именем доктора на двери кабине- та. Люси поблагодарила и стала медленно подниматься по лестнице. Ни разу за де- вять лет ей не довелось побывать в родильном доме. Живя в мире мужчин, она слышала о родах только с чужих слов. Один коллега только что впервые стал от- цом... У другого жена ждет второго ребенка... Иногда эсэмэски от далеких друзей из Дюнкерка, на которые она всегда отвечала одинаково: «От души поздравляю!»... Что у нее в жизни разладилось? Почему она отсекла от себя счастье, которое для других женщин - основа жизни? Почему настолько погрузилась в это прокля- тое ремесло полицейского, что забыла о собственных детях, о том, что отноше- ния с друзьями, с мужчинами надо строить, надо поддерживать? Господи, да что же она так разволновалась? Она шла по бесконечному коридо- ру, мимо полуоткрытых дверей, за которыми кричали дети, повинуясь инстинкту выживания, которым природа наделила их с самого рождения. Люси слышала когда- то, что эти крики бывают пронзительными, как звук циркулярной пилы, и тогда у матери прибывает молоко. Странные механизмы записаны в наших генах... Она постучала в дверь заведующего отделением и, не дожидаясь ответа, вошла. Доктор выглядел лет на тридцать пять - сорок, череп его был гладко выбрит, светлая бородка выгодно оттеняла синеву глаз. Люси села, быстро представилась и сразу же перешла к делу. - Мне хотелось бы услышать, - мнимая Амели Куртуа положила на колени кон- верт с фотографиями, руки ее слегка дрожали, но голос звучал вполне уверенно: - были ли вы знакомы со Стефаном Тернэ. Он, как и вы, заведовал акушерско- гинекологическим отделением этого родильного дома с девятьсот восемьдесят шестого по девятьсот девяностый год. - Я начал здесь работать всего шесть лет назад, а вот доктор Филипп, кото- рый был моим предшественником, стал заведовать отделением сразу после Тернэ. Мне о Тернэ известно лишь то, что он отличный специалист. Несмотря на его разногласия с некоторыми коллегами и излишний радикализм идей, он очень много сделал для больницы. А его труды по проблемам преэклампсии не просто извест- ны , но до нашего времени служат основой для работы во всей стране. Ваш визит как-то с этим связан? - в общем, да. Тернэ убит. Доктор разинул рот и откинулся на спинку кресла. Новость его ошеломила.
- Господи! А при каких обстоятельствах? - Не стану углубляться в детали. Я приехала сюда только в связи с тем, что в этом самом родильном доме четвертого января тысяча девятьсот восемьдесят седьмого года родился ребенок, которого звали Грегори Царно, причем мать от него отказалась и имя ее неизвестно. Мы знаем, что отсюда новорожденного пе- редали в приют Реймса, где мальчик и был усыновлен в возрасте трех месяцев. Интересы следствия требуют, чтобы вы открыли мне тайну его рождения. А прежде всего - имя биологической матери Царно. Мне нужно поговорить с ней о том, как протекали роды, была ли она связана, и если да, то как, с доктором Стефаном Тернэ. Мне надо знать, насколько хорошо они были знакомы. И естественно, мне надо поговорить с ней о ее сыне. Доктор явно был в затруднении. Он достал из кармана нож для разрезания бу- маги и принялся вертеть его в руках. - Анонимность в таких случаях, как вам должно быть известно, строго защище- на французским законодательством. Только сам ребенок, рожденный при подобных обстоятельствах, имеет право, достигнув совершеннолетия, ходатайствовать в суде о том, чтобы ему открыли тайну. И только ему, если ходатайство удовле- творено, дают доступ к запечатанному в свое время самой его матерью конверту, где могут содержаться сведения о ее имени, фамилии, об отце ребенка, о пред- ках, о причинах, по которым она решила ребенка оставить, словом, все, что она хотела бы о себе сообщить. Иногда конверты оказываются пустыми - это значит, что мать решила не оставлять никаких следов, чтобы ее нельзя было найти. Дол- жен сказать, так чаще всего и бывает. Но должен сказать и другое: поймите, я не могу дать вам конверт без бумаги, подписанной следователем, в которой было бы указано, для каких нужд это требуется. Он говорил четко, глядя прямо в глаза Люси, тон был назидательный, и чувст- вовалось , что этот человек больше всего на свете почитает порядок, и никогда не пойдет против правил. Люси, кивая после каждой фразы доктора, твердо вы- держала его взгляд. Она знала, что должна его переубедить, если не хочет вер- нуться домой несолоно хлебавши. - Я уже сделала запрос и заверяю вас, что вы получите такую бумагу в тече- ние двух-трех дней. Следователи завалены работой, а вы не хуже меня знаете, как все всегда задерживается из-за чисто бюрократических проволочек. А мы, полицейские, работающие «на земле», должны торопиться, потому что чем дольше идет следствие, тем больше жизней под угрозой, тем больше людей страдает. Вам же это понятно... - Да, конечно, я вас прекрасно понимаю, но меня... Люси выложила перед ним фотографии, и он умолк на полуслове. - Вы хотели знать, при каких обстоятельствах погиб Стефан Тернэ? Вот, пожа- луйста , смотрите. Доктор с ужасом уставился на них. - Боже, боже, как можно совершить такое... - Больные люди попадаются везде. Палач заставил свою жертву мучиться долгие часы, прижигая ему кожу и всячески его терзая. Что же до Грегори Царно, этот несчастный ребенок, родившийся от матери, не открывшей своего имени, на про- шлой неделе собственными руками разорвал себе горло в тюремной камере. А знаете, почему он оказался в заключении? - Не знаю. - Он нанес шестнадцать ударов ножом восьмилетней девочке, а убив ее, сжег тело в лесу. Эта девочка - моя дочь. Акушер опустил глаза, отложил снимки и ни слова не ответил. Люси, сообщив- шая ему столько кошмарных подробностей, чувствовала себя обескураженной. На- конец доктор бросил беглый взгляд на стоявшую рядом с компьютером фотографию сына и выдавил:
- Я... я искренне соболезную... - Мне нужны от вас не соболезнования, а помощь. Единственный человек, кото- рый имел право открыть этот злополучный конверт, умер в тюремной камере. Убийца, может быть, еще похуже Царно, где-то скрывается. Мы идем по его сле- ду, доктор, мы охотимся за ним, и мы не можем позволить себе остановок из-за бумажки. Поэтому прошу вас в последний раз: покажите мне конверт. Блотовски еще несколько секунд поколебался, потом снял трубку. - Я иду в архив, - сухо объявил он невидимому собеседнику, сунул нож для разрезания бумаги обратно в карман халата и встал. - Пойдемте. Это в подвале. Люси со вздохом облегчения быстро сложила фотографии и поспешила за ним. В лифте Блотовски вставил ключ в скважину, и они, спустившись прямо в подвал, вышли в узкий коридорчик, где горели лампы дневного света. Вдоль черных стен шли толстые трубы. Шумел вентилятор. Все вместе было похоже на машинное отде- ление корабля. - Подземные коридоры позволяют персоналу переходить из одной клиники Регио- нального медицинского центра в другую. Кроме того, именно через подвалы мы переправляем из нашего отделения в лабораторию анализы. Вот по этим трубам, которые вы видите над головой. И наконец - здесь собраны досье пациентов за тридцать последних лет. Скоро всем этим будут заниматься компьютеры. И слава богу. Подземелье, по которому они шли, было настоящим лабиринтом. Кто-то куда-то шел, кто-то куда-то бежал, человека в тусклом свете неона можно было заметить лишь по мельканию белого халата. Время от времени на стенах возникали таблич- ки-указатели с названиями корпусов, без них заблудиться тут ничего не стоило. Неожиданная, кипучая подземная жизнь... Они снова свернули. Блотовски достал еще один ключ и отпер им ведущую в ар- хив родильного дома железную дверь. Повернул выключатель, под потолком с по- трескиванием замерцали трубки люминесцентных ламп, освещая длинные, на десят- ки метров, ряды папок: жизни, замершие на бумаге, аккуратно выстроенные одна за другой на полках многоярусных стеллажей. Доктор чувствовал себя здесь как рыба в воде, он, ни на секунду не задумав- шись, двинулся в глубь помещения. Люси шла за ним, примечая наклеенные на папках бумажки с обозначением года и месяца, и ощущала себя маленькой, ни- чтожной: сколько рождений, сколько новых душ, сколько тел, явившихся на свет и готовых к жизненным приключениям, были заложены в эти досье. - Ага, январь восемьдесят седьмого. Это здесь. Теперь - буква «Ц». Указательный палец акушера пробежал по корешкам папок и замер. - Так... так. Отлично... Вот здесь мы и найдем все, что нам нужно: сведения о госпитализации из приемного покоя, записи палатного врача, заключение гинеко- лога, свидетельство о рождении, протокол о течении родов... Он вынул папку, содержавшую несколько досье, стал ее листать, наконец, ос- тановился на интересующем их имени. - Ну, вот и он. Грегори Артур Танаэль Царно. Родился четвертого января ты- сяча девятьсот восемьдесят седьмого года. Доктор вынул из папки большой пластиковый пакет с наклейкой, на которой значились имя и дата рождения. Люси глаз не сводила с имен: Грегори, Артур, Танаэль. Почему именно такие? Может быть, два из них даны в честь отца ребен- ка и его дедушки, так часто делают во французских семьях? Подкидыш без корней и без семьи, не сохранил ли Царно в этих именах следы своего прошлого, своих предков? Сохранил по воле матери, пусть даже она так жестоко обошлась с ним по причине, которая так интересовала Люси. Вынув из пакета пресловутый конверт и отложив его в сторону, доктор принял- ся изучать медицинские документы. Свет в архиве был мертвенный, синеватый,
холодный, бумага - старая. Царство вечной недружелюбной ночи. Блотовски, выполняя обещание, стал читать вслух, хотя чувствовалось, что ему не по себе: - Значит, так... Мать явилась в приемный покой акушерско-гинекологического отделения двадцать девятого декабря восемьдесят шестого года, осматривал ее и дал направление на госпитализацию доктор Тернэ. Кроме того, тут написано, что он вел эту женщину как гинеколог с пятого месяца беременности. Сейчас-сейчас... - Он порылся в прозрачном пакете. - Странно... Да, очень странно! А где же ее медицинская карта за этот период? Где результаты анализов, протоколы УЗИ? Все это должно было храниться здесь же, вместе с остальным. - Вы уверены, что этого там нет? Он снова порылся в пакете. - Нет. Ничего нет. Может быть, забыли положить... или... или через некоторое время кто-то захотел посмотреть эти документы, а потом не вернул на место? К сожалению, документы не так уж редко теряются в закоулках бюрократических ко- ридоров... - Нередко, да. Допустим, так и было. Люси все острее чувствовала: она напала на след. В прошлом Стефана Тернэ есть что-то странное, что-то загадочное. Она показала на папку, которую док- тор держал в руках: - Раз у вас здесь есть сведения из приемного покоя, вы же наверняка можете посмотреть, как звали эту женщину, даже и не открывая запретного конверта? Врач молча протянул Люси открытую страницу. На строке, предназначенной для имени и фамилии, было четко написано: «Мадам X». - И везде только так. По воле матери сохранена полная анонимность. Люси стиснула зубы. Хотя ладно, есть ведь еще запечатанный конверт. А пока надо задать те вопросы, что вертятся на языке: - Зачем эту женщину положили в отделение за неделю до родов? У нее были ка- кие-то проблемы со здоровьем? Блотовски снова перелистнул несколько страниц. Здесь все оказалось на мес- те: сведения о внутривенных вливаниях, о препаратах, которые вводили пациент- ке, анализы крови, записи артериального давления и частоты сердечных сокраще- ний. Да, с этой стороны все прозрачно, Стефан Тернэ ничего не скрыл, даже имени палатной медсестры. - Судя по тому, что здесь написано, доктор Тернэ диагностировал преэклам- псию, именно потому пациентка должна была находиться под наблюдением. Поэтому ее и госпитализировали заранее. Преэклампсия... Люси вспомнила, что именно по преэклампсии Тернэ и специали- зировался . - А откуда она берется, эта преэклампсия? - Одной из возможных причин называют дефицит кровоснабжения фетоплацентар- ного, то есть относящего к плоду и плаценте, комплекса, а если проще - недос- таточный кровоток в матке. Чрезвычайная бедность плаценты кровеносными сосу- дами часто приводит к рождению ребенка с запоздалым развитием. А у страдающей преэклампсией будущей матери на поздних сроках беременности возникает множе- ство проблем, основные из которых гипертензия, то есть повышенное артериаль- ное давление, и протеинурия, то есть повышенное содержание белка в моче. В большинстве случаев женщины, страдающие преэклампсией, в последнем триместре беременности жалуются на сильные головные боли и шум в ушах. Есть множество теорий, связанных с этим заболеванием, сейчас мы уже умеем предупреждать его, но причины возникновения преэклампсии до сих пор неизвестны. Доктор Тернэ изучал эту область медицины, у него есть ряд работ, посвященных, в частности, ответственным за преэклампсию генам и фетоплацентарной недостаточности. Те- перь вам яснее?
- Немножко яснее, спасибо. Акушер снова принялся листать страницы: - Вот и отлично. Дальше... Анамнез матери - тут нет ничего особенного, разве что непереносимость лактозы. - У ее сына врач отметил то же самое. - Естественно, ведь это наследственное. Страницы и те шелестели в этом каменном мешке громче, чем где-то еще, и ше- лест их был каким-то необычным, будто страницы стеклянные... - Ребенок появился на свет ночью, в два часа тридцать четыре минуты, в ро- дильной палате номер три. Присутствовали Тернэ, акушерка, анестезиолог и па- латная медсестра. Доктор записал, что у мадам X начались судороги, появилась тахикардия. О господи! - что там еще такое? Доктор тяжело вздохнул, поднял голову, посмотрел на Люси: - Мать Грегори Царно умерла на родильном столе от катастрофического крово- течения - это термин, мадам Куртуа. А говоря попросту, в ее организме практи- чески не осталось крови. Люси вздрогнула, ее как будто ударили. Помимо воли, она сразу вспомнила рассказ матери о психогенеалогии, о передаче зла через бессознательное. Она подумала о новорожденном Царно как о ребенке, проклятом заранее, об исчадии ада, убившем свою собственную мать ради того, чтобы явиться на свет. Она представляла себе багровое лицо, пронзительный крик младенца, представляла, как он орет, возвещая о том, что родился, в то самое время, когда его мать истекает кровью и умирает. Она не смогла скрыть разочарования: след, который удалось нащупать, мог оборваться прямо здесь, в архиве. - А что написано о новорожденном? - Грегори Артур Танаэль Царно... Был извлечен из утробы матери посредством кесарева сечения. Вес - четыре с половиной килограмма, длина... пятьдесят пять сантиметров? Хм, показатели превышают норму. В большинстве случаев у матерей, страдающих преэклампсией, наблюдается обратное, именно в связи с недостаточ- ным кровоснабжением плаценты. Впрочем, и такое бывает. - Часто? - Редко. Но даже и сегодня известны далеко не все механизмы преэклампсии. Кроме того, может играть роль генетическая предрасположенность. В общем, все тут очень сложно. «Ребенок, отличавшийся от других уже при рождении», - подумала Люси. Мало того, что он убил свою мать, так еще и не вписывался в статистику по преэк- лампсии... Акушер водил пальцем по строчкам: - Судя по записям, никаких особых проблем у новорожденного не было. Все шло, как положено. - Он вынул папку микропедиатра, быстро перелистал страни- цы. - Да, измерения, взвешивания, анализы... Всё, абсолютно всё в норме. Прав- да , доктор Тернэ, насколько я вижу, делал младенцу больше анализов крови, чем требуется. - Известно почему? Блотовски покачал головой: - Нет. Насчет этого ничего не написано. Ребенок оставался в отделении для новорожденных девять дней, затем его отправили в ясли-приют. Опять-таки - всё, как обычно. Он снова залез в пакет и на этот раз достал оттуда два свидетельства. У Лю- си мурашки пошли по коже от этих лежавших в одной папке документов. Мать и сын. Одна умерла, другой появился на свет. - Дата составления свидетельства о рождении: сразу после родов. Там, где
должны были быть написаны имена матери и отца, - пустые строки, это нормально при анонимных родах. Для вашего сведения: когда ребенка усыновляют, отдел за- писи актов гражданского состояния (у этих учреждений свои собственные бланки) заполняет пустые строки именами и фамилиями приемных родителей, и только у нас в архиве хранятся оригиналы документов, заполненные сразу после родов и подписанные заведующим отделением. - Он взял вторую бумажку. - Второе свиде- тельство также подписано доктором Тернэ: «Смерть последовала в результате эк- лампсии и катастрофического кровотечения», время, дата, перечень лиц, присут- ствовавших при кончине. На мой взгляд, тут не к чему придраться. - Как - и это всё? Женщина умирает в больнице, и не делают вскрытия, не проводится расследование? - Нет, если этого не требуют близкие. Видимо, в этом случае так и было, по- тому что здесь больше нет никаких документов. Знаете, ведь если пациентка по- гибает, всегда проводится своего рода «разбор полетов»: оперативное совеща- ние, на котором заслушивают и обсуждают подробный доклад лечащего врача, ме- дицинское же расследование, иногда сопровождающееся вскрытием, ведется только в тех случаях, когда причины смерти не ясны. Тогда снова изучают медицинскую карточку и все остальные документы, чтобы понять, из-за чего это случилось. Прошу поверить мне на слово, что смерть в больнице, а уж тем более - смерть в родах никогда не воспринимается как обычное дело и такие случаи не спускаются на тормозах. От этих откровений Люси бросило в дрожь. Ей казалось, что от нее ускользает главное: человеческие отношения между Тернэ и его пациенткой, причины, по ко- торым мать хотела бросить ребенка... Чем больше Люси размышляла над увиденным и услышанным, тем больше нервнича- ла . Она снова посмотрела на папку и поморщилась, вдруг заметив в именах Цар- но, крупно выписанных на наклейке, то, чего не замечала раньше. - Грегори Артур Танаэль Царно... Господи... Люси замерла и замолчала так надолго, что доктор забеспокоился: - Что случилось? Ей было трудно говорить, все в ней кипело. - Это... эти имена - кто их дал ребенку? - Вероятно, и имена, и фамилия, которые следовало дать новорожденному, были записаны со слов матери еще до родов. Так бывает, и в подобных случаях выбор матери после родов фиксируется в документе, который подписывает врач или аку- шерка, принимавшая роды. Если мать не сообщила, как хочет назвать ребенка, сотрудник отдела гражданского состояния, выписывающий ему свидетельство о ро- ждении, сам выбирает для него три имени, одно из которых служит фамилией. В данном случае Царно - не имя, стало быть, матери почему-то хотелось, чтобы ребенок носил именно эту фамилию. Люси взяла в руки досье и показала пальцем на инициалы убийцы своей дочери. - Видите? Первые буквы его трех имен и фамилии - Г, А, Т, Ц. Основания мо- лекулы ДНК. Доктор нахмурился. - А ведь правда! Как вам пришло в голову обратить на это внимание? - Ну, скажем так: в последнее время мне не раз приходилось сталкиваться с проблемой ДНК. Озадаченный Блотовски вынул из пакета небольшой коричневый конверт с сур- гучной печатью. - Странное совпадение... - Это не совпадение, и ребенка назвала не мать. Эти имена и эту фамилию дал ему Тернэ. - Зачем? Зачем ему это могло понадобиться? - Не знаю. Но странным образом мне это напомнило тавро, клеймо, которое вы-
жигается на теле животного, чтобы таким образом пометить его и иметь возмож- ность следить за ним дальше. Сквозной контроль, понимаете? Доктор не ответил, он о чем-то размышлял. То, что говорила эта женщина, вы- ходило за пределы его понимания. И вообще было уму непостижимо. Люси между тем уже показывала на конверт: - Теперь вы его откроете? Блотовски срезал принесенным с собой ножом печать. Люси отметила, что кон- верт самый обычный, запечатан чисто символически, и потому любой работник больницы, раздобыв ключ от архива, мог бы зайти сюда, снять с полки досье и узнать имя матери. Доктор заглянул в конверт и повернул его отверстием к Люси: - Пусто. Мать предпочла не открывать своего имени. Весьма сожалею. Люси оцепенела. Уйти отсюда с носом, без всякого результата, нет, это не- возможно ! Люди, перечисленные в этом досье, занимались ребенком, кормили его, купали, наблюдали с первого вздоха. Они наверняка что-то знали о нем. В тот момент, когда акушер уже собрался было положить прозрачный пакет в папку, Лю- си его остановила: - Погодите. Она выхватила у него досье, быстро нашла протокол родов, просмотрела его и показала доктору пальцем на имя медсестры, присутствовавшей в родильном зале. Эта медсестра ухаживала за матерью Грегори Царно, пока та лежала в предродо- вой палате, была с ней с начала до конца. Не может быть, чтобы две женщины не разговаривали между собой, ничего не обсуждали. Вполне возможно, даже навер- няка, медсестре было известно, какие отношения связывали ее подопечную с Тер- нэ. - Пьеретт Солен, медсестра. Она сейчас работает в отделении? - Никогда о такой не слышал. Заведующий отделением поставил папку на место и улыбнулся посетительнице: - Но чтобы утешить вас и чтобы вы не ушли от нас разочарованной, я сейчас загляну в архив личных дел персонала и дам вам адрес этой медсестры. Конечно, это старый адрес, более чем двадцатилетней давности, но ведь, может быть, госпожа Солен до сих пор там живет. Это вас устроит? Тогда подождите минутку, а потом пойдем выпьем кофе. Согласны, мадемуазель Куртуа? Ш Когда Люси постучала в дверь дома Пьеретт Солен, шел уже второй час попо- лудни , а ела она последний раз еще в Париже. С тех пор выпила только чашку кофе с доктором Блотовски. Непременно надо пообедать, как только переговорит с этой бывшей медсестрой, иначе она рискует прямо за рулем рухнуть в обморок и закончить свою жизнь в придорожной канаве. За два дня она намотала больше километров, чем за весь предыдущий год. Пьеретт жила в маленьком, недорогом домике в тихом районе на окраине горо- да. Блотовски, сверившись с досье, сказал, что этой женщине сейчас шестьдесят восемь, что уволилась она восемь лет назад, уйдя на вполне заслуженный отдых. Хозяйка домика приоткрыла дверь, но встала в проеме, не пропуская незваную гостью. На Пьеретт было простое длинное платье в цветочек и старомодные чер- ные туфли-лодочки. Лоб и щеки - в морщинах, образующих на лице сложные гео- метрические фигуры. Довершали облик бывшей медсестры тяжелые очки в коричне- вой оправе с перевязанными ниточкой дужками. Глаза за линзами казались боль- ше , чем на самом деле. - Увы, что бы вы ни собирались мне продать, меня это не интересует! - Я ничего не собираюсь вам продавать. Я из полиции. Люси снова показала свое удостоверение, на этот раз подержав его перед гла-
зами собеседницы подольше. Пьеретт, слегка прищурившись, внимательно и опас- ливо вглядывалась в карточку, и Люси решила, что старушку надо успокоить: - Не волнуйтесь, ничего страшного. Расследование привело меня в родильный дом, где, судя по документам, вы проработали больше тридцати лет. Я пытаюсь восстановить кое-какие события из прошлого, и пришла к вам, чтобы задать не- сколько вопросов. Пьеретт Солен выглянула на улицу и подозрительно осмотрела припаркованную у тротуара машину Люси: - А где ваш коллега? В сериалах полицейские всегда ходят по двое. А вы по- чему одна? Люси вежливо улыбнулась: - Мой коллега опрашивает сейчас других сотрудников родильного дома. Что же до сериалов... Знаете, не стоит верить всему, что там показывают, на самом деле жизнь у полицейских совсем другая. Бывшая медсестра еще немножко поколебалась, но, наконец, осмелилась пригла- сить мнимую парижанку в дом. Пять минут спустя Люси уже сидела на покрытом толстым шерстяным пледом диване, держа в руках чашку с крепким и сладким чер- ным кофе. Короткошерстая полосатая кошка, ласково мурлыча, терлась о ее ноги. На экране телевизора шел американский сериал - кажется, «Молодые и дерзкие». Стоило Люси произнести имя Стефана Тернэ и попросить рассказать о нем, лицо старушки необычайно оживилось. - О-о, доктор Тернэ был моим непосредственным начальником все четыре года, пока работал в нашем роддоме, и это замечательный врач, прекрасный специа- лист, очень увлеченный своим делом и хватающийся буквально за все подряд. - То есть? - Да за что он только не брался! И акушерство, и гинекология, и иммунология - всё ему было интересно! А уж как его интересовали проблемы зачатия! Он мог сутками не выходить из больницы, никогда не считался со временем. Сам так ра- ботал, и того же требовал от сотрудников, от всего отделения, он был очень строгим заведующим и не любил, когда кто-то из нас просился в отпуск. Работа, прежде всего - работа! - Доктор часто сам принимал роды? - Да, часто. Несмотря на то, что месье Тернэ выглядел человеком суровым, он очень любил помогать детишкам появиться на свет. И все четыре года доктор как минимум раз в день обходил родильные залы, перерезал пуповины и поздравлял мамочек, которые раньше наблюдались у него как у гинеколога. Такое могло быть в любое время дня и ночи, и лично я сроду не видела ни в одной больнице, ни одного заведующего отделением, который вел бы себя подобным образом. Работать с ним было нелегко, но мы все его любили. Люси вспомнила статью в Википедии: как Тернэ, когда был на войне медбратом, обнаружил лежавшего на земле ребенка, связанного пуповиной с мертвой матерью. Раны, нанесенные его душе в Алжире, так никогда по-настоящему и не зарубцева- лись... А Пьеретта, отхлебнув кофе из чашки, вдруг поглядела на гостью так пе- чально, словно догадалась об истинной цели ее визита. - С доктором Тернэ что-то случилось? Люси сообщила трагическую новость и дала бывшей сотруднице Тернэ время пе- режить услышанное. Пьеретта пустыми глазами смотрела в пол сквозь толстые линзы очков: должно быть, на нее потоком хлынули воспоминания - хорошие, дур- ные , разные, но приобретающие теперь, когда она знает о смерти своего тогдаш- него начальника, совсем иной смысл. И цену эти воспоминания теперь будут иметь совсем иную: отныне они будут храниться в шкатулке с драгоценностями... Люси воспользовалась ситуацией: - Расскажите мне о ночи четвертого января восемьдесят седьмого года. Это была морозная зимняя ночь, доктор Тернэ тогда помог родиться на свет мальчи-
ку, которого потом назвал Грегори Царно. Вы в ту ночь дежурили в родильной палате номер три, мать умерла на столе во время родов из-за кровотечения, связанного с преэклампсией. Припоминаете? Лицо бывшей медсестры стало похоже на ледяную маску, потом верхняя губа за- дергалась, и пожилая женщина прикрыла рот рукой. Поставила чашку, чашка звяк- нула о блюдце. Люси стиснула руки: прошло двадцать с лишним лет, а мадам Со- лен по-прежнему помнит эту ночь, вот сейчас, сейчас... Но случилось неожиданное. Хозяйка дома встала и сказала: - Все это было слишком давно, да, слишком давно, и я ничего больше не пом- ню . Простите. Люси тоже встала и подошла ближе к Пьеретт: - Вы не могли забыть. Послушайте, чего вы боитесь? Та несколько секунд поколебалась. - А вы можете гарантировать, что у меня не будет из-за этого неприятностей? - Конечно. Гарантирую. И снова они замолчали. Бывшая медсестра раздумывала, Люси ждала, понимая, что старушка наверняка знает некую страшную тайну, которую Тернэ, скорее все- го, вынуждал ее хранить все эти годы. Но теперь, когда его нет на свете, а она больше не работает в родильном доме, эту тайну можно открыть. Пьеретт подошла к телевизору, выключила его, и в комнате воцарилась мертвая тишина. Люси, предполагая, что старушка ждет наводящих вопросов, заговорила первой: - Вы ухаживали за этой женщиной во время предродового периода, приносили ей пищу, выполняли назначения врачей. Известно ли вам ее имя? Это очень важно для моего расследования. - Конечно известно, - пожала плечами Пьеретт. - Ее звали Аманда Потье. Люси почувствовала огромное облегчение: наконец-то у неизвестной, у этой женщины, умершей в родах, скорее всего - в ужасных страданиях, появилось имя! Теперь главное - не спугнуть собеседницу, не дай бог, замолчит! Люси решила не просить ни ручки, ни бумаги, ничего не записывать, только запоминать на- крепко каждое слово: обстановка должна оставаться неформальной. Между тем бывшая медсестра продолжала: - Она была совсем молоденькая - двадцать лет, ну, может, двадцать один год, и очень хорошенькая, можно даже сказать, красавица: черноглазая с длинными темными волосами. - А почему эта молодая женщина решила рожать анонимно? - Аманда не хотела ребенка, а делать аборт оказалось поздно. Дружок бросил ее самым, что ни на есть подлым образом за несколько дней до того, как она пришла к нам, и она считала, что слишком молода для того, чтобы суметь одной вырастить малыша. Люси сжала кулаки. Будущая мать, молодая, брошенная тем, кого она так люби- ла, тем, кто обещал ей, наверное, золотые горы, а она, наивная, верила... Это было так похоже на ее собственную историю. Картинки из прошлого проступали одна за другой, это чертово расследование проникло ей в самое сердце. Она по- пыталась подавить чувства, прогнать мысли, возвращавшие ее назад, абстрагиро- ваться от боли, которую испытывала как женщина и как мать. Ей надо оставаться сильной и думать только о деле. - Расскажите мне все, что вспомнится, - сказала Люси бывшей медсестре. - И не торопитесь. Пьеретта долго сидела с закрытыми глазами, потом открыла их и начала свой рассказ: - Аманда Потье была художницей, живописцем, она много работала, но жить ей было трудно, картины не так уж хорошо продавались. У нее была маленькая квар- тирка в четырех километрах отсюда, на окраине Реймса. Они с доктором Тернэ
познакомились задолго до того, как она поступила к нам на госпитализацию: доктор купил на одном из вернисажей несколько ее работ, чтобы поддержать мо- лодое дарование, и даже сам заказал ей картины. Всем казалось, что Аманда очень его любит. Да, картины он ей заказал, чтобы украсить ими свой дом, но они имели какое-то отношение к ДНК. Аманда говорила, что вкус у месье Тернэ очень странный, но платит он хорошо. Люси вспомнила картину, которую мельком видела в библиотеке Тернэ, а потом, кажется, и на фотографиях, сделанных на месте преступления. Что-то вроде пла- центы и подпись в уголке - «Аманда П.». - Аманда рассказывала, что иногда они встречались, чтобы вместе пообедать и поговорить - главным образом об искусстве. А потом однажды разговор зашел о ее беременности, и доктор убедил Аманду перейти от своего гинеколога к нему. И вел ее в последние четыре месяца беременности. Люси старалась запоминать и одновременно обдумывать услышанное. Совершенно очевидно, что Стефан Тернэ искал случая приблизиться к Аманде и ее будущему ребенку. А дальше как можно рассуждать? Какие еще встают вопросы? По собст- венной ли воле Тернэ старался сблизиться с Амандой? Быть может, девушка счи- тала доктора своим другом, а он просто наблюдал за ней... или даже следил? Не покупал ли он картины только для того, чтобы завоевать доверие молодой худож- ницы? Внезапно ей пришел в голову вопрос, который она тут же и задала собеседни- це, нарушая хронологию рассказа: - А скажите, вы знаете, почему доктор перебрался в восемьдесят шестом году в Реймс? У него была в Париже прекрасная работа, он занимался многими иссле- довательскими темами, очень много ездил. Зачем ему было срываться с места и искать себе приюта в провинции? Пьеретт замялась: - Думаю, он просто воспользовался удобным случаем. Его предшественнику, доктору Грайе, оставалось три года до пенсии, но, когда в родильный дом было прислано резюме доктора Тернэ, он сразу же подал в отставку. Та-ак. Еще один выстрел в грудь. - Подал в отставку за три года до пенсии? А что, раньше он говорил, что со- бирается уволиться? Медсестра, сжав губы, покачала головой: - Никогда он нам такого не говорил, да мы бы в жизни и не поверили, что та- кое может случиться. Но вот случилось... Знаете, наверное, доктору Грайе захо- телось пожить немножко для себя... А ушел он из больницы чуть ли не тайком, без пышных проводов. - Как, вы говорите, звали этого доктора? Его фамилия Грайе, а имя? - Робер. Робер Грайе. Но вам не удастся с ним встретиться: месье Грайе умер пять лет назад от Альцгеймера, я была на похоронах. Очень, очень печальный конец... Люси впитывала важную информацию, откладывала ее про запас. Возможно ли, что Тернэ ускорил отставку своего предшественника, чтобы заменить его, при- близиться, таким образом, к Аманде Потье и стать ее лечащим врачом? От всего этого буквально голова идет кругом, и все это кажется невероятным, непостижи- мым... Только ведь совпадение дат не может быть случайным! Тернэ уехал из Пари- жа и обосновался в Реймсе в восемьдесят шестом году, Аманда тогда была бере- менна... Ради того, чтобы самому принять у нее роды в начале января восемьдесят седьмого года, приезжий навязался молодой женщине в лечащие врачи, наблюдал за ней в течение последних месяцев беременности... Люси отступила во времени еще чуть назад: Париж, опять-таки восемьдесят шестой год, если верить статье в Википедии, Тернэ разводится - за несколько недель до отъезда. Может быть, этому разводу предшествовало какое-то событие? Или даже случилось что-то, что
подтолкнуло супругов Тернэ к разводу? Может быть, первая жена Тернэ в курсе чего-то такого и оно связано с Амандой Потье и доктором Грайе? Люси решила обдумать все это позже и снова обратилась к медсестре: - А у Аманды Потье была семья? Ее кто-нибудь навещал в родильном доме? - Да, да, конечно! Ее родители приезжали из Вильжюифа, всячески ее поддер- живали. Мама у нее была очень красивая, совсем еще молодая, они с Амандой бы- ли очень похожи. Будущая бабушка лет сорока от роду... Пьеретт водила пальцем по краю чашки с кофе, было видно, что воспоминания для нее болезненны, но Люси не могла остановиться на достигнутом: - Как вел себя доктор с Амандой, когда она лежала в предродовой палате? - Все время был с ней рядом, днем и ночью. Иногда даже подменял нас, медсе- стер, выполнял за нас нашу работу. Помню, что у нее часто брали кровь на ана- лиз , так он велел. Еще помню, что у нее была ужасная слабость, и что живот у нее был огромный. И она очень много ела - фрукты, печенье, да что попадалось под руку, то и совала в рот. - Они были близкими друзьями, доктор и Аманда, как вам кажется? Бывшая медсестра нахмурилась: - Судя по тому, что доктор не очень-то расстроился, когда Аманда умерла на родильном столе, не такими уж близкими. Люси волновалась все больше и больше. Теперь она не сомневалась, что Грего- ри Царно не был обычным ребенком. Что-то было в новорожденном такое, что страшно интересовало доктора. Что-то такое, из-за чего, возможно, Тернэ раз- велся, переехал в другой город и поставил свою жизнь в зависимость от этого ребенка. Поди пойми, что бы все это значило... - Расскажите теперь о том, как протекали роды. Пьеретт Солен, прежде чем ответить, сглотнула слюну. - В ночь на четвертое января все аппараты, которые показывали состояние Аманды, будто взбесились. Сильно поднялось давление, сердце работало с пере- грузкой. Оставалась еще неделя до срока, но нечего было и думать о том, чтобы ждать естественных родов. Надо было любой ценой вытащить ребенка наружу. Док- тор тут же вызвал анестезиолога и акушерку, Аманду перевезли в родильную. - Голос пожилой женщины дрожал, ее переполняли эмоции. - Дальше все было очень быстро и очень плохо, чем дальше - тем хуже. У Аманды начались судороги, от- крылось кровотечение, и нам никак не удавалось его остановить. Доктор сделал ей операцию - кесарево сечение. Это... это было ужасно! Из бедняжки Аманды вы- лилось не меньше литра крови, причем очень быстро, казалось, ее тело совер- шенно непонятно почему стремится отдать всю питавшую его энергию... У Люси мороз пошел по коже. - Аманда даже не видела своего сына, она так и не узнала, что у нее родился сын. Знаете, я проработала в родильном доме тридцать лет, и за все это время на моих глазах только три женщины умерли в родах. И каждый раз это был такой ужас, это было так бесчеловечно, так больно! Никому не пожелаю увидеть подоб- ное. Люси представила себе обстановку родильной палаты. Везде кровь, замершая линия электроэнцефалограммы, осунувшиеся лица медиков... И кошмарное ощущение провала. - А новорожденный? Пьеретт с отвращением поморщилась: - Когда его мать умирала, он был в полном порядке. Здоровенный парень, все показатели намного выше нормы. Редчайший, кстати, случай при преэклампсии у матери. В ее голосе звучала горечь, смешанная с неприязнью. - Вы некоторое время наблюдали за ним, да? - спросила Люси. - Нет, его сразу же перевели в отделение для новорожденных, а там другие сестры. Правду сказать, я даже и не знаю, что с ним стало потом. И пожалуй,
мне и не хотелось ничего знать о нем. Его мать умерла у меня на глазах, а он был абсолютно здоров. - Пьеретт снова поморщилась. - А после того, что вы мне сегодня сказали, мне еще тяжелее думать об этом... Воображение Люси работало на полную катушку, перед глазами теснились карти- ны произошедшего. В том числе этот громадный орущий младенец, багровый, по- крытый кровью и слизью, дрыгающий руками и ногами. Пьеретта долго сидела за- крыв лицо руками. Потом она вздохнула и, поколебавшись, заговорила снова: - В ту ночь, мадам, я видела одну вещь. Одну вещь, о которой никогда никому не рассказывала. И это никак не вязалось с диагнозом доктора. С преэклампси- ей. Люси подалась вперед. Ей казалось, что они подошли к краю пропасти. Черной бездны. А медсестра медленно продолжала: - Я имею в виду кровоснабжение плаценты. Плацента... Люси вспомнила картину на стене библиотеки Тернэ. А Пьеретт тем временем с трудом выговаривала слова, которых от нее прежде никто не слышал: - Может быть, вы знаете, что при преэклампсии плацента обычно очень бедна кровеносными сосудами, нет, не «обычно» - всегда, даже в тех случаях, когда ребенок рождается нормального размера. А тут... Вытащив младенца из рассеченной матки Аманды, доктор поспешил достать и плаценту. Акушерка и анестезиолог ни- чего не видели: одна занималась новорожденным, другой делал все, чтобы стаби- лизировать состояние пациентки, но я-то видела. Пьеретт замолчала, Люси, старавшаяся запомнить каждое ее слово, спросила: - и что, что вы видели? - Я видела эту плаценту, которая была похожа на гигантский паучий кокон, так много сосудов сплеталось у нее на поверхности. Чтобы уж быть до конца от- кровенной, скажу, что за все тридцать лет работы я ни разу не видела плаценты с подобным количеством сосудов. Вот почему этот ребенок родился таким круп- ным: ресурсов для правильного развития у него было в избытке. Не в силах усидеть на месте, Люси вскочила с дивана и, выкрикнув «Минут- ку!», выбежала из дома, взяла из машины коричневый конверт со снимками, сде- ланными на месте преступления, вернулась в гостиную, достала тот, на котором была плацента, и показала Пьеретт: - Плацента Аманды Потье была похожа на эту? Медсестра с отвращением кивнула: - Точь-в-точь такая. Такая же вся оплетенная сосудами. Но... откуда это у вас? - Из парижской квартиры доктора. Он заказал Аманде эту картину. - Аманда, изобразившая собственную плаценту... Боже, боже, какой кошмар! . . - Но, значит, доктору было известно, что плацента Аманды отличается повы- шенным кровоснабжением, и это сильно его интересовало. Может быть, больше всего остального. Медсестра отдала снимок и подула на руки. Люси прошептала: - Все это странно. Он мог увидеть это на УЗИ? - Думаю, да. Они помолчали. Каждая пыталась понять. Потом Люси на всякий случай показала медсестре картину с птицей Феникс, но о ней та ничего сказать не смогла. А потом Пьеретт заговорила опять: - Может быть, вы мне не поверите, но, когда... когда доктор увидел эту пла- центу во время родов, я заметила, что его глаза как-то странно заблестели... как будто... как будто зрелище его очаровало. Это длилось всего-то миг, навер- ное , меньше секунды, но я поняла, что чувствует он именно это. - Она потерла руки выше запястий. - Послушайте, я не лгу, у меня волосы дыбом встали. Когда доктор увидел, что я его застукала, он посмотрел на меня таким ледяным взгля-
дом, что я сразу поняла: лучше мне молчать. А через минуту Аманда уже была мертва. Люси лихорадочно размышляла. История, рассказанная собеседницей, глубоко ее взволновала, но к чему ее, эту историю, привязать? Чему так обрадовался Тер- нэ, в то время как его пациентка умирала на операционном столе? Может быть, он пожертвовал матерью, заставил женщину рожать только для того, чтобы поя- вился на свет этот ребенок? И снова тот же вопрос: кому и зачем было так нуж- но, чтобы этот ребенок родился? Глухим голосом Пьеретт продолжала рассказывать, чувствовалось, что ей нужно освободиться, наконец, от тайны, которую она хранила столько лет: - Прошло несколько часов после родов Аманды, и нас собрали на совещание с разбором того, что произошло. Кроме меня там были главный врач роддома, док- тор Тернэ, анестезиолог и акушерка. Доктор сделал доклад, отчитался. Офици- альная причина смерти пациентки - эклампсия. Тернэ доказал это с документами в руках: результатами анализов, измерений артериального давления, показателя- ми белка в моче. Он вооружился даже статистикой рождений нормально физически развитых детей у матерей, страдавших преэклампсией. Больница была ни при чем. Родителям Аманды даже и в голову не пришло подать жалобу... - Но вы-то? Вы там, на совещании, не сказали про плаценту? Пьеретт замотала головой, как ребенок, который не хочет признать, что плохо себя вел: - А что бы от этого изменилось? Что значит мое слово против слова врача? Плацента была уже уничтожена, женщина все равно умерла, врачебной ошибки не было. Кровотечение открылось внезапно и оказалось настолько сильным, что в любом случае ничего нельзя было сделать. Ну и я не хотела осложнений ни для больницы, ни для себя самой. - Бывшая медсестра вздохнула, было видно, как вся эта старая история ее угнетает. - Хотите знать, что я думаю сейчас, спус- тя двадцать три года после событий? Болезнь, которая убила Аманду Потье, была похожа на преэклампсию по некоторым признакам, но это не была преэклампсия. И сегодня я убеждена, что доктор отлично это знал, мало того - он знал, чем на самом деле больна Аманда. Впрочем, та жуткая картина из его дома, которую вы привезли, сама это доказывает. - Пожилая женщина, тяжело опираясь на ручки кресла, встала. - А теперь простите, но, пожалуй, мне больше нечего вам ска- зать . Все это кануло в вечность, и слишком много времени прошло, чтобы имело смысл возвращаться к призракам былого. Поздно, мадам, поздно. Доктор умер, упокой, Господи, его душу... - Никогда не бывает поздно, и, наоборот, именно в прошлом скрыты ответы на все загадки. Люси, в свою очередь, поднялась. Нет, она не зря съездила в Реймс, пусть даже вопросов теперь стало еще больше. В любом случае одно уже совершенно яс- но: акушер-гинеколог медленно, но верно плел паутину, которая должна была привести к рождению монстра. Пусть даже Люси до сих пор бредет в густом тумане, теперь она знает, что с каждым шагом правды прибавляется. Аманда Потье, Стефан Тернэ и его предшест- венник Робер Грайе отправились на тот свет вместе со своими жуткими тайнами, но ей теперь уже не надо долго раздумывать, что делать. Она еще чуть-чуть от- ступит в прошлое, отправится в Париж и встретится там с первой из бывших жен доктора Тернэ. С той, с которой он развелся непосредственно перед отъездом в Реймс. Еще один след в прошлом, который, быть может, подарит ей лучик правды. ЕЕ Идея, пришедшая в голову Шарко, была трезвой и безумной одновременно: мае-
штабную работу, проделанную Евой Лутц, ему надо повторить в пределах одного городка. Он выявит всех родившихся в Фонтенбло левшей. Для начала он зашел в мэрию и получил там список детских учреждений, где занимались самыми маленькими. Таких оказалось всего семь. Собравшись с духом, он отправился по первому адресу: детский сад находился в восточном квартале города. Думая о своем, он удалялся от мэрии, даже не глядя по сторонам. Конечно же, он думал об этом мучительном расследовании, думал об ужасных смертях, но больше всего - о Люси Энебель. Посмотрела ли она фотографии, которые он специально оставил на видном месте, у компьютера? Где она сейчас - все еще у него, в Л'Аи-ле-Роз, или уехала домой? Рассудок требо- вал второго варианта, но сердце жаждало первого. Это противоречие, эта внут- ренняя борьба чувства с логикой раздирала его изнутри, и ему было так больно и плохо, что он не устоял. Он позвонил ей. Просто чтобы узнать. Она отозвалась только на третий звонок. По звукам, доносившимся из трубки, Шарко понял, что она тоже за рулем. И страшно расстроился. - Это Франк... Я так понимаю, ты за рулем? Может, попозже позвоню? - Да нет, ничего. Я включила громкую связь. И больше ничего не добавила. Почему? Почему она ничего больше не сказала? Почему даже не спросила, продвинулось ли хоть сколько-нибудь их дело? - Ты едешь в Лилль? Люси поколебалась, она была не готова к звонку Франка. Что делать? Сказать ему правду? Но ведь это риск: он может тем или иным способом помешать ее дви- жению к цели! Нет, сейчас лучше соврать, лучше спокойно идти по следу дальше, чтобы самой убедиться, что ее выводы не ведут в тупик. - Да. Я видела твою записку на кухонном столе. И знаешь, способ, каким ты решил от меня отделаться, сильно меня расстроил. Но я понимаю, тебе есть за что на меня сердиться. - Я не сержусь на тебя, Люси! Я никогда на тебя не сердился... Она молчала. Сердце Шарко выскакивало из груди. Остановившись на красный свет, он на секунду прикрыл глаза. И сразу же в трубке снова зазвучал женский голос: - Я не могла запереть дверь, потому что у меня не было ключа. Прости. Шарко слушал ее с недоверием. Что-то его цепляло в их разговоре. Неужели она - та Люси Энебель, которую он знал, - могла так легко покинуть поле боя из-за записки на кухонном столе? Хм, надо попробовать копнуть глубже. - А почему ты так поздно уехала? - Тебе надо было разбудить меня перед уходом. Я потратила много времени на то, чтобы понять, где нахожусь. Что произошло вчера вечером? Ничего не помню... - Ты умирала от усталости, просто падала. И я уложил тебя спать на диване в гостиной - так же... как в прошлом году. Странно, что все повторяется... Я... я ни- когда бы не поверил, что такое возможно. Паузы между словами казались бесконечными. Шарко был смущен, растерян, но не смог удержаться от вопроса: - Я немного поработал этой ночью и не стал выключать компьютер. Ты успела что-нибудь нарыть в Сети про Стефана Тернэ - с утра, пока не уехала? - А я и не искала. Зачем? Я же прекрасно понимаю, что это твое расследова- ние и в твоих руках все средства. Что же до меня, то я тут ни при чем. Шарко почувствовал, что к глазам подступают слезы. Он отодвинул трубку от уха, вздохнул. Да, на этот раз все кончено, случай, который свел их, больше не повторится. Люси уехала от него, уехала далеко, погрузилась в свою собст- венную бездну. Сердце его обливалось кровью, но умом он понимал: так будет легче. Навигатор сообщил, что они на месте. - Хорошо. Мне нужно сейчас отключиться, прости. Позвоню тебе, если доберусь
до конца этого дела. До свидания, Люси! - Ой, погоди минутку! Скажи, а тот парень в пижаме... - Вот он точно ни при чем. Он аутист, иногда встречался с Тернэ, вот и всё. Оказался в неудачное время в неудачном месте. Он даже не дал Люси ответить и, стиснув зубы, нажал на красную кнопку. На то, чтобы прийти в себя, ему понадобилось еще минут пять. Наконец, справив- шись с эмоциями, и запретив себе думать о своем разочаровании, он вышел из машины и двинулся к небольшому домику, разрисованному яркими красками и окру- женному большим двором за зеленой оградой. Оттуда так и тянуло молодостью и невинностью, как же иначе - начало жизни... Калитка оказалась заперта. Шарко вновь залихорадило. Стоило ему приблизить- ся к детскому саду, он тут же вспоминал дочку Элоизу. Представлял, как она бегает с ребятами по двору, как играет с подружками в кубики. В голове меша- лись лица, годы, чувства. Он вспомнил, как у него диагностировали стойкую ши- зофрению, когда его преследовала галлюцинация - девочка Эжени19, которая яв- лялась к нему, чтобы поговорить с ним, успокоить его или проклясть. Она бы тоже могла бегать в этом дворе, играть, кричать, смеяться. Слава богу, Эжени покинула Шарко, когда он все-таки покончил со своим трауром. Эжени, собственно, и была воплощением этого траура. Комиссар вздохнул, позвонил в домофон и представился. Его приняла в своем кабинете директриса, Жюстин Бревар, дама в теле лет пятидесяти, в общем, сим- патичная. Такая, наверное, и детишкам должна нравиться, внушать им доверие. Разумеется, она, как и все обитатели города, знала о двойном убийстве в лесу. - Ужас, просто ужас, как такое могло случиться с этими детьми! Но чем же я- то могу помочь? Шарко откашлялся. - Видите ли, благодаря некоторым деталям, полученным в ходе следствия, нам удалось почти точно определить профиль убийцы. Мы считаем, что ему сейчас от двадцати до тридцати лет, он высокий, скорее всего, плотный, он живет в этом городе, а главное - он левша. Мне известно, что в течение многих лет каждому воспитателю в младшей группе вменялось в обязанность заполнять карточки на детей, это ведь так? - Так-так. Мы и сейчас записываем в эти карточки, насколько ребенок уравно- вешен, способен ли выразить свои желания и чувства, как участвует в общей ра- боте . Ну и еще довольно много показателей его развития. - А правша он или левша? Тоже записываете? В глазах директора детского сада промелькнула искорка. - Конечно. И я уже понимаю, к чему вы ведете. Вы предполагаете, что убийца, когда был маленьким, посещал наш детский сад? И потому наши карточки могли бы помочь вам установить, кто он? - Ваш детский сад или другой детский сад в Фонтенбло... Да, я ищу то, что встречается в группе из двадцати детей достаточно редко. Мальчиков, которые выше и крепче остальных. А главное - левшей, это их главная особенность. Мож- но ли посмотреть ваш архив? Надеюсь, у вас сохранились все без исключения карточки? Меня интересуют примерно восемьдесят пятый - девяносто пятый годы: детям из тех групп как раз и должно быть сейчас от двадцати до тридцати лет. Мадам Бревар встала. - Конечно, все карточки сохранились. Равно как и фотографии детей за эти годы. Пойдемте, комиссар... Они проходили мимо комнат с открытыми дверями. Дети занимались тем, чем по- ложено заниматься детям: рисовали, читали, пели, играли. Некоторые, заметив 19 См.: Тилье Франк. Монреальский синдром.
незнакомого мужчину, таращили на него глаза, будто совята. В таких случаях Шарко махал им рукой, и они улыбались в ответ. Они зашли в заставленную шкафами комнату, к ящикам шкафов были приклеены бумажки, на каждой бумажке написан год. Директриса открыла ящик с надписью «1985», быстро перебрала конверты и выбрала тот, что требовался. В нем были списки, групповая фотография и пресловутые карточки, которые мадам Бревар и достала. Оказалось, что сведений на каждой пожелтевшей от времени картонке даже больше, чем предполагал комиссар, к тому же на каждой, справа в углу, была приклеена фотография ребенка. Директриса сочла нужным кое-что объяснить: - Эти карточки пополняются новой информацией каждый триместр, чтобы не упустить ни одной подробности из того, как развивается ребенок. Посмотрите , левша ребенок или правша, указывается тут. Кроме того, специальная графа от- ведена под примечания - на случай, если воспитатель находит нужным что-то от- метить отдельно. Главным образом здесь содержится информация о здоровье, о непереносимости тех или иных продуктов, об аллергии. Она послюнила палец и быстро перелистала карточки. Одну отложила. - Вот. Здесь есть левша. Девочка. - Можно вернуть карточку на место. Судя по ДНК, наш клиент - определенно мальчик. Мадам Бревар просмотрела остальные карточки. - Тогда с восемьдесят пятым годом - все. К сожалению, больше никого в этом году для вас не нашлось. Только девочка. - Тем лучше. Чем меньше таких найдется, тем лучше... - Что ж, посмотрим, что у нас дальше. Шарко стал помогать этой милой даме, и вместе они довольно быстро собрали всех мальчиков-левшей. В самых редких случаях какая-нибудь группа насчитывала трех левшей, чаще по одному, по двое. В конце концов на стол легла стопка примерно из двадцати карточек, и комиссар принялся их изучать. Лица, данные о росте, сложении, фотографии - групповые и индивидуальные... Беленькие, темненькие, кудрявые, ребятишки в очках, дети робкие и дети уве- ренные в себе, дети поодиночке и среди товарищей по группе... Некоторые, на вид маленькие и хрупкие, вроде бы не соответствовали образу убийцы, сложившемуся в воображении Шарко, но на это вряд ли можно полагаться: прошло столько лет, и разве мелкий мальчишка не мох1 вымахать? Вспомнив о такой возможности, ко- миссар понял, что задача, стоящая перед ним, куда сложнее, чем казалась на первый взгляд. И потом, откуда он взял, что парень родился здесь? Убийца вполне мох1 приехать в Фонтенбло недавно. Мороки с этими карточками будет мно- го, и доля случайности очень высока... Комиссар стал сомневаться в правильности выбранного пути, тем не менее, попросил сделать ему ксероксы отобранных кар- точек, поблагодарил директрису и - слегка разочарованный - вышел из детского сада. Единственный плюс: все это заняло не больше получаса. Сев в машину, Шарко попробовал произвести сортировку карточек еще разок, выбирая из мальчиков тех, которые в большей степени соответствовали предпола- гаемому профилю преступника. Выбрал самых высоких и крепких. Потом подумал: некоторым из этих ребят сейчас уже тридцать, в таком возрасте люди обычно уже не ходят на дискотеки. В конце концов у него осталось девять карточек: четы- рехлетние и пятилетние малыши, все улыбающиеся и все такие разные. Совершенно невозможно выбрать одного из них и сказать: это он стал убийцей. Ни тебе де- монического взгляда, ни черного пламени в очах... Простодушие и невинность - что еще можно прочесть на этих детских лицах? Нет, не стоит разочаровываться, надо рыть дальше в этом направлении, сказал себе Шарко. В худшем случае версальские сыщики могли бы проверить ДНК всех
этих людей и сравнить с ДНК преступника. Некоторые особо сложные дела после того, как сделана более или менее грубая прикидка, требуют массовой проверки ДНК, и пусть это дорого - истина дороже. Все детские сады, в которых он побывал, снаружи были разными, но одинаковы- ми внутри. И их архивы - тоже. Бережно сохраненные, аккуратно сложенные в конверты, вполне доступные карточки. Вот тут Министерство национального обра- зования сработало как надо. Время шло, Шарко тасовал карточки, сколько было возможно - одни оставлял в конверте, другие откладывал в сторону, чтобы от- ксерить , но на самом деле не встретилось пока ничего такого, что бы сразу бросилось ему в глаза. Он надеялся на интуицию, надеялся, что мгновенно от- реагирует, попадись ему то самое лицо, как будто выключатель в мозгу повер- нется , но нет, ничего, абсолютно ничего не включалось. Эти ребятишки были слишком малы, и мордочки у них были похожи: у всех толстые щеки и веселые глазки. Ну и как найти среди таких убийцу? Правильно сказал тогда Леваллуа: генетический отпечаток не ставят у нас на лбу. Он остановился выпить двойного кофе - пора было подзарядиться. Позвонил младшему коллеге, выяснил, что тот тоже ничего пока не нашел, проглотил бу- терброд и, вернувшись в машину, разрешил себе полчасика вздремнуть. Ровно че- рез тридцать минут проснулся и тронулся в путь. Язык у него еле ворочался во рту. Предпоследний, шестой по счету детский сад назывался «Победа». Шарко поду- мал: «А вдруг это доброе предзнаменование?» - вздохнул и подошел к калитке. Домофон, директриса, объяснения, архив... Порядок действий он уже выучил наи- зусть , и что греха таить - этот порядок действий начал его раздражать. Снова перед ним мелькали годы, снова ложились стопкой в стороне карточки. Шарко казалось, что такая точность распределения левшей в природе граничит с чудом: ведь всякий раз после сортировки у него в руках оставалось примерно одинаковое количество карточек. Максимум двое левшей на группу из двадцати ребятишек, настолько точно, настолько предсказуемо, будто сама природа наби- рала эти группы для детских садов. Он вспомнил, что говорила ему директриса Центра приматологии, вспомнил данные из диссертации Евы Лутц: несколько сот, несколько тысяч лет назад левшей в человеческой популяции было куда больше, чем в наши дни. Опять имена, опять лица... Он почти на автомате пролистывал картонные листки, изредка откладывая один в сторону, и вдруг его сердце словно бы пропустило удар, прежде чем забиться вновь. И дрожащими пальцами он взял только что отложенную карточку. Девяносто второй год. Ребенок родился в восемьдесят восьмом. Сейчас ему двадцать два года. Его зовут Феликс Ламбер. Левша. Светлый шатен, глаза голубые, кожа смугло- ватая , довольно высокий, хотя на групповой фотографии есть мальчики и повыше. На первый взгляд ничего особенного, комиссару уже попадались сегодня ребята такого типа. И если бы не запись от руки в графе «Примечания», он не стал бы вынимать эту карточку из стопки отложенных. Но в этой графе было написано крупно, печатными буквами: НЕ ДАВАТЬ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ! НЕПЕРЕНОСИМОСТЬ ЛАКТОЗЫ! Грегори Царно тоже не переносил лактозы. Шарко сверлил взглядом мальчишку, который во весь рот улыбался ему с фото- графии , ткнул пальцем в ангельское личико. Полицейский был почти уверен, что перед ним будущий убийца парочки любите- лей лесных прогулок. Обладатель того самого генетического отпечатка, который Стефан Тернэ так ловко спрятал на страницах своей книги за выстроенными в бесконечные и на вид вполне безобидные цепочки букв А, Г, Т, Ц.
Продолжать возню с карточками дальше не было смысла, комиссар поблагодарил директрису, позвонил Леваллуа, сказал тому, чтобы и он немедленно заканчивал поиски, распрощался с директрисой и разве что не бежал из детского сада. Он успел на городскую почту перед самым закрытием, и пять минут спустя уже лис- тал телефонный справочник Фонтенбло. В справочнике оказалось два Ламбера: Фе- ликс и Бертран. Номер телефона один и тот же, наверное, отец и сын. Он подобрал Леваллуа у пункта проката машин, и они рванули по найденному Шарко в справочнике адресу. В конце пути их поджидал убийца. ЕЕ Судя по информации, полученной в справочном бюро, первая жена Стефана Тер- нэ , Гаэль Лекупе, жила в Гувьё, маленьком тихом городишке, неподалеку от Шан- тийи. Под Парижем Люси застряла в пробке, и день уже клонился к вечеру, когда она проезжала замок, ипподром и поля для гольфа Шантийи. Еще несколько кило- метров, и она, наконец, припарковалась на покрытой гравием аллее виллы, сто- явшей чуть в стороне от дороги. Машину она поставила прямо за «ауди» и «мер- седесом» -кабриолетом . Седоватый мужчина, подстригавший розовые кусты, увидев Люси, направился к ней. Люси показала свою фальшивку, представилась и объяснила, что ей хотелось бы встретиться с мадам Лекупе и это связано с одним эпизодом из жизни первого мужа мадам Лекупе. Мужчина молча показал на дом. Поскольку он ничего не ска- зал и ни о чем не спросил, Люси решила, во-первых, что ни он, ни его жена, скорее всего, еще не знают о смерти Тернэ, а во-вторых, что ребята с набереж- ной Орфевр пока не копнули так глубоко. Сотрудники уголовного розыска не со- чли первостепенно важным допрос женщины, которая целых двадцать пять лет на- зад была женой человека, убитого с особой жестокостью, убитого садистом, раз- делавшимся до того с молодой исследовательницей. Хозяйку дома и добрый десяток кошек всех пород и размеров Люси обнаружила на просторной, увитой плющом и диким виноградом веранде. Кошки вертелись у ног хозяйки, громко мурлыча, а она крошила им крекеры в молоко, разлитое по плошкам. - Дорогая, к тебе тут дама из полиции, - сказал седой мужчина. - Хочет по- говорить о Стефане Тернэ... Гаэль Лекупе прервала свое занятие и удивленно уставилась на Люси. Первая жена Тернэ оказалась высокой, стройной дамой, красивой, ненакрашенной, одетой в старые джинсы и майку, контрастировавшие с ее роскошным домом. Длинные ухо- женные седые волосы свободно падали на хрупкие плечи. Мадам Лекупе положила коробку с кошачьим кормом на стол, вытерла салфеткой пальцы, подошла к Люси и, прежде чем пожать ей руку, взглядом попросила мужа удалиться. Тот, явно обеспокоенный неожиданным визитом, все же повиновался и вернулся к своим ро- зам . Гаэль заперла стеклянную дверь, закрыв кошек на веранде, и спросила у Люси: - У моего бывшего мужа какие-то неприятности? Люси рассказала, как был убит Тернэ, не утаив ни единой детали. Ей хоте- лось , чтобы собеседница сразу почувствовала весь ужас случившегося, а для этого следовало прибегнуть к радикальным средствам. Цели она достигла. Потрясенная Гаэль упала на стул посреди гостиной и за- крыла лицо руками. - Боже, какой кошмар! Убит... Как дико такое слышать! Амели Куртуа, стоя напротив, быстро смерила ее взглядом. Так, новость для пожилой дамы - действительно как удар обухом по голове, в таком случае лучше не ходить вокруг да около, а начать сразу с одного из главных вопросов:
- Вы поддерживали с ним отношения? Гаэль печально покачала головой и ответила не сразу: - Нет, после развода мы прекратили общаться - не перезванивались, не пере- писывались . Я о нем даже ничего не слышала с тех пор, разве что в научных журналах статьи попадались. - Мы предполагаем, что убийство связано с прошлым месье Тернэ, главным об- разом - с тысяча девятьсот восемьдесят шестым годом, когда он работал в Рейм- се . Вы можете мне объяснить, почему двадцать пять лет назад он вдруг отпра- вился туда, хотя в столице все у него шло прекрасно? На сей раз ответ последовал мгновенно: - Работа в провинции открывала для Стефана богатые возможности. Там, в от- личие от столицы, он мог отдавать все свое время акушерству и гинекологии - своим любимым областям медицины. Кроме того, он всегда ценил прямые контакты с пациентами - будущими мамами, младенцами, а в Париже постоянно приходилось отвлекаться на разные совещания, готовить доклады, писать статьи, давать ин- тервью. Вот он и решил разом положить всему этому конец и вернуться к нор- мальной жизни практикующего врача. Слишком типичный ответ, слишком готовый, слишком хорошо выстроенный - такой не устраивал Люси. Видимо, эти фразы мадам Лекупе повторяла всякий раз, когда ей надо было оправдать для себя их развод, вот они и обкатались, как морские камешки. Кроме того, Гаэль ответила, не задумавшись ни на секунду. Опыт рабо- ты в полиции подсказывал Люси, что здесь надо копнуть поглубже, разобраться как следует во взаимоотношениях этой четы. Она принялась задавать обычные во- просы, не слишком затрагивающие чувства собеседницы, - просто для того, чтобы завоевать ее доверие и хоть что-то узнать о прошлом. Но ничего нового не уз- нала: Стефан был блестящим ученым, любящим свое дело и весьма амбициозным. Любил, когда о нем говорили, охотно встречался с журналистами, обожал расска- зывать о том, чем занимается. Тернэ - пример идеального человека, отдающего жизнь медицине и биологии, истинного мужчины, для которого работа значит куда больше, чем семья. Ему не хотелось иметь детей «из страха, что им придется расти в таком ужасном мире» - пессимистичный взгляд на будущее, взгляд фата- листа... Наслушавшись банальностей, Люси решила, что пора брать быка за рога. - Хочу задать вам несколько более личный и прямой вопрос: был ли связан ваш развод с отъездом Тернэ в Реймс? Пожилая дама нахмурилась: - Вы сами сказали, что это личное. И я не понимаю, как мой ответ на такой вопрос может помочь вам в расследовании, мадам... - Лейтенант Амели Куртуа. Вашего бывшего мужа убили, и для нас сейчас имеет значение любой след, нам необходимо понять мотив убийцы, который, в этом нет сомнений, хорошо знал Стефана Тернэ. Любая информация может в этом помочь, и любая - включая информацию о его прошлом - может оказаться крайне важной. По- этому ответьте, пожалуйста, был ли связан ваш развод с отъездом Тернэ в Реймс. Мадам Лекупе поколебалась, но аргументы посетительницы оказались слишком вескими. - Да, я не хотела бросать все и начинать с нуля. Я тогда только что открыла свою адвокатскую контору в Париже, у меня стали появляться солидные клиенты, я уже завоевала кое-какую известность в кругу, где очень жесткая конкуренция. Вот и отказалась ехать с ним. И вообще я любила Париж. Все очень просто. - Вам что-нибудь говорит имя Робер Грайе? - Нет, впервые слышу. - А ведь должны были бы слышать. Робером Грайе звали предшественника вашего мужа на посту заведующего отделением в Реймсе. Можно предположить, что госпо-
дин Тернэ говорил вам о нем. Так все-таки именно его отъезд в провинцию стал причиной вашего развода или что-то другое? - Ну... все это было так давно. Если муж даже и упоминал это имя, я вполне могла его забыть: Стефан встречался со столькими людьми! Да, наверное, упоми- нал, но невозможно же все запомнить, и мне точно не удастся сказать вам, в какой связи это было. Люси чувствовала, как кровь стучит в висках, но старалась сохранять спокой- ствие . Она была убеждена, что Гаэль скрывает правду и, несмотря ни на что, защищает человека, которого, похоже, сильно любила. - Выслушайте меня внимательно, мадам Лекупе. Вашего бывшего мужа пытали, к его телу прикладывали горящие сигареты, его резали ножом. Это делал настоящий мерзавец. И если я пришла сюда, то, повторяю, только потому, что уверена: Тернэ убили из-за чего-то, имевшего место в далеком прошлом, чего-то, произо- шедшего двадцать три года назад в родильном доме Реймса. И чтобы уж совсем ничего от вас не скрывать, скажу, что через несколько недель после того, как ваш бывший муж приступил к исполнению своих обязанностей в Реймсе и - почти одновременно - стал лечащим врачом молодой женщины по имени Аманда Потье, Аманда умерла на родильном столе. У него на глазах. Это случилось четвертого января восемьдесят седьмого года. - Люси помолчала, наблюдая за реакцией со- беседницы, убедилась в том, что Гаэль ничего об этом не знала, и продолжила более уверенным тоном: - Не думаю, что вы разошлись с мужем исключительно из- за карьеры или места жительства. Более того, я убеждена, что ваш муж уехал в Реймс только затем, чтобы, не считаясь ни с какими усилиями или затратами, навязаться в личные гинекологи именно этой пациентке и затем принимать у нее роды. Для того чтобы тогдашний заведующий отделением, Робер Грайе, согласился уйти в отставку, нужно было предложить ему деньги, много денег. Откуда-то эти деньги должны были взяться. Откуда? Мне бы хотелось, мадам Лекупе, чтобы вы забыли все обкатанные за много лет фразы и объяснили, что тогда произошло на самом деле. Почему вашему мужу вдруг настолько приспичило уехать в Реймс, что он готов был на любые жертвы? Хозяйка виллы вздохнула, провела рукой по лицу. Потом встала. - Подождите меня здесь. Схожу на чердак и вернусь. Люси осталась одна. Она мерила шагами гостиную, скрестив руки на груди и время от времени поглядывая на кошек. Теперь ее переполняла энергия, и она даже гордилась собой: надо же, как далеко она продвинулась, и совершенно са- мостоятельно ! А ведь это значит, что она жива, что она способна не только от- вечать на вопросы в дурацком бюро претензий! Но с другой стороны, она не мог- ла себе простить, что стала меньше думать о Жюльетте, о матери, о Кларке, на- конец, особенно в эти последние дни. Немыслимое расследование, в которое она ввязалась, сейчас для нее важнее всего на свете. Правда, она взялась за это дело, в том числе, и ради блага семьи. Чтобы навсегда покончить с недомолвка- ми, тайнами, проклятиями. Чтобы снова идти по жизни, в которой нет места гря- зи... Вернулась Гаэль, в руках у нее был чуть запыленный полиэтиленовый пакет со старой черной кассетой VHS без этикетки. Она сунула ее в плеер, направилась к окну, резким движением задернула занавески, потом заперла дверь. - Не хочу, чтобы Леон видел: он ведь даже не подозревает о существовании этой кассеты. Она села в кресло напротив телевизора, пригласила Люси сесть рядом. Лицо ее было напряжено, и она так крепко сжимала в руке пульт, что казалось, тот сей- час треснет. - Вы правы. Я развелась с ним не из-за конторы и не из-за клиентуры. Я раз- велась из-за того... из-за того, что Стефан от меня скрывал. Гаэль замолчала. Люси попыталась связать услышанное с тем, что уже знала:
- Это имело какое-то отношение к его увлечению евгеникой? - Нет-нет, ни малейшего! О евгенике я знала еще до того, как мы поженились. Впрочем, в те времена я даже разделяла кое-какие его идеи. - Гаэль поймала удивленный взгляд гостьи и сочла нужным пояснить: - Не стоит думать, что все, кто пропагандировал евгенику, были сплошь чудовищами или нацистами. В том, чтобы говорить о социальной защите, об алкоголизме и наркомании, о старении человеческой популяции как о чем-то, противоречащем природе, как о чем-то, мешающем обществу свободно развиваться, нет ничего ужасного. Это просто один из способов напомнить нам о нашей ответственности и об экологическом холоко- сте, который мы устраиваем. Она замолчала, бросила нежный взгляд на кошек - некоторые из них, явно по- добранные на улице, выглядели не слишком презентабельно - и только потом про- должила : - Примерно года за два до развода я поняла, что Стефан ходит на тайные сви- дания. Он говорил, что идет в бридж-клуб, и сначала я верила, но однажды слу- чайно обнаружила, что он врет. Подумала, что завел любовницу, стала за ним следить, и вскоре выяснилось, что он встречается не с женщиной, а с двумя мужчинами. Встречается несколько раз в месяц, я бы даже сказала - часто, на трибунах Венсенского ипподрома: тогда мы жили в Венсене. Я знала, что муж ни- когда не интересовался скачками, и никак не могла понять, что ему там делать и почему надо встречаться с этими мужчинами именно там. - А вы были с этими мужчины знакомы? - Нет. Ни имен их не знала, ни фамилий. Стефан нигде ни слова о них не на- писал . Думаю, они были, как и сам Тернэ, учеными. Может быть, антропологами. - Специалистами по цивилизациям? Но почему вы так решили? - Когда посмотрите кассету, поймете. - Вы можете описать, как они выглядели, эти мужчины? Гаэль покачала головой: - Нет, слишком давно это было, всё - как в тумане. И потом, я же следила за Стефаном издалека, мне было не так уж хорошо их видно. Если в самых общих чертах, то могу сказать, что один был вроде бы шатеном среднего роста, совер- шенно обычным на вид человеком, похоже, ровесником моего мужа или почти ро- весником, а второй... Нет, второго не помню. Кажется, блондин, но может быть, и нет. Что еще? Понимаете, люди за двадцать пять лет сильно меняются, а память сдает. А вот о Стефане я хочу кое-что сказать. С ипподрома - или, как гово- рил, из бридж-клуба, он возвращался изменившимся и с каждым днем становился загадочнее. Например, он стал запираться в кабинете. - А вы никогда не спрашивали мужа об этих встречах, о том, почему он стал так себя вести? - Нет. Мне хотелось понять, во что это все выльется. Встречи на ипподроме продолжались около года, и Стефан за это время превратился постепенно в на- стоящего параноика: в конце концов он запретил кому бы то ни было входить в его кабинет даже тогда, когда сам был там. А выходя, хотя бы и на минуту, за- пирал дверь кабинета на ключ. Где он прячет ключи, я не знала, он скрывал это очень тщательно. Тернэ вообще ни в чем никогда не полагался на случай. - Зрачки рассказчицы расширились, взгляд затуманился, двери в прошлое должны были вот-вот распахнуться. - Только ведь, когда очень сильно хочешь что-то скрыть, оно непременно выходит наружу. Вот и я сообразила, что раз так, зна- чит, Стефан прячет у себя в кабинете нечто важное, имеющее для него особое значение. И мне стало интересно, что же это такое. Ну и как-то, когда муж уе- хал на целый день, вызвала слесаря, чтобы туда войти. Открыть дверь кабинета оказалось нетрудно, но в глубине комнаты я обнаружила большой металлический шкаф, который Стефан купил, очевидно, несколькими месяцами раньше. - Думаете, ваш муж купил этот сейф, когда стал встречаться с теми двумя? -
перебила собеседницу Люси. - Думаю, да, примерно в это время. Мне захотелось во что бы то ни стало уз- нать, что там, в этом сейфе, и я попросила слесаря открыть так, чтобы было незаметно, хотя бы один из десяти ящиков. Однако замки оказались ужасно слож- ными, и этот болван, который изображал из себя специалиста, ящик просто взло- мал, и все полетело к чертям. То есть ящик-то был открыт, но Стефан по воз- вращении неминуемо понял бы, что я его обыскивала. Но ничего было не поде- лать , и чувствовала я себя очень скверно. - Гаэль грустно посмотрела в сторо- ну видеоплеера. - А в ящике я нашла видеокассету. Одну из тех, которые ему наверняка передавали на ипподроме те люди. - Одну из тех? Вы думаете, таких кассет было много? - Да, уверена, совершенно уверена, но, к несчастью, не смогла в этом убе- диться. А уверена потому, что кассета, которую вы видите, не из сейфа: я то- гда быстренько сделала копию найденной у Стефана и, пока он не вернулся, хо- рошенько ее припрятала. А на оригинале была наклейка с надписью «Феникс № 1», что и доказывает существование других кассет. Зачем иначе нумеровать? Феникс! Люси почудилось, будто она попала в водоворот. Ей сразу же вспомни- лась картина с птицей в огне, висевшая в библиотеке Тернэ слева от изображе- ния плаценты. Феникс! Она понимала, что напала на след чего-то крайне важного и совершенно неожиданного, но суть этого важного и неожиданного от нее ус- кользала . Низкий голос Гаэль прервал ее размышления: - Теперь, если вы не против, посмотрим фильм. Только предупреждаю: это зре- лище не для брезгливых или робких. - Я из полиции, так что ни о брезгливости, ни о робости речи быть не может. Хозяйка виллы включила видеоплеер. Сначала перед зрительницами была только чернота. Затем внизу появились циф- ры: «9/6/1966» - и экран заполнили все оттенки серого цвета. Листья, деревья. Буйство джунглей на черно-белой пленке. Фильм, скорее всего, снимался люби- тельской камерой, но изображение было четким. Вокруг оператора - ничего, кро- ме пальм, папоротников, лиан, под ногами у него поскрипывала трава. Вот перед ним открылась брешь в зарослях, и вдали стали видны хижины. Свет казался тусклым: то ли съемка проходила вечером, то ли на рассвете. А может быть, джунгли такие густые, что не пропускают солнечных лучей? Камера опускается и начинает приближаться к черной влажной земле - к квад- рату со стороной метров в пятьдесят, который тщетно стараются поглотить джунгли. Слышатся шаги, шелест листьев. Теперь объектив смотрит прямо на ко- стрище . Из пепла выглядывают обугленные косточки, место, где прежде горел костер, обложено по кругу камнями и черепами животных. Люси, не сводя глаз с экрана, быстро почесала подбородок. - Похоже на брошенную туземную деревню, да? - Это действительно туземная деревня, только совсем не брошенная. Сейчас сами поймете. Что она имела в виду? Люси смотрела и чувствовала, что ладони ее становятся влажными, по лбу стекают капли холодного пота. Тишину на экране прерывают резкие неприятные звуки. Объектив камеры останавливается на сплетении ветвей над головой, на этот раз - ни просвета, ни кусочка неба, только листья, ли- стья, листья. А на высоте трех или четырех метров - обезьянки, которые с виз- гом рассыпаются по ветвям, скрываясь и возникая снова. Пронзительные крики не умолкают. Одна из обезьянок, черная со светлой, может быть белой, головой, плюет в объектив и пропадает, быстро взобравшись вверх по лиане.
Несмотря на размеры поляны, Люси не покидало ощущение замкнутости простран- ства, тропические заросли показались ей живой тюрьмой. Но вот оператор перестает следить за обезьянками и делает несколько шагов вперед - в направлении хижин. Изображение следует ритму его медленных тяжелых шагов. Вот крыши хижин, сложенные, на первый взгляд, из пальмовых листьев, вот стены - из стеблей бамбука, тесно прижатых один к другому и связанных лианами. Первобытные жилища, словно выплывшие из глубины веков, в каждой та- кой хижине может поместиться четыре-пять человек. В проеме, заменяющем дверь одной из хижин, внезапно вырисовывается плотная темная туча, это сбившиеся в стаю москиты и мухи, они напоминают облако пыли при песчаной буре. Люси съежилась в кресле, ожидая чего-то еще более страшного. Оператор, все так же медленно, входит в хижину, он все время начеку, он опасается сделать лишнее движение. Становится темно, только какие-то черные пятна плавают вокруг. Здесь, кажется, все жужжит, даже воздух. Люси машиналь- но почесала затылок, потом шею. Тучи насекомых встают стеной... Вот-вот произойдет нечто ужасное. Луч лампы, скорее всего прикрепленной к камере, прорезает тьму. Вот же оно, вот это ужасное! В глубине, в пятне света, шесть скрюченных тел, все лежат рядом, совершенно голые. Явно семья туземцев. Раздутые и превратившиеся в какую-то адскую массу лица, высохшие уже глаза, набитые мошкой и червями орбиты. Струйки крови изо рта, из носа, из ануса - словно все шестеро взорваны изнутри. Животы тоже раздуты - наверное, от кишечных газов. Оператор не упускает ни малейшей под- робности, один бесконечно долгий план сменяется другим, еще крупнее. У всех трупов черные волосы, стертые ноги, выдубленная кожа, как у людей из перво- бытных племен на картинках. Но черты неразличимы, отчаяние и смерть сделали всех одинаковыми. Люси дышала с трудом, она хорошо представляла себе, какая вонь стоит в хи- жине, как там жарко и влажно и с какой скоростью в такой жаре и влажности разлагаются тела. А жирные зеленые мухи подтверждали: все именно так. Внезапно одно из тел содрогнулось. Открылись большие темные глаза - госпо- ди , сколько в них боли! Этот наполовину покойник посмотрел прямо в объектив. Люси вздрогнула, откинулась в кресле и, не в силах сдержаться, вскрикнула. Рука туземца протянулась вперед, будто он просил о помощи, потом упала - тя- жело, как ствол мертвого дерева. Они живые... Некоторые из них еще живы... Люси быстро глянула на хозяйку дома, та нервно крутила в руках носовой пла-
ток. Люси вспомнился преследовавший ее кошмар: мертвое обугленное дитя откры- вает глаза - как здесь. Дрожа, она снова обернулась к экрану. А там продолжался кошмар. Оператор носком башмака трогал скрюченные тела, чтобы проверить, живы эти люди или мертвы. Вздохнуть Люси смогла только тогда, когда этот человек вышел из хижи- ны. А там, на поляне, снова были обезьянки, теперь они застыли на ветвях, словно чем-то подавленные. Словно на джунгли набросили одеяло. Передышка оказалась недолгой, оператор продолжил обход. Во всех хижинах по- вторялось одно и то же: среди мертвых туземцев кто-то живой, его снимали и оставляли подыхать - как животное. Кончался фильм общим планом селения: десяток хижин с умершими или агонизи- рующими обитателями, отданными во власть джунглей. Темнота. ЕЕ - Скажи, а что такое «непереносимость лактозы»? Насколько часто она встре- чается и почему возникает? Не останавливая машины, Шарко позвонил своему другу-судмедэксперту, Полю Шене. Ему хотелось убедиться в том, что непереносимость лактозы - случай ред- кий , иначе не понять, на верном он пути или еще нет. Он включил громкую связь, чтобы Леваллуа тоже услышал ответ. Поль несколько секунд помолчал, подумал, потом сказал: - Ты спрашиваешь меня о том, чем я занимался страшно давно, но поскольку это из курса общей терапии и биологии, то и не забывается. Еще в студенческие годы врезалось в память. Мы тогда изучали естественный отбор и эволюцию. Представляешь хоть примерно, что это такое? Полицейские переглянулись. - Спрашиваешь! В последнее время мы с коллегой просто увязли в этом. Давай, говори! - Вот и отлично. Прежде всего, надо понимать, что лактоза - специфический компонент молока, которым млекопитающие кормят своих детенышей. Переносимость или непереносимость лактозы передается исключительно с генами, а заметить не- переносимость можно только тогда, когда младенца отнимают от груди и пытаются накормить коровьим молоком. - Пока ничего особенного... - Сейчас начнется особенное, не беспокойся! Слушай дальше. Переносимость лактозы - я подчеркиваю, именно переносимость! - явление, возникшее относи- тельно недавно, примерно пять тысяч лет назад, и отмечается оно лишь там, где люди приручали коров и превращали их в домашних животных специально затем, чтобы питаться их молоком. У Человека, Человека с большой буквы, ген перено- симости лактозы находят исключительно в тех регионах, где у коров тоже суще- ствуют особые гены - те, что обеспечивают высокие удои молока. - То есть... природа воздействовала одновременно на людей и на коров, изменяя ДНК тех и других и создавая в этой ДНК гены, которых прежде не было? Шарко вспомнил главную мысль научной работы Евы Лутц: жестокость тех или иных народов как бы «впечатывает» в ДНК ген леворукости. Воздействие культуры на генетику... - Совершенно верно. Ген, обеспечивающий высокие надои, у коровы и ген пере- носимости лактозы у человека. Если я правильно помню, это называется коэволю- цией, или, говоря образно, «гонкой вооружений» между человеком и коровой. Ес- тественный отбор приводит к тому, что человек, по природе своей - собиратель и охотник, питавшийся исключительно плодами и мясом, начинает пить молоко одомашненной им коровы, а в связи с этим - и к тому, что корова начинает да-
вать больше молока. И чем больше коровы дают молока, тем больше молока пьют люди... Отсюда и термин «гонка вооружений», занятно, да? - Если я правильно понял суть твоих объяснений, можно сказать, что те со- временные люди, которые не переносят лактозы, не обладают нужным для этого геном только потому, что их предки не одомашнивали коров, так? - Да-да, именно так. Предки нынешних людей с непереносимостью лактозы жили, очевидно, далеко от тех регионов, где одомашнивали и разводили молочный скот. Чем дальше от предков наших современников с непереносимостью лактозы находи- лись коровы, тем меньше встречалось среди них таких, кто мог пить молоко без опасности для жизни, и тем у меньшего их числа вырабатывался ген переносимо- сти. Когда я учился, на медицинском факультете говорили, что в Европе непере- носимость лактозы наблюдалась примерно у пяти процентов населения, а в Китае у девяноста девяти процентов! И представляешь, из-за такой неравномерности выходило, будто лактозы не переносит в среднем семьдесят процентов населения мира. И в самом деле: дай выпить молока азиату, и его немедленно вырвет, то- гда как «чистокровные» французы из поколения в поколение пьют его - хоть за- лейся, и ничего. Я ответил на твой вопрос? - Замечательно ответил. Спасибо, Поль! Шарко повесил трубку. Уму непостижимо, что она вытворяет, эта эволюция, но ведь действительно, природа, человек и животные тысячелетиями влияют друг на друга, формируют друг друга... Леваллуа тем временем размышлял вслух и делал собственные выводы: - Если я правильно понял, Грегори Царно и Феликс Ламбер похожи не только тем, что оба в высшей степени жестоки и оба молоды: их сближает и куда более глубокое, генетическое родство. Причем одни признаки этого явные: генами оп- ределяется высокий рост того и другого, генами определяется крепкий костяк того и другого - а другие, как непереносимость лактозы, невидимы. - Ты правильно понял, Жак. Пока не знаю точно, с чем мы тут столкнулись, но во всем этом, тут нет сомнений, чувствуется привкус медицины и генетики. Машина въехала на аллею, кроны деревьев смыкались над ней, неба не стало видно. Справа и слева возвышались черные стволы, время от времени между ними мелькали фасады все более красивых домов. Заметив, что здания становятся все роскошней, комиссар сверился с навигатором. Нет, все в порядке. Чуть позже, выбравшись на кольцевую дорогу, они проехали еще несколько сот метров и заме- тили в стороне от леса поместье Ламбера: огромный парк, богатый дом, постро- енный в XIX веке, - трехэтажное здание с белыми стенами и шиферной крышей. Густой плющ укрывал фасад зеленым занавесом. В аллее стояли две машины: спор- тивный автомобиль-купе и классический «Пежо-207». - Они дома, - выдохнул комиссар. - Оба, папаша и сынок. Явно не бедствуют. - Теперь бы вызвать подкрепление... - Я бы предпочел сначала сам разведать, что тут и как. Комиссар поставил машину на обочине дороги и направился к входу. Конечно же, все тут было на запоре, а окружала поместье высоченная, метра три, кир- пичная стена. - о том, чтобы представиться по домофону, не может быть и речи, - тихо ска- зал Шарко. - Нам надо застать их врасплох. И нельзя допустить, чтобы Феликс Ламбер хоть как-то к нашему визиту подготовился или попросту сбежал. - Понятно. Но тогда каким образом мы туда войдем, может, объяснишь? - Что-то слабо ты сегодня соображаешь! Иди за мной. - То есть? Мы что, действительно никого не вызовем на подмогу? Ты же зна- ешь, что мы... Шарко уже двинулся вдоль каменной стены к чаще леса. - ...Нарушаем порядок, - неуверенно прошептал лейтенант упавшим голосом и по- спешил догнать комиссара, успевшего скрыться за деревьями.
Лес вокруг них становился все гуще, папоротники хлестали по ногам, ветки угрожающе подступали к ограде. Спустя несколько минут Шарко остановился и чуть отступил назад. Ему стала видна верхняя часть западной стены дома. - Ага, тут вроде бы торец без окон, - сказал он. - Отличное место, чтобы проникнуть в парк незамеченными. Жак подпрыгнул на месте: - Чистое безумие! Черт, этот тип угробил двух ребятишек, мы понятия не име- ем, кого увидим там, за стеной, и потом... Шарко вернулся к лейтенанту и, пристально глядя на напарника, оборвал его стенания: - Либо ты продолжаешь стоять тут и ныть, либо идешь со мной. Но в любом случае, пока я тут, ты молчишь, понятно? Комиссар огляделся, приметил ветку, расположенную достаточно низко, и, дер- жась за нее, начал карабкаться на стену. Шарко не был создан для подобного рода акробатики и двигался, как марионетка в руках неумелого кукловода, но ему было на это плевать: значение имел только результат. И вот он уже с руга- нью приземлился в густую траву и рванул к дому. Леваллуа чуть позади. Шарко на секунду остановился перевести дыхание и прислушаться. Никого не видно, ничто не шевелится, слышны только голоса птиц на ветках да шелест ли- стьев. Как-то слишком тут все спокойно, слишком тихо. Он предчувствовал, что это не сулит ничего хорошего. Полицейские быстро взобрались по стеблям плюща, увивавшего фасад, и Шарко осторожно заглянул в первое же окно. Просторная комната, высокий потолок, огромная люстра. Наверное, гостиная. Комиссару по- казалось, что откуда-то доносится шум. Да, вроде бы какие-то глухие удары: «Бумм, бумм, бумм...» - Да это телевизор, - шепнул ему Леваллуа, - и, похоже, включенный на пол- ную громкость. Пригнувшись, держа в руке «зиг-зауэр» с взведенным курком, комиссар продол- жал ползти вдоль стены. Наконец он добрался до окна кухни. Леваллуа, прикры- вая его тылы, постоянно озирался. Все было по-прежнему спокойно. Но почему Шарко вдруг застыл на месте и так побледнел? - Что случилось, Франк? Комиссар, прищурившись, смотрел в окно. Вниз, на кафельный пол. Сердце не- истово колотилось. - Ах, черт! Не может этого быть... По кухонному полу - от стула до двери в комнату - тянулся кровавый след. Явно тащили раненого, тяжело раненного, причем, судя по следам, тащили за но- ги. Шарко, весь в поту, двинулся к соседнему окну. Столовая. Ужас! Здесь, глядя мертвыми глазами в потолок, лежал труп. С чер- ным, покрытым засохшей кровью лицом. В окровавленной, наполовину искромсанной - возможно, каким-то холодным оружием - одежде. Убитый был лысым, на черепе сохранилось лишь несколько седых волосков. На вид лет пятьдесят. - Отец, старший Ламбер. Полицейские, задыхаясь, прижались к стене дома. Ситуация внезапно измени- лась . Леваллуа побледнел как снег. - Надо ехать обратно, Франк. Или срочно вызвать сюда подкрепление. Голос Жака прерывался. Франк прошептал ему в самое ухо: - Если мы вызовем полицию, здесь все опечатают. А убийца сейчас наверняка там, внутри. И может быть, опасность угрожает еще кому-то. Надо, наоборот, войти. Ты в состоянии идти со мной, Жак, чувствуешь, что в состоянии? Жак, ухватившись за стебли плюща, прижался головой к стене. Потом посмотрел широко открытыми глазами в небо и кивнул. Без единого слова. Шарко, тоже мол- ча, двинулся в сторону двери, попробовал опустить ручку локтем - дверь была заперта. Больше не раздумывая, он стащил с себя куртку, обмотал ею руку и по-
спешил обратно к окну. - Ну что - в атаку? Ты берешь на себя левую сторону, я правую. Комиссар с силой ударил по стеклу, осколки посыпались вниз со страшным гро- хотом. Он быстро удалил остатки стекла в раме, дернул и потащил вверх внут- ренний шпингалет. Не прошло и десяти секунд, как две тени с оружием в руках спрыгнули в столовую. От звуков телевизора сотрясались стены - наверняка был включен музыкальный канал. Но дом, казалось, затаил дыхание. Сколько тут ком- нат? Неужели все они такие большие и такие безжизненные? Леваллуа скользнул в соседнее помещение. Через несколько секунд вернулся и покачал головой: - Никого. Вдруг оба они застыли затаив дыхание: наверху, прямо над их головами им по- слышались шаги. Тяжелые, равномерные, как ход маятника. Пять секунд - и снова все стихло. Бесшумно пробежав по залу, они вышли к лестнице и стали подниматься наверх: Шарко впереди, Леваллуа за ним. Не одолев и одного марша, они почувствовали, что ступают по воде. Вода потихоньку стекала со второго этажа. А на стенах и украшавших стены гобеленах они увидели отпечатки окровавленной руки. - Рука левая. Боже ты мой, что здесь случилось? Стараясь не производить ни малейшего шума и прицелившись в стену, комиссар продолжил подъем по лестнице. Сердце стучало уже в висках, он ощущал, что са- мо его тело приготовилось к опасности. Тошнотворная смесь запахов - испражне- ний, мочи и крови. Края гобеленов оторваны от стены, воды на ступеньках при- бывает . Как в ночных кошмарах. Второй этаж. Они свернули направо и подошли к ванной. Кран умывальника был отвернут до конца, вода была везде. По полу плавала грязная одежда. Полицейские двинулись дальше. Все двери были распахнуты, кроме одной - в глубине коридора. А ручка у этой двери - вся в крови. И отпечатки кровавой руки на стене вели именно сюда - никаких сомнений. Зверь укрылся в своей бер- логе. И ждет. Слегка присев и затаив дыхание, Шарко остановился слева от двери, прислу- шался , попытался дернуть ручку. Бессмысленно: дверь заперта то ли на ключ, то ли на задвижку. Им не войти. Комиссар прижался щекой к пистолету, затылком он чувствовал теплое дыхание Жака. - Полиция! Поговорите с нами? Молчание. Нет, вроде бы слышно какое-то мяуканье, а может быть, плач. Непо- нятно даже, кто там: женщина или мужчина. Может быть, Ламбер оставил в живых вторую свою жертву? Они переглянулись, у обоих в глазах застыл ужас. Шарко предпринял еще одну попытку поговорить по-хорошему: - Мы могли бы вам помочь, достаточно открыть дверь и сдаться добровольно. С вами есть кто-нибудь? Молчание. Шарко еще подождал. Наверное, преступник вооружен, и, скорее всего, ножом или чем-то в этом роде - иначе он бы уже выстрелил. Тишина такая, что слышно, как муха пролетит. Всё! Больше ждать нельзя, пора переходить к действиям. - Оставайся тут. Мне не хотелось бы, чтобы беременная женщина осталась вдо- вой. - Вот еще! Я иду с тобой. Комиссар кивнул, полицейские бесшумно передвинулись, чтобы оказаться напро- тив двери, Леваллуа прицелился в замочную скважину и выстрелил. Еще секунда -
и Шарко, вмазав как следует ногой по двери, влетел в комнату, Жак за ним. Оружие у обоих было наготове. Пистолет Sig Sauer SP2022 калибра 9 мм - оружие фран- цузских полицейских. Комната выглядела пустой, но в углу, это Шарко увидел сразу же, стоял чело- век гигантского роста - ссутулившись и прижав к груди кулаки. Его обведенные фиолетовыми кругами глаза были ярко-желтыми и блестели, будто в лихорадке. Шарко перевел на него дуло. А колосс, уставившись на Шарко, вдруг принялся щипать себя за щеки. Комис- сар стоял расставив ноги, его не смутишь и не запугаешь, Леваллуа тем време- нем тоже навел на парня пистолет: - Не вздумай пошевелиться! Феликс Ламбер был безоружен. Закрыв глаза, он кусал пальцы - до крови, лицо искажала гримаса боли. Губы у него были пересохшие, зубы острые, лицо безум- ное, вся фигура - словно воплощение зла, какого-то нереального зла. Внезапно гигант задрожал, открыл глаза и кинулся к окну. Шарко и крикнуть не успел, а убийца уже пробил головой стекло. И, не издав ни звука, рухнул с десятиметровой высоты. ЕЕ Гаэль Лекупе нажала на «стоп» и чуть дрожащей рукой вынула кассету. - Сколько лет ее не видела. И всё так же страшно... Люси понадобилось время, чтобы прийти в себя. Неужели она видела все это на самом деле? Содержание записи было настолько же кошмарным, насколько досто- верным: никаких сомнений в том, что объекты съемки и звук настоящие, разного рода шероховатости доказывали, что в фильме нет ни постановочных эффектов, ни комбинированных съемок. И ни малейших следов монтажа. Да, такое случилось где-то в мире сорок с лишним лет назад. Что-то ужасное случилось с обитателя- ми джунглей, и человек, который знал о том, что это ужасное произойдет, при- шел туда, чтобы запечатлеть все на пленке. Монстр, садист, он снимал выжив- ших, даже не пытаясь им помочь, спасти их.
Знакомые Тернэ с ипподрома... Авторы «Феникса № 1»... Может быть, один из них - тот самый убийца, которого разыскивает Люси? А может быть, убийцы они оба? Люси тяжело вздохнула. С первого же дня расследование этого дела неизменно заводило ее в туман, каждый этап неизменно заканчивался новой тайной, она по- стоянно оказывалась лицом к лицу с собственным прошлым, и была вынуждена тра- тить все силы на то, чтобы продолжать. Сейчас у нее было ощущение, будто здесь, на этой пленке, рассказано о жестокости мира как такового, будто в этих нескольких минутах видеозаписи сконцентрирован весь ужас, какой только может происходить на свете. Господи, это же никогда не кончится! Взяв себя в руки, Люси повернулась к собеседнице: - Эта туземная деревня вымерла целиком. Можно сделать вывод, что люди там, в джунглях, были поражены каким-то вирусом... - Похоже, так. Да. Вирусом, как вы сказали, или инфекцией. Теперь у Люси было одно-единственное желание: разобраться, получить ответы. - Что вам известно об этом репортаже? Мадам Лекупе, закусив губу, помолчала, а когда начала говорить, попробовала уклониться от ответа хотя бы частично, рассказать не совсем о том, что так интересовало гостью: - Представьте себе, что было, когда Стефан вернулся домой! С одной стороны он, обнаруживший, что супруга обшаривала его ящики, с другой я - требующая объяснений по поводу этого гнусного фильма, этих таинственных незнакомцев, с которыми он, по секрету от меня, встречается уже несколько месяцев. В тот день наша совместная жизнь и полетела ко всем чертям. Стефан пропал на не- сколько дней - пропал вместе со всеми своими секретами, со всеми своими бума- гами и кассетами, не сказав мне ни единого слова, ничего не объяснив. А когда вернулся - понятия не имею, откуда, - сообщил, что требует развода и отбывает в Реймс. Рассказчица вздохнула, было видно, что она с трудом справляется с волнени- ем . Даже четверть века спустя воспоминания о тех днях тяготили ее. - Да, вот так вот все и было - совсем просто и совершенно дико. Он пожерт- вовал нашим союзом ради... ради чего-то, что помрачило его сознание. Я так и не узнала, почему он так внезапно сорвался из Парижа, почему уехал в Реймс заве- довать этим родильным отделением. Я действительно предполагала тогда, что он хочет поставить здесь точку и вернуться к истокам. А может быть - уехать по- дальше от всей этой грязи, от этих странных типов... или одного из них, того, кто способен был снимать на пленку такие ужасы. И все, что у меня от него ос- талось, - только эта старая видеокассета. Люси попробовала задать тот же вопрос немножко иначе: - А... смогли ли вы разобраться в том, что происходит на этих кадрах? Пробо- вали ли понять? - Да, вначале пробовала. Я показала эту кассету одному знакомому антрополо- гу , но выяснилось, что он в жизни не видел ничего подобного. А поскольку тела там в таком состоянии и информации практически никакой, он даже не смог уста- новить , какое это племя. Только по обезьянкам и удалось определить, да и то не совсем точно, место действия. - Гаэль вернула кассету в гнездо, включила видеомагнитофон и прокрутила пленку до крупного плана одной из обезьян. - Это белолицые капуцины, которые водятся только в амазонских лесах, на границе Ве- несуэлы и Бразилии. Люси почудилось, что под ногами у нее внезапно разверзлась бездна, а оче- видное сразу бросилось в глаза: Амазония... Ведь как раз туда направилась Ева Лутц после Мексики. И туда хотела вернуться. Теперь Люси была убеждена: Ева уезжала из Манауса в джунгли, и уезжала на поиски именно этой деревни, именно
этого племени. Потому и расходы ее оказались такими большими - экспедиция на целую неделю... Белолицые капуцины. Между тем Гаэль Лекупе продолжала рассказывать: - И вот тогда я прекратила всякие поиски ответа. Они причиняли мне боль. Мне хватало переживаний из-за развода, из-за такого внезапного разрыва отно- шений с мужем, мне хотелось, чтобы все это поскорее осталось позади, хотелось восстановиться, начать новую жизнь. И первое, что я для этого сделала: поло- жила жуткую кассету подальше, на дно чемодана, а чемодан отправила на чердак. В глубине души я попросту отказалась идти дальше и разбираться. Хозяйка дома, опустив глаза, покачала головой. Внутри этой женщины, такой элегантной, такой благополучной на вид, женщины, у которой, казалось бы, есть всё для того, чтобы чувствовать себя счастливой, двадцать пять лет не зажива- ла кровоточащая рана. - Не знаю, почему я так никогда и не решилась избавиться от кассеты. Навер- ное, думала, что когда-нибудь захочу узнать правду. Но этот день так и не на- ступил. А зачем мне нужна была правда? Все уже осталось в прошлом. Сегодня мне хорошо с Леоном, и это самое главное. - Она протянула черную пластиковую коробочку с кассетой Люси: - Вот вы... вы приехали сюда, вы сможете добиться истины, вы сможете понять, почему все было так, как было. Берите эту прокля- тую кассету, делайте с ней что угодно, только унесите отсюда, из моего дома. Не хочу больше никогда ни видеть ее, ни слышать о ней. Люси кивнула и попросила: - А не можете ли вы, пока я еще здесь, скопировать мне эту кассету на DVD? - Разумеется! Наконец они распрощались. Садясь в машину, Люси жестом попрощалась с Лео- ном, положила кассету рядышком с диском на пассажирское сиденье и отчалила. Голова ее шла кругом. Поездки, кассета, люди с ипподрома... В какую загадочную и глубоко засекре- ченную авантюру ввязался Тернэ? Что на самом деле произошло с туземным племе- нем? Какие ужасы кроются за названием «Феникс»? Каким образом Ева Лутц узнала об этом племени и как туда добралась? Кого она искала? Тех, кто устроил все это? Этих извергов, которые сделали запись и, вполне возможно, сами были ви- новниками массовой гибели туземцев? Не доехав нескольких километров до автострады А-1, Люси задумалась. Куда дальше? В Лилль или в Париж? Направо или налево? Семья или расследование?
Снова встретиться с Шарко или навсегда забыть о нем? Люси понимала, что, ока- жись она наедине с комиссаром, может не устоять. А ведь она думала, что нико- гда уже не будет способна хоть что-то чувствовать к мужчине! Ей казалось: по- сле трагедии ее тело и ее душа - всё в ней умерло, но сегодня те чувства, ко- торые она считала исчезнувшими навеки, проснулись снова и медленно всплывали на поверхность. Париж направо, Лилль налево... Две конечные точки одной глубокой трещины. В конце концов она решилась: направо. Значит, ей снова придется поворачивать вспять во времени, значит, ей снова придется блуждать во мраке, углубляться в него. Одну из ее дочерей убили под солнцем Сабль-д'Олон больше года назад, и она так и не разобралась до конца, почему это случилось. Но сейчас она знала, что, возможно, все ответы, которых она добивается, ждут ее в амазонских джунглях, за тысячи километров отсюда. Полицейские машины съехались к особняку Ламберов, когда солнце уже начинало клониться к закату. Фургончик криминалистов, автомобиль фотографа, служебные машины офицеров судебной полиции. К вечеру этого знойного четверга все были на пределе. Каж- дый из них с понедельника вдоволь насмотрелся кошмаров, каждый надеялся, что они закончились, а, оказывается, ситуация ничуть не улучшилась: два новых трупа и жилище, в котором, похоже, разыгрывалось действо, достойное ужаса Амитивилля. Шарко, обхватив голову руками, сидел у дерева перед домом. На него опуска- лись тени, опускались и теснились вокруг него, словно желая поглотить. Он молча наблюдал за суетой, напоминавшей какие-то дикие пляски - обычная карти- на места преступления. Криминалисты сделали все, что положено, труп Феликса Ламбера накрыли про- стыней, погрузили в машину судмедэкспертов и увезли. Одновременно с телом его отца. Судя по степени трупного окоченения, расположению и характеру трупных пятен, смерть Бернара Ламбера наступила как минимум сорок восемь часов назад. Двое суток труп отца лежал на полу столовой в луже крови, в комнате работал телевизор, а из крана в ванной на втором этаже текла и текла вода... О Господь милосердный! Что же такое происходило в голове Феликса Ламбера? Какие демоны побудили юношу совершить подобное? Шарко вздохнул и встал. Его лихорадило, он чувствовал себя опустошенным, вымотанным до предела этим слишком долгим днем, этим запутанным следствием. Еле волоча ноги, он подошел к Белланже, о чем-то ожесточенно спорившему с Ле- валлуа у входа в особняк. Чувствовалось, что оба взвинченны, что напряжение между ними возрастает, - еще бы: чем дальше, тем сильнее люди устают, тем больше у них расшатываются нервы. В результате кто-то разводится, кто-то ищет забвения у стойки бара. Закончив разговор с Леваллуа, Белланже отвел комиссара в сторону, к большо- му кусту белой гортензии. - Ну, ты как, отошел? - спросил он. - Да, немного отошел, просто слишком устал, знаешь. Кофе, который привезли ребята, помог. Правду сказать, я и ел-то не помню когда. - И не помнишь, когда высыпался! Тебе надо хоть немного отдохнуть, Шарк. Комиссар кивнул в сторону участка, огороженного лентой с надписью «Нацио- нальная полиция», - именно на это место рухнул Феликс Ламбер, несколько минут назад здесь еще лежал его труп. - Отдых отложим на потом. Вам удалось связаться с их близкими?
- Нет еще. Но мы знаем, что старшая сестра Феликса живет в Париже. - А мать? - А вот о матери пока ничего не известно. Никаких следов. Ладно, сейчас по- едем. Белланже вздохнул, было видно, что он подавлен. Шарко понимал его как ни- кто , он сам не так уж давно командовал бригадой и знал: должность эта - хуже не бывает, потому как пинают тебя все кому не лень, что снизу, что сверху. - Ну и что ты обо всем этом думаешь? Шарко посмотрел вверх, на разбитое стекло. - Что я думаю? Я на секунду встретился глазами с Ламбером-младшим. Как раз перед тем, как он сиганул в окно. И я увидел в его глазах что-то такое, чего раньше не видел никогда: страдание как таковое, без всяких примесей. Он сди- рал себе кожу со щек, он писал, не снимая штанов, как животное, что-то точило его изнутри, доводя до безумия, доводя до того, что он отключался от реально- сти. Прямо какой-то демон зла, который толкал его к жестокости, который за- ставил его убить ребят-туристов, а потом и родного отца. Не знаю, в чем тут дело, но чем дальше, тем больше убеждаюсь: то, что мы ищем, скрыто в нем, в его организме. Нечто генетическое. И Стефан Тернэ знал, что это такое. Франк замолчал. Белланже тоже не сразу ответил: он смотрел в пустоту, поти- рая подбородок. - В таком случае посмотрим, что скажет вскрытие, - произнес бригадир после затянувшейся паузы. - А когда оно начнется? - Ммм... Шене начнет часов в восемь... Начнет с отца, потом перейдет к сыну. Дивный вечерок ему предстоит! Подошел Леваллуа, кашлянул, комиссару показалось, что тот встревожен, и он спросил: - Ну, что еще не так? - Насчет книги Тернэ «Ключ к замку»... Генетические отпечатки привлекли наше внимание к Грегори Царно, последнему из заключенных в списке Евы Лутц. Ну и Робийяр сам позвонил в вивоннскую тюрьму. И угадай... Шарко почувствовал, что бледнеет. Так, они попались! Белланже, не дожида- ясь, пока комиссар что-нибудь скажет, вмешался: - Ему там сказали, что ты не просто звонил, но во время отгула приезжал по- говорить с заключенным. И ты же знаешь Робийяра: он копнул чуть глубже и об- наружил, что в тот же день приезжала еще одна особа. Мать девочек-двойняшек, которых похитил Царно. Ее зовут... - Он достал из кармана бумажку. - Ее зовут Люси Энебель. Знакома тебе такая? Кровь Шарко застыла в жилах, но он не дрогнул. - Нет. Я ездил туда, чтобы поговорить с тюремным психиатром об одном из их арестантов, числящемся в списке Евы Лутц. Вот и все. - И ничего нам не сказал! Меня просто бесит, что ты давным-давно знаешь о самоубийстве Царно в камере и молчишь. Почему? Почему никому - никому! - не рассказал об этих его перевернутых картинах, о приступах ярости и непереноси- мости лактозы? - Это детали. Я думал, они не имеют отношения к нашему делу. Лутц действи- тельно приходила к нему, но задавала стандартные вопросы - точно такие же, как другим заключенным в других тюрьмах. - Детали? Ничего себе детали, если они привели тебя сюда! Ты врал, ты умал- чивал о важных вещах, ты придерживал их для себя, как последний эгоист, во вред следствию и коллегам, которые работают с тобой в одной команде. Ты пре- вратил наше расследование в свое личное! - Неправда. Я хотел поймать убийцу и понять его мотивы, как любой из нас. Белланже замотал головой:
- Ты выходишь за рамки, ты слишком уж часто выходишь за рамки, Шарко! Ты позволяешь себе проникнуть на территорию, находящуюся в частной собственно- сти , без разрешения, и никого об этом не проинформировав. Ты настолько грубо нарушил правила, что может полететь к чертям вся наша работа. И к тому же ты пробрался в этот дом, разбив окно, а теперь у нас на руках два трупа. Теперь придется как-то оправдывать твои действия. - Но я не... - Помолчи, дай мне закончить. Из-за тебя куча неприятностей у Леваллуа, и, вполне возможно, он получит выговор. Версальская бригада выбивается из сил, работает, не зная отдыха ни днем, ни ночью, и они вот-вот явятся сюда, чтобы разобраться, с какой радости мы здесь. Какая муха тебя укусила, с чего ты вдруг решил обогнать версальцев? Белланже, нервничая, бегал взад-вперед перед домом. - И уж совсем меня добило то, что сообщил Маньян. Шарко рассвирепел - от одного только упоминания этого подонка ему хотелось блевать. - Ну и что же он такого сообщил? - Он просто уложил меня на обе лопатки, рассказав, как ты вел себя на месте преступления, когда убили Фредерика Юро. Как тебе было плевать на все и всех, как ты нарушал правила. Он сказал, что ты тогда нарочно все там истоптал и везде оставил свои отпечатки - только из-за того, что вы друг друга терпеть не можете. - Маньян просто идиот! И непременно воспользуется ситуацией и постарается меня утопить. - Ему и стараться не надо. - Бригадир посмотрел Шарко в глаза. - Ты понима- ешь, что я не могу сделать вид, что ничего не было? Комиссар молча направился к дому, но почти уже с порога бросил, не оборачи- ваясь : - Потом поговорим, а сейчас надо работать. Тем не менее, обернуться ему пришлось, потому что на плечо легла тяжелая рука. - Похоже, ты ничего не понял, - заорал Белланже. Шарко высвободился: - Ошибаешься, я прекрасно все понял. Но прошу тебя, дай мне еще несколько дней. У меня нюх на это дело, и я знаю наперед все, что может случиться. По- зволь мне присутствовать на вскрытии, позволь покопаться в новых направлени- ях, которые сейчас открываются. Дай мне несколько дней, чтобы я мог разо- браться до конца. А потом, обещаю, сделаю все, что скажешь. Бригадир покачал головой: - Уже не могу. Знай обо всем этом только ты и я, может, мне бы и удалось спустить все на тормозах, но... - Опять Маньян? Николя Белланже кивнул: - Он. Бертран уже в курсе насчет того, что было здесь, что было в Вивонне, он донесет начальству... он не оставил мне выбора. В этот момент комиссар увидел Марка Леблона, правую руку Маньяна: тот вда- леке разговаривал с кем-то по телефону, глядя в их сторону. Шарко сжал кула- ки: - И тут его шпионы! - Что поделаешь? Стало быть, я обязан принять меры - все, какие положено в таких случаях. Я обязан защитить бригаду, да и себя самого. Я не хочу, чтобы из-за тебя досталось всем, и прежде всего - Жаку. Шарко печально посмотрел на парня, тот стоял неподалеку, сложив руки на груди и опустив глаза. Наверное, тоже опасается за свое будущее, за свою
карьеру, которая вот-вот полетит в тартарары. - Да, конечно. Он - хороший полицейский. - Знаю... Но и для тебя ничего еще не потеряно. Наверняка, вынося решение, примут в расчет твои заслуги, вспомнят, сколько преступников было задержано благодаря тебе. Всем известно, сколько ты сделал для уголовки за эти годы... Шарко с нервным смешком пожал плечами: - Какие годы? Последние пять лет я провел, болтаясь между кабинетом и пси- хушкой, где меня лечили от чертовой шизофрении. Каждую неделю по понедельни- кам и пятницам мне приходилось являться к психиатру, чтобы тот разобрался, какая гайка слетела в моей голове. А если сейчас я здесь, то только потому, что мне помог большой начальник, который теперь в отставке. Так что никакой поддержки мне ждать не приходится, я погорел окончательно и бесповоротно. Белланже протянул руку. Шарко вздохнул, достал служебное удостоверение, служебное оружие и отдал все бригадиру. Сердце у него разрывалось. Он смотрел на собеседника, не пытаясь этого скрыть. - Работа - все, что у меня было. Хорошо бы тебе понять, что сегодня ты по- хоронил человека заживо. Сказав это, он ушел по дорожке в парк и ни разу не обернулся. т Сначала он подумал, что это сон. Она была здесь, здесь - на кухне его квартиры. Люси Энебель. Он постоял на пороге, бросил взгляд в гостиную: диван, телевизор, кое-что переставлено. В углу - какое-то большое комнатное растение на круглом одноно- гом столике. Приятно пахнет лимоном. Ошарашенный увиденным Шарко медленно двинулся в кухню. Люси встретила его улыбкой: - Как тебе, а? Я подумала, что нужно чуть-чуть обновить обстановку... Ну и надо же мне было чем-то заняться, пока я тебя ждала, правда? А то нервы и все такое... Я купила это растение тут неподалеку, ты ведь такие любишь... Ее, казалось, переполняла энергия, она накрывала на стол, ставила тарелки, доставала приборы, не задумываясь, в каком они ящике, словно у себя дома. - А еще я подумала, что ты придешь голодный... Она открыла холодильник и вынула оттуда блюдо с едой, две бутылочки пива. - Ну и поскольку я не знала точно, в котором часу ты вернешься, приготовила ужин по-японски. Хоть какое-то разнообразие после макарон, которыми набиты твои шкафы - прямо как на складе Армии спасения! Ладно, давай поедим, и за работу. Шарко смотрел на нее с нежностью, которую больше не удавалось скрыть. Ему хотелось бы говорить тверже, но сил на это уже не хватило. - За работу? Но... Люси, как ты оказалась здесь? Я думал, ты поехала домой. Он подошел к окну, выглянул, и Люси разгадала его тревогу. - Я соврала, - призналась она. - Не хотела, чтобы ты помешал мне сделать то, что я должна была сделать. Иди садись за стол. Комиссар постоял еще минутку спиной к окну, опустив руки, раздираемый про- тиворечивыми чувствами, потом снял куртку, портупею с пустой кобурой и пове- сил это все на вешалку. Люси заметила, что кобура пустая. - А оружие где? Он посмотрел на нее, закусив губу. - Они... они тебя уволили? - Сразу все поняв, она бросилась к нему, прижалась к его груди: - Черт, ты же не... Это же все из-за меня! Шарко вздохнул, погладил ее по спине. Ему стало так хорошо оттого, что Люси с ним, но так горько, чтобы они снова сблизились, лишь пройдя через мрак.
- Нет, ты не виновата. Я сам в последнее время наделал глупостей. - Не без этого... Они узнали про Вивонн, да? Он закрыл глаза. - Им ничего не известно о поездках Лутц, и они не знают, что Тернэ украл мумию кроманьонца. - Тогда в чем дело? Что тебя тревожит? Шарко чуть отстранился и потер виски. - Мой бывший шеф, Бертран Маньян, ходит за мной по пятам с начала расследо- вания и делает всё, чтобы отравить мне жизнь. Наша с тобой встреча в Вивонне, должно быть, насторожила его, а когда этот подонок начнет копать, он узнает о нас всё - и то, что было год назад, тоже. Он обнаружит, что мне известно про- шлое Царно, известно, кого он убил. Он узнает нашу историю, и про твоих дево- чек тоже узнает. Сердце Люси забилось сильнее. - Ага, теперь я понимаю, почему ты такой. Это слишком для тебя личное, и ты не хочешь, чтобы они туда лезли. Только, в конце концов, какая разница, знают они или нет? Комиссар отодвинул стул, плюхнулся на него, откупорил пиво. Пиджак и рубаш- ка после долгого дня были измяты, как тряпки. - Но... сегодня появились еще два трупа... Люси вытаращила глаза: - Еще два трупа? Расскажи! Он сидел, вздыхая и стараясь сбросить напряжение последних часов, а Люси тем временем открывала суши и баночки с соусом. - Столько всего произошло, но, если коротко, всё вертится вокруг книжки Тернэ «Ключ к замку». На страницах его книжки спрятаны семь генетических от- печатков . Нас на это навел Даниэль, молодой человек, аутист, который находил- ся на месте преступления. Два отпечатка из семи обнаружились в НАКГО: первый принадлежал... убийце Клары... Он ожидал, что Люси удивится сильнее, но она сохранила спокойствие и, глот- нув пива из горлышка, ждала продолжения: - А второй? Шарко рассказал, как они с Жаком вышли на Феликса Ламбера, о встрече с жан- дармским капитаном Клодом Линьяком, о том, как обходил детские сады, расска- зал все, что узнал о непереносимости лактозы. Люси отметила про себя, что он совершенно свободен, больше не зажимается, не старается ничего скрыть. Чем глубже они погружаются во тьму, подумалось ей, тем вернее она открывает в ко- миссаре человека, которого знала раньше. Раскололся панцирь, и оказалось, что под этим панцирем он совершенно такой, как прежде. Франк рассказал ей о своих предчувствиях, о муке, которую прочел в глазах Феликса Ламбера, об ужасном ощущении, будто у того внутри живет демон зла, который и толкает его на пре- ступления. О том, что точно такое же ощущение было у психиатра Грегори Царно перед тем, как заключенный покончил с собой в камере. Хотя Шарко и не видел в доме Ламберов перевернутых рисунков, он был убежден, что оба убийцы страдали одной и той же непонятной болезнью. Внимательно его выслушав, Люси сходила в комнату, принесла коричневый кон- вертик с фотографиями, сделанными в доме Стефана Тернэ, видеокассету и диск с копией записи. Вынув из конверта снимки с изображениями Феникса, плаценты и мумии кроманьонца, она протянула их Франку: - Теперь моя очередь. И я тоже довольно далеко продвинулась. Комиссар взял палочками суши, отправил в рот и улыбнулся. Да! Люси видела: ему наконец-то удалось раздвинуть губы в подобии улыбки! Первый раз за все время. - Интересно, почему все это меня больше даже и не удивляет? - спросил он. -
Ты невозможная, Люси, таких не бывает. - Просто я мать, которая готова на что угодно, лишь бы узнать правду, - сказала она и в свой черед взялась за суши. А он разглядывал снимки: - Ну и зачем ты мне это показала? Эту жуткую плаценту? - Знаешь, откуда у Тернэ генетический отпечаток Царно? Он сам принимал роды у его матери двадцать три года назад. А потом делал новорожденному дикое ко- личество анализов крови, ну и анализы эти послужили ему для того, чтобы полу- чить образчик ДНК. Все оказалось проще простого... Они ели суши, и теперь уже Люси рассказывала об открытиях, которые ей уда- лось сделать с утра. О Реймсе, где родился Царно и где работал Тернэ. О визи- те в родильный дом и встрече с бывшей медсестрой, поговорив с которой она по- няла: Тернэ поставил на карту все ради возможности наблюдать мать Царно, Аманду Потье, во время беременности. О необычной, опутанной кровеносными со- судами плаценте Аманды и огоньке в глазах врача во время родов... О первой жене Тернэ, рассказавшей, как странно ее муж вел себя перед разводом, и передавшей ей эту странную видеокассету. Шарко повертел в руках черную коробочку, мрачно на нее глядя. - В камине Тернэ нашли остатки сожженных видеокассет. Он хранил их в тайни- ке под паркетом. Убийца приходил из-за них, и из-за них пытал свою жертву. Увы, извлечь из этих обгорелых кассет ничего не удалось. - Там, безусловно, были оригиналы. А это копия. - Ну и что на ней? - Возможно, ключ ко всему делу. Бывшая жена Тернэ сказала, что на оригинале была приклеена этикетка с надписью «Феникс номер один». Шарко ткнул пальцем в снимок: - Феникс... птица, которая сгорает и возрождается из пепла... - Вот именно. Я немножко порылась в Сети. Не знающая смерти птица. Ее жизнь символизирует цикл умирания и возрождения. Рождается без спаривания, и проис- ходит это так: когда феникс доживает до старости и чувствует, что смерть близка, он устраивает себе гнездо из трав и редких дорогих растений, садится в это гнездо, ждет, пока оно загорится, и вместе с гнездом сам сгорает дотла. После того как феникс сгорит, из пепла появляется новый, в точности такой же, как прежний. Этот миф навел меня на такую мысль об Аманде Потье и Грегори Царно: она умерла, но ребенок, убивший ее, то есть уничтоживший гнездо и ро- дившийся на свет... Шарко понимал, насколько важные открытия сделала Люси. Она копала в парал- лельном направлении, может быть действительно движимая материнским инстинк- том. Полицейские, в том числе и он сам, шли по следу, ориентируясь на мертве- цов, на ауру, которую оставляло после себя на месте преступления каждое убий- ство, извлекая максимум из материальных улик. Они, так сказать, исследовали пространство, а она - время. - Похоже, каждая картина из дома Тернэ наделена своим особым смыслом. Сна- чала был проект «Феникс», затем - плацента Аманды... Остается понять, при чем тут фотография мумии кроманьонца, которая висела рядом с картинами. Возможно, и у нее есть тайное значение, раз она там была. Эти три изображения - словно выставка секретов Тернэ, только кто же мог это понять? Люси взяла диск: - Посмотрим? Они отправились в гостиную, и Люси загрузила видеозапись в компьютер. - Прежде чем включу, скажу, что дело происходит в Амазонии. - В Амазонии? Там, куда летала Ева Лутц? Неужели ты выяснила и то, почему ее так тянуло в Бразилию? - Нет, до конца не выяснила. Но скоро мы это поймем. Видео длится десять
минут. Смотри. Шарко погрузился в патологическую атмосферу записи. Когда в объектив гляну- ли глаза, в которых не было ничего, кроме боли, комиссар, как в свое время Люси, отпрянул от экрана. Репортаж закончился, комиссар со вздохом встал и пошел на кухню. Взял кас- сету и, снова усевшись за стол, стал молча рассматривать ее. Но казалось, он смотрит не видя, глаза его будто застыли, уставившись в одну точку. Точку в пустоте. Люси подошла к нему: - о чем ты думаешь? Он вздрогнул. Все-таки он еще не полностью владеет собой. - Нет никакой уверенности ни в чем, Люси. Кроме того, что и здесь действие происходит в Амазонии, и Ева летала туда, никаких связей девушки с этими ту- земцами не установить. И фильм такой старый: это же шестьдесят шестой год, ты понимаешь? Никакой очевидной связи. Они принялись молча поедать суши, даже не ощущая вкуса. Но в конце концов Люси так разволновалась, что вскочила и стала ходить взад-вперед по кухне. - Ну, как же никакой, нет, как же никакой-то? Явная же связь! Было бы про- сто невероятно, если бы оказалось, что два этих элемента не связаны между со- бой, что это случайное совпадение. У нас есть всё, чтобы продолжать расследо- вание , кроме главного: названия племени. - Господи, да что оно тебе даст? Куда ты с ним двинешься? - Оно даст мне возможность понять, почему Лутц хотела туда вернуться, воо- ружившись после обхода тюрем списком имен и фотографиями. И понять многое другое. Шарко заметил в блестящих зрачках Люси искорку, которая его ужаснула. Он понимал, что только что вновь - и то не до конца - обретенная подруга способ- на бросить все и отправиться в эти проклятые джунгли. Надо было удержать ее от этого, надо было сейчас же взять контроль на себя: слишком уж скользкая под ними почва, слишком велика опасность. - Давай-ка пока оставим кассету в стороне и спокойно пройдемся по всему, что знаем, с самого начала. Он сходил за бумагой и карандашом. Он почти забыл: час назад его практиче- ски выгнали с работы. Расследование продолжалось, и он был просто не в со- стоянии этому противиться. - Ну, как там все по порядку, а? Что у нас точно есть? Нам нужна точка, во- круг которой вращается все расследование. - Точка? Тернэ, конечно. - Да, Тернэ. Сосредоточимся на нем. Попробуем восстановить его передвиже- ния, чтобы яснее видеть цели и установить связь и с твоими, и с моими наход- ками. Наверняка найдутся детали, которые высветят нам все остальное. Ты рабо- тала с его личностью и его прошлым, так что тебе начинать. Люси была словно наэлектризована. Она начала говорить, а Шарко - записы- вать . - У меня ощущение, что начало наша история берет в восемьдесят четвертом году: это год первой встречи Тернэ с незнакомцами на ипподроме. Наверняка один из таинственных незнакомцев - автор видеозаписи на кассете... а может быть, снимали они оба. Это точно. И нет никаких сомнений в том, что именно их двоих нам и надо отыскать. Думаю, они ровесники или почти ровесники самого Тернэ, потому что в шестьдесят шестом году уже существовали на этом свете и действовали. Один из них или оба сразу наши люди. - Только поспокойнее, ладно? Постарайся не делать чересчур поспешных выво- дов, лучше продолжай. Пожалуйста. - Хорошо. Значит, восемьдесят четвертый и восемьдесят пятый годы... Встречи нашей троицы продолжаются, Тернэ замыкается в себе, становится скрытным и за-
гадочным. Люди с ипподрома, одну за другой, передают Тернэ кассеты. Та, копия которой у нас, «Феникс номер один», была первой. - Зачем они передают Тернэ кассеты? - Чтобы познакомить его со своими открытиями? Чтобы поставить его в извест- ность о том, что есть некий... некая программа научных исследований? Какой-то чудовищный проект, в котором и он мог бы принять участие? «Феникс номер один» стал как... как бы предисловием... Из него должно было родиться что-то еще. - А как эти трое познакомились? Люси ответила, ни на секунду не задумавшись: - Ну, это-то ясно. Тернэ был известным врачом, известным ученым, потому они к нему и пришли. - Ага, очень вероятно. Давай дальше. - Год восемьдесят шестой. Развод, переезд Тернэ в Реймс. Там он немедленно выходит на беременную женщину по имени Аманда Потье и становится ее лечащим врачом. Январь восемьдесят седьмого. Он принимает у Аманды роды, на свет по- является Грегори Царно, а сама Аманда умирает. Плацента Аманды не похожа на обычную для страдающих преэклампсией женщин: слишком много кровеносных сосу- дов, плацента буквально опутана сосудами. Тернэ берет у ребенка кровь на ана- лиз. В крови скрывается ДНК, а в ДНК скрывается какая-то тайна. Феникс? - Минутку-минутку... Хм, а что? Может, и так. - Девяностый год. Тернэ возвращается в Париж, устраивается работать в Нейи. А дальше я почти ничего не знаю. - Тем, что дальше, занимаются ребята из уголовки. Встречаются с коллегами Тернэ, с его друзьями, знакомыми. Увы, никакой информации об этом у нас нет, да и не будет. - Ладно, пока не сильно-то она нам и нужна. Поехали дальше. Шарко кивнул и приступил к отчету: - Теперь - что у меня? Две тысячи шестой - год публикации книги «Ключ к замку». Написать эту книгу Тернэ помогает молодой аутист, и, между прочим, там нет о нем даже упоминания. Тернэ упрятывает в своей книге семь генетиче- ских профилей. Царно, Ламбер и еще пятеро, которые, по-видимому, должны обла- дать теми же, что и эти двое, характеристиками. - Комиссар несколько секунд помолчал, потом добавил: - Все семеро наверняка высокие, крепкие, совсем мо- лодые. Все левши, и у всех непереносимость лактозы. Все, думаю, временами впадают в ярость, проявляют невероятную жестокость. Если Тернэ не принимал всех как акушер, то должен был, по крайней мере, знать их с детства. Как ты считаешь, почему у семи разных людей могут быть такие похожие качества? - Манипуляции с генетикой? - предположила Люси. - Семерых будущих матерей чем-то, неизвестно чем, «лечили» во время беременности так, что им самим не было об этом известно? Аманда Потье и Тернэ были близкими друзьями. Он наблю- дал ее как врач, она была одинокой и разочарованной в жизни, и он запросто мог пичкать ее, чем только пожелает. Ну и почему бы ему не поступать так же с другими беременными? Ему самому или еще какому-то врачу... Из тех, с кем Тернэ встречался на конференциях, посвященных преэклампсии, или работая над докла- дами. Или, например, из тех, кто, как и он, увлекался евгеникой? Мы же знаем, что он проповедовал свои идеи везде, где только мог. И адепты этого учения вполне могли сгруппироваться, образовать нечто вроде секты. Шарко снова кивнул: - За исключением секты, все вроде срастается. - Угу. Когда вот так вот сравниваешь пересекающиеся линии расследования, сразу видно, что это работает, можно подвести кое-какие итоги. Возможно, Тер- нэ и не принимал всех семерых, но в любом случае он был знаком с их матерями. Он или те два типа, которые знали ровно столько же, сколько он сам. Или боль- ше .
Шарко согласился: опять все срослось. - Еще что-нибудь есть? - Есть. И не такая уж незначительная подробность. Год две тысячи десятый. Кража кроманьонца и расшифровки его генома в Лионе. Комиссар снова взял в руки снимки. Потом два отложил и стал вглядываться в тот, на котором был изображен доисторический человек, лежащий на столе. - Верно. Каков истинный мотив этой кражи? Мы пока над этим основательно не думали... - Интересно, когда мы могли об этом подумать? А кроме того, нам раньше не с чем было этот факт сопоставить. А сейчас как раз и настало время, тем более что нас посетило вдохновение. Люси достала фотографии, сделанные в Лионе, в Европейском институте функ- циональной геномики, положила их на стол рядом с фотографией мумии в рамке. - Вот, смотри, как было совершено преступление тридцать тысяч лет назад: кроманьонец-левша, возрастом наверняка от двадцати до тридцати лет, убил тро- их неандертальцев ударами гарпуна. Тернэ украл кроманьонца, потом сфотографи- ровал его и вывесил у себя в «музее». Шарко внимательно всматривался в фотографии, то в одну, то в другую. - Я все думаю, а куда же он саму мумию-то дел? - А скажи, тебе ничего не напоминает эта сцена доисторического преступле- ния? - спросила Люси. - Почти в точности - то, что я видел сегодня у Ламберов. - И то, что Царно сделал с Кларой год назад. Комиссар помолчал, размышляя, потом сказал, как бы ставя точку: - Такая же необъяснимая ярость. И жестокость в чистом виде. Они будто с це- пи срываются. Люси согласилась. - А еще понятно, что в ту пору никакого Тернэ там и близко не было, и он не принимал родов у матери кроманьонца. Они обменялись улыбками, и Люси продолжила: - Вернемся в наше время и подумаем о семи генетических профилях из книги Тернэ. По какой-то причине, нам пока неизвестной, Тернэ в восьмидесятых годах занимался группой детей, имевших некоторые общие генетические характеристики, в том числе - пресловутую непереносимость лактозы. Кроме того, сейчас уже яс- но, что все дети должны были отличаться предрасположенностью к насилию и стать убийцами, когда вырастут. В то время ученый интересовался составом их крови и их ДНК, видимо пытаясь найти там нечто особенное. Шарко проглотил суши с семгой. - Мифический ген жестокости? - Нам уже известно, что его не существует. - Это нам сегодня известно. А Тернэ в восьмидесятых вполне мог верить, что ген жестокости существует. Да и вспомни: когда заходит речь об этих людях, всякий раз говорится о практически внезапных, необъяснимых и ничем не оправ- данных вспышках ярости. Логично возникает вопрос о гене жестокости, разве нет? Люси несколько секунд молча смотрела на комиссара. - М-да, честно говоря, теперь уже не знаю, что на это ответить, - вздохнула она наконец. - Но давай все-таки буду рассуждать дальше, ладно? Представь се- бе, как доктор услышал о том, что на леднике обнаружили пещеру, услышал - или прочел - об убийстве, совершенном тридцать тысяч лет назад. Представь себе, как, узнав об этом, он прикинул: а вдруг то, что я искал, или диагностировал, или сам спровоцировал у семерых детей, так вот - что, если это самое присут- ствует в генах кроманьонца, который жил в доисторические времена? Если это было дано кроманьонцу от природы? Дальше - опять-таки возможно - он по прика-
зу людей с ипподрома или по собственной воле вступает в контакт с ученым из лионского центра, дает время специалистам описать геном кроманьонца и в под- ходящий момент организует кражу всего вместе, не оставляя следов! - Люси под- няла вверх указательный палец, глаза ее блестели. - А теперь представь себе, насколько важен этот геном для Тернэ. До сих пор у него были только сходные в чем-то генетические профили семерых детей, а теперь он обладает полным описа- нием молекулы ДНК их предка, жившего много тысяч лет назад. Предка, который убил целую семью и который отлично вписывается в рамки темы его, Тернэ, ос- новной работы. - То есть ты хочешь сказать, что у кроманьонца генетический профиль как у тех детей? - Ну да! Для Тернэ это открытие неимоверной важности, фундаментальное от- крытие, вполне вероятно - главное открытие в его жизни. - Ты куда клонишь, не пойму... Люси смотрела на фотографию кроманьонца, заключенную в рамку. - Наш акушер-гинеколог был человеком прямо-таки параноидально предусмотри- тельным. Он всегда тщательно охранял свои открытия, но... оставлял при этом сигналы внешнему миру. Как будто играл с миром: тут тебе и генетический код, упрятанный в книгу, и картины на стене, тут тебе и кассеты, которые он держал под замком в металлическом шкафу запертого кабинета. - А потом положил кассеты в тайник, сделанный под почти новеньким паркетом. - Точно! Ну и скажи теперь: разве не похоже, что он таким же образом где-то припрятал информацию о геноме кроманьонца? А сведения о том, где припрятал, зашифровал. - И именно поэтому убийца изъял все источники, способные содержать эту ин- формацию , какие смог найти в его доме. Люси покачала головой: - Нет-нет. Тернэ не мог довольствоваться обычными способами защиты информа- ции в компьютере, это было бы слишком очевидно, это было бы слишком легко разгадать. Люди всегда боятся, что пираты доберутся до их открытий, и дейст- вительно, никогда нельзя быть уверенным, что такого не случится, прими хоть все известные на сегодня меры предосторожности. К тому же компьютер может сломаться, иногда жесткие диски выходят из строя без всякой на то причины. Нет, Тернэ был чересчур хитрым, чтобы просто запаролить информацию в компью- тере . И чересчур экстравагантным. - Ты думаешь, дело в третьей картине? В фотографии кроманьонца? - Угадал. Но мы не поймем, что там, в этой фотографии, не поняв логики его поступков... Шарко напряженно думал. А потом вдруг щелкнул пальцами: - Черт побери, да конечно же! Ключ и замок! Люси нахмурилась: - Какой ключ и какой замок? Что ты имеешь в виду? - Кажется, я нашел! Ты готова к налету на Париж? Люси караулила на углу - не дай бог, их застигнут врасплох, а Шарко, сняв безо всякого труда печати с двери Тернэ, вошел в дом, мигом взлетел на второй этаж, затянутыми в хирургические перчатки руками снял со стены библиотеки рамку с фотографией мумии кроманьонца, вынул снимок из рамки, скатал, и не прошло и двух минут - снова был на улице Дарвина. Теперь их путь лежал в XIV округ. На этот раз Даниэль Мюлье был в тренировочном костюме, но казалось, он не двинулся с места с тех пор, как Шарко видел его несколько дней назад. Та же карандашница с десятком совершенно одинаковых авторучек, тот же включенный
компьютер, та же раскрытая на столе книга - том 342. Шарко предупредил Люси о том, что она может испытать шок, увидев странную комнату, где целая человече- ская жизнь измерялась километрами бумаги, и сейчас, стоя на пороге, она молча озиралась, пока Венсан Одебер, оставив Шарко у входа, приближался к юноше. Оказавшись в поле зрения аутиста, директор интерната что-то сказал Даниэлю, чтобы привлечь его внимание, потом положил перед ним снимок и несколько чис- тых листов бумаги. Даниэль оторвался от своей бессмысленной работы, довольно неуклюже потянулся за фотографией, взял ее в руки и стал пристально всматри- ваться. Потом - не поднимая глаз и так медленно, словно происходящее следова- ло некой несокрушимой логике, отложил снимок, поменял авторучку на другую, с красными чернилами, и начал писать на верхнем листе бумаги одну серию букв за другой. Одебер почесал подбородок и на цыпочках отошел к посетителям: - Просто не могу поверить - сработало! Фотография сработала как выключа- тель ! То есть Стефан Тернэ использовал Даниэля в качестве... - В качестве живой памяти, - закончил за него фразу Шарко. - Никому не из- вестный аутист, содержащийся в специализированном интернате... Ключ, которым открывается замок. Потом они молча стояли у двери и смотрели, как Даниэль пишет. Аутист сидел, склонившись к столу, и заполнял белые листы красными строчками с какой-то бе- шеной скоростью. Полчаса спустя он разогнулся, отодвинул в сторону готовую работу вместе с фотографией и - без передышки - вернулся к своей книге номер 342. Директор интерната взял у него со стола запись и передал Шарко. - Это последовательность оснований в ДНК мумии с фотографии, и эта мумия, должен сказать, замечательно сохранилась... То есть, скорее всего, перед нами генетический код первобытного человека, так? - спросил он шепотом. - Похоже, - ответил Шарко. - А сам код вы могли бы прочесть? - Ну что вы, конечно нет! Вижу, что эта последовательность букв не напоми- нает ни один из известных мне генетических отпечатков, не более того. Но я ведь недостаточно подкован, чтобы разобраться, в чем тут дело. Вам надо спро- сить у генетиков. Люси, в свою очередь, всмотрелась в ряды букв. - А может быть, это и есть тот самый код, который мы ищем? Ключ ко всей на- шей истории? Бывшие полицейские поблагодарили Одебера, мужчины вышли, Люси, чуть задер- жавшись в комнате аутиста, шепнула: «Спасибо, Даниэль!», - догнала Шарко, и директор интерната проводил их к выходу. На стоянке комиссар еще раз всмотрелся в ряды букв, и вид у него при этом был встревоженный. - Мы немножко погорячились, Люси, тебе не кажется? Ну вот, у нас есть дан- ные, а дальше? Что нам с ними делать? У нас же нет больше доступа к делу... - Из-за того, что тебя выгнали? Подумаешь! Да нет, я понимаю, что тебе тя- жело, я не это хотела сказать, а то... то, что твоя отставка не помешает нам двигаться вперед. Мы можем продолжать и без них. У нас есть эта последова- тельность оснований в ДНК, у нас есть кассета со съемками в Амазонии, и зав- тра утром мы передадим все это специалистам. Последовательность - генетику, кассету - антропологу. - Послушай, Люси, но... - Что за пораженческие настроения, Франк! У нас, слава богу, есть чем за- няться. Феликс Ламбер и его отец мертвы, но ведь другие члены их семьи живы. Поговорим с его матерью о том, как протекала у нее беременность, узнаем, где и как она рожала, в каком родильном доме. Таким образом мы узнаем, были ли у нее какие-то проблемы до рождения Феликса и, если были, лечилась ли она и у
кого. И если что-либо окажется подозрительным, возьмем это на заметку. А если и эта женщина пересекалась с Тернэ... ну, сам понимаешь! Или другой вариант: она выведет нас на кого-то из людей с ипподрома. Будем копать и наверняка что-нибудь накопаем. Не волнуйся, выкрутимся. - Она вгляделась в страницы с красными строчками, и тон у нее изменился. - А еще мне надо понять, что кро- ется за этой птицей феникс. И тут я пойду настолько далеко, насколько смогу, с тобой или без тебя. - Ты хочешь сказать, что готова рискнуть жизнью и отправиться в джунгли? Просто чтобы получить ответ? - Не просто чтобы получить ответ. Чтобы завершить траур по моей дочери. Комиссар тяжело вздохнул: - Ладно, поехали домой. Ты доешь суши и наберешься сил. Тебе они понадобят- ся. Люси наградила его широкой улыбкой: - Значит, договорились? Значит, ты со мной? - Нечему тут улыбаться, Люси. Нет ничего веселого в том, что мы собираемся делать, как нет ничего веселого в том, что мы рискуем обнаружить в результате наших действий. Люди погибают... - Он взглянул на часы. - Поехали, наконец. Сначала домой, чтобы хоть чуть-чуть отдохнуть, а в десять - снова в дорогу. - В десять вечера? Куда это мы можем поехать так поздно? - Поискать ответов в Институте судебной медицины. ЕЕ Парижский квартал у набережной Рапе мирно спал, только на некоторых баржах еще светились желтым окна да оранжевые блики плясали на черной воде, пропада- ли и появлялись снова в вечном движении. Пятая линия метро доставляла сюда редких в это время пассажиров, которые разбредались по домам, принимала дру- гих - тех, что спешили на свидание с ночным Парижем. Парижский институт судебной экспертизы. В половине одиннадцатого из подъезда Института судебной медицины вышли Жак Леваллуа, Николя Белланже и человек в форме жандарма. Шарко поставил машину метрах в пятидесяти от здания института, и им с Люси было отлично видно всё, вплоть до красных огоньков на концах сигарет, плавающих в воздухе, как свет-
лячки. - С ними жандарм из версальской бригады, - прошептал комиссар. - Именно эта бригада расследует убийство в Фонтенбло, именно у нее мы пытаемся выбить поч- ву из-под ног. Жаркое будет дело! Трое мужчин, стоя у подъезда и все время зевая, поговорили минут пять при свете фонарей, причем наблюдателям показалось, что они сильно нервничают. До- курив, они разошлись по машинам. Когда их машины проезжали мимо, Шарко и Люси пригнулись, переглянувшись с видом заговорщиков, словно подростки, сбежавшие с уроков. - Господи, чего только ради тебя не приходится делать, - усмехнулся комис- сар . - С тобой у меня появляется ощущение, будто я проживаю вторую молодость! Люси не ответила, она возилась с мобильником, и вид у нее был озабоченный. Час назад она звонила в Лилль, но Жюльетта уже спала, а мать, разъяренная ее долгим отсутствием, едва не бросила трубку. Они подождали еще немного, потом вылезли из машины и двинулись в темноте к подъезду. В сумке, висевшей на плече Шарко, лежали три листка бумаги, испи- санные красными чернилами. И вот перед ними возник институт - чудовищный Моби Дик, поглотивший все трупы в радиусе десяти километров. Его входная дверь напоминала пасть, гото- вую проглотить любого входящего и отправить в желудок, уже полный покойниками разного рода - жертвами несчастных случаев, самоубийцами, убитыми... Люси вдруг остановилась. Наверное, именно здесь и теперь ей предстоит изба- виться от призраков, населяющих ее голову, изжить материнские страдания. Она продолжила путь. - Пришли? - Держись рядом и молчи. Они переступили порог, и сразу ощутили холод. Толстые кирпичные стены не пропускали сюда ничего, особенно - надежду. Шарко вздохнул с облегчением, увидев ночного дежурного, с которым был хорошо знаком: слава богу, не надо будет показывать это дурацкое фальшивое удостоверение, которое Люси сфабрико- вала за несколько минут. - Добрый вечер, - безразличным тоном поздоровался он с дежурным. - В какой прозекторской двойная аутопсия, не напомните? Дежурный посмотрел на Люси, но не стал задавать вопросов, просто кивнул в направлении коридора: - Во второй. - Спасибо. Бывшие полицейские шли по скупо освещенным, населенным тенями коридорам. Здание института было огромным, пути, казалось, не будет конца. Поскрипывали подошвы, попахивало гниющей плотью и нашатырем. В этой ночной прогулке было нечто глубоко драматическое. Когда Люси увидела за окошечком в очередной две- ри квадратик желтого света, ей почудилось, будто ее уносит черным водоворотом в прошлое, туда, где год назад она, высадившись ночью вместе с полицейскими из их служебной машины, увидела вот такой же желтый мерцающий квадратик на втором этаже дома Царно. Люси будто наяву видела, как она рвется к дому, дверь которого взламывают мужчины. Она вспомнила, что в комнате пахло серой, словно там беспрерывно чиркали спичками. А вот и Царно - его успели уложить на пол полицейские, пока она, задыхаясь, мчалась вверх по лестнице, сопровож- даемая криками и... Вдруг в ушах ее прогремел знакомый голос, и она почувствовала шлепки по ще- кам: - Эй, Люси! Люси, что с тобой, очнись! Она покачала головой, поняв, что привалилась к стене коридора, закрыв лицо руками.
- Про... прости, Франк... у меня что-то странное с головой... я видела, как бегу по лестнице в доме Царно, чтобы найти там, наверху, Жюльетту... Шарко молча смотрел на нее, ожидая продолжения. - Странно вот что... странно, что я совсем не помню, как вошла в его дом... - А все остальное помнишь? Расскажи подробно. Глаза ее затуманились. - Я приехала со второй бригадой, когда первая была уже в доме. Мне велели оставаться внизу, меня не пускали внутрь. Это были самые долгие секунды в мо- ей жизни. Потом один из полицейских спустился, он показался на пороге дома с Жюльеттой на руках... Поставил ее на землю, и она бросилась ко мне, и она пла- кала... - Люси стиснула виски, закрыла глаза. - Нет, это правда очень, очень странно... Мне... мне кажется, будто я жила одновременно в двух разных реально- стях... Это было странно, и это было так мучительно... Шарко осторожно взял ее за запястье: - Пойдем. Я провожу тебя в машину. Она вырвала руку: - Нет-нет, пойдем дальше. Позволь мне быть с тобой. - Зачем тебе так себя мучить? Ты ужасно побледнела. Я пойду туда один, а потом всё подробно тебе расскажу. - Нет! Нет! Пожалуйста, Франк! Шарко уступил: попробуй не уступить, если она так настроена. Он выпустил руку Люси. Он знал, что она не сойдет с пути, даже когда кончатся силы, даже когда страдания невозможно будет терпеть, она способна отправиться и на край света, лишь бы добиться правды. Единственное, что он мог в данных обстоятель- ствах, - это немножко обогнать ее и войти в прозекторскую первым. Так он и сделал. Поль Шене стоял между двумя пустыми столами с ведром воды в руках, поливая этой водой пол. Другой судмедэксперт - комиссар уже видел его пару раз - на- клеивал этикетки на пробирки и банки с образцами. Тем же безразличным тоном, каким разговаривал с дежурным, Шарко устало бросил: «Привет». Удивленный его появлением Шене отставил ведро, глянул на часы. - Франк? Твой шеф сказал, что не смог тебе дозвониться сегодня вечером, ты все время был недоступен. - Судмедэксперт посмотрел на Люси: - Слушай, с де- вушкой можно пойти в более романтичное место! Мадемуазель, вы, кажется, не- важно себя чувствуете... Люси как в лихорадке подошла и протянула руку: - Нет, спасибо, все в порядке. Я... - Это моя приятельница и коллега из Лилля, - оборвал ее Шарко. - Коллега из Лилля? - Он усмехнулся. - Моя первая жена была родом из Лилля, и я хорошо знаю этот город. Нельзя было дать Люси возможность ответить, и Шарко немедленно сменил тему: - Расскажи-ка мне, хотя бы в общих чертах, что показало вскрытие Ламбера. - А почему бы тебе не спросить у ребят? Они только что ушли отсюда. Шарко сообразил, что Белланже предпочел не говорить о том, что отстранил его от следствия, практически уволил. - Ищи-свищи, - ответил он. - Они уже разбежались по домам, к женам и детям, а мне еще работать сегодня ночью. Это займет у тебя всего несколько минут, Поль, ты умеешь выделить главное. А мне как раз главное и важно. Шене повернулся к коллеге: - Схожу в морг и вернусь. - Не снимая запятнанного кровью халата, он сделал несколько шагов и добавил: - Заодно и это отнесу, - и взял в руки банку с желтоватой полупрозрачной жидкостью. Шарко прищурился, ему показалось, что в банке - нечто, напоминающее челове- ческий мозг.
Они пошли вслед за доктором Шене по коридору. Поднимаясь по лестнице, Поль шепнул прямо в ухо Шарко: - Я могу рассказывать при ней? Шарко дружески положил ему руку на плечо: - Поль, тебе придется кое-что для меня сделать. Главное: никому не прогово- рись , что мы были здесь, у тебя. Потому что я нарушил правила: на самом деле я уже не веду этого расследования, просто не хотел говорить об этом при твоем коллеге. Судмедэксперт нахмурился: - В таком случае ты ставишь меня в очень трудное положение. Знаешь же, что следственные материалы до поры до времени секретны, и... - Знаю, разумеется. Но если тебя вдруг спросят, скажешь, что я тебе соврал. А я подтвержу. Поль помолчал, потом кивнул: - Ладно. Больше он не задавал вопросов, все трое знали, что так лучше. Наконец они добрались до подвала. Шене нажал на выключатель, загорелись, потрескивая и разливая вокруг себя тусклый свет, люминесцентные лампы. Окон здесь не было, а были сотни стоявших вертикально и горизонтально металлических ящиков. На- стоящая трупотека... В углу - мешки с одеждой и обувью, которые, вероятно, ско- ро отправят в печь для сжигания отходов. Люси отошла в угол и, стоя там, в сторонке, принялась растирать себе плечи. Ей было холодно. Судмедэксперт поставил банку на стол у стены, подошел к одному из ящиков и потянул на себя крышку. Показался труп с синеватой, мягкой на вид, словно ла- тексной, кожей, выступающие вены, казалось, сейчас прорвут ее. Все разрезы, сделанные от шеи до лобка, были тщательно зашиты: если семья потребует остан- ки , труп должен выглядеть презентабельно. Шарко подошел поближе, встал совсем рядом с рельсами, по которым Поль выдвинул ящик. Запах разлагающейся плоти был сильным, но пока еще терпимым. Шене стал объяснять, указывая пальцем на разные части тела: - Отца неоднократно ударили кочергой. То же орудие было использовано для того, чтобы разодрать ему все жизненно важные органы. Сломано несколько ре- бер, убийца продемонстрировал совершенно необычайную силу. Он действовал с удивительной жестокостью и очень быстро: всё было кончено за считанные секун- ды. Более точные детали, в частности касающиеся размещения ран, будут в про- токоле, который я завтра отправлю твоему шефу. Если тебе надо его прочесть, придется как-то выкручиваться, потому что ни единой копии я сделать не могу, и ни одна копия не должна выйти из этих стен. Прости! Шарко еще немножко посмотрел на искромсанное тело, потом покачал головой: - Обойдусь. Теперь о сыне. Он-то, собственно, меня и интересует. Шене вернул ящик на место и вытянул другой, рядом. Лицо у Феликса Ламбера было в прескверном состоянии, но кожа еще не посинела, оставалась желтоватой, а могучее тело заполняло всю внутренность ящика, как глыба льда. - Как они похожи, - заметил Шарко. - Один и тот же нос, да и овал лица тот же... - А что ты хочешь: кровные родственники, отец и сын, тут уж никаких сомне- ний. Причина смерти - перелом шейных позвонков. Здесь тоже смерть была мгно- венной, вне всякого сомнения. - Это точно: он выбросился из окна у меня на глазах. - Тем не менее, даже когда причины смерти совершенно очевидны, мы обязаны провести вскрытие по полной форме: от А до Я. И должен сказать, иногда нас ждут сюрпризы, вот как здесь. - что ТЬ1 имеешь в виду? Шене указал на череп трупа. Скальп был водворен на место, но можно было
разглядеть ровную красную черту, оставленную хирургической пилой. - Когда я вскрыл череп, то сразу увидел, что мозг деградировал до последней степени, просто что-то невероятное. Он совершенно как губка, весь в мелких дырочках. Никогда в жизни не видел ничего подобного. - Судмедэксперт сходил за банкой. - Вот поглядите... Заметить разрушения было очень легко: вся верхняя часть мозга и впрямь была в меленькую дырочку - так, будто тут поработали сотни крошечных грызунов. Действительно - ни дать, ни взять губка! - Что ж это такое? - спросила Люси, не скрывая тревоги. - Похоже на инфекцию, которая медленно разрушала ткани мозга до тех пор, пока не привела их в такое вот состояние. Я сделал срезы другой части мозга, левого полушария, и тщательно исследовал их, думаю, что первые изменения в нем начались несколько месяцев тому назад... если не несколько лет. Повторяю: к такой картине привело медленное воздействие. У больных, страдавших синдромом Крейтцфельда - Якоба, более известного как синдром коровьего бешенства, на- блюдалось примерно такое же превращение мозга в губку. Но в нашем случае я не смог выявить ни одной из известных мне инфекций. Все остальные органы ни в малейшей степени не затронуты. Они стояли и молчали, Люси, сжав губы, смотрела на два распростертых перед ней тела и думала о Грегори Царно, который умер, разорвав себе глотку. А его мозг тоже был похож на губку? - Вы считаете, что Феликс Ламбер мог убить двух туристов и своего отца из- за... из-за этой штуки? - Да, связь мне кажется очевидной. Особенно сильно деградировали как раз те отделы мозга, которые отвечают за эмоции. Я бы даже сказал: эти отделы были оккупированы неизвестным захватчиком. И оккупация продолжалась в течение до- вольно долгого времени. Люси подула на руки, чтобы согреть их. Открытие, сделанное судмедэкспертом, безусловно, ставило под сомнение виновность Грегори Царно: если его мозг был поражен тем же заболеванием, что у Ламбера, это могло побуждать его к дейст- виям, идущим вразрез с его собственной волей, происходившим независимо от сознания. В голове Люси роились вопросы. Каким образом Феликс Ламбер подцепил «эту штуку»? Не она ли, «штука», больше всего и привлекала Стефана Тернэ? Но тогда при чем тут плацента и роды, почему акушер-гинеколог интересовался Цар- но задолго до того, как тот появился на свет? Могло ли «лечение» - допустим, какие-то препараты, введенные матери до или во время беременности, - спрово- цировать такой ужас у сына? И какое, черт возьми, отношение все это вместе имеет к амазонским джунглям? Судмедэксперт тем временем продолжал объяснять: - Те отделы мозга, которые отвечают за эмоции, работая нормально, использу- ют содержащийся в нейронах серотонин, нейромедиатор центральной нервной сис- темы , который одновременно подавляет агрессивность. При дефиците серотонина человек как бы возвращается в свое первобытное состояние, и все его основные потребности сводятся отныне только к тому... - ...Чтобы обеспечить себе выживание, - поторопился закончить за друга Шарко. Поль кивнул. - Странно, что ты сейчас это сказал, и странно, что сегодня вечером мы го- ворили о непереносимости лактозы. То и другое имеет отношение, прежде всего, к эволюции, то и другое напомнило мне кое-что, с чем я столкнулся, еще учась на медицинском. - Расскажи! - Может, не надо? Как-то это глупо, даже смешно... Я не говорил об этом вашим коллегам, и я... - Нет, пожалуйста, мы хотим, чтобы ты всё нам рассказал!
Доктор несколько секунд поколебался, но потом заговорил снова: - Если уж совсем откровенно, то, увидев мозг этого молодого человека, я по- думал: а как этот человек вообще мог жить? Как он мог есть, пить, спать? Одна пятая мозга Ламбера находилась в жутком состоянии, и с точки зрения невроло- гии вообще непонятно, почему он сразу не умер. Любой специалист-невролог в обморок бы упал, увидев такое! Но тут я вспомнил о Финеасе Гейдже, строителе, который жил в позапрошлом веке в США, в штате Вермонт. То, что с ним случи- лось , описано во всех учебниках неврологии. Во время взрыва, произошедшего в тысяча восемьсот сорок восьмом году при прокладке железной дороги, в голову Гейджа сверху воткнулся железный прут. Прут этот прошел через мозг, и кончик его вышел из левого глаза. Лобные доли были в значительной степени разрушены, но раненый чудесным образом выжил и даже быстро выздоровел. Вот только неко- торое время спустя близкие заметили, что у него резко поменялся характер: их до того порядочный, благожелательный, прямой Финеас стал холодным, бесчувст- венным, порой - грубым и агрессивным, темперамент его превратился в холериче- ский . Но ни способности мыслить, ни способности к выживанию он не потерял! - Шене оперся о стол. - Ну и сегодня предполагают, что металлический прут по- вредил только лимбическую систему мозга Гейджа, в частности миндалевидную же- лезу, не затронув другие зоны, и примечательно, что рептильный мозг остался у него полностью неприкосновенным. Финеас Гейдж. - Рептильный мозг, лимбическая система... Будто по-китайски говоришь! Объяс- ни , пожалуйста. - Теория о триединстве человеческого мозга была в целом поддержана ученым миром. Основана эта теория вот на чем: в течение тысячелетий эволюция челове- ческого мозга прошла три фазы, и, соответственно, три структуры последова- тельно накладывались одна на другую, словно слои крема в торте... Нет, пожалуй, точнее сказать: они как бы «надевались» одна на другую, словно русские мат- решки! И все это для того, чтобы образовался наш сегодняшний большой, умный, высокопроизводительный, в общем - совершенный мозг. Кстати, эта же теория за-
одно объясняет и увеличение объема мозга у первых приматов. Первый, самый древний и имеющийся в наличии у всех живых существ, и есть тот самый рептиль- ный. Этот «мозг рептилии» находится у нас глубже всего, он лучше всего защи- щен , и его труднее всего травмировать. И именно он отвечает за выполнение простейших базовых функций: за дыхание, питание, сон, циркуляцию крови, раз- множение, словом, за те функции, которые обеспечивают организму выживание. Одновременно рептильный мозг несет ответственность за некоторые простейшие реакции, влияющие на поведение, - ненависть, страх, жестокость. Причем все эти функции сохраняются даже тогда, когда сознание отключено, например во сне или под наркозом. Следующий «слой», лимбическая система, встречается у всех млекопитающих. Лимбическая система участвует в регуляции функций внутренних органов, управляет памятью, но в первую очередь - эмоциями, за что ее даже называют иногда эмоциональным мозгом. Верхний «слой», третья часть триады, сформировавшаяся, если иметь в виду эволюцию, сравнительно недавно, - это не- окортекс, кора больших полушарий, которая отвечает за высшую нервную деятель- ность, определяет наше сознание, наши интеллектуальные возможности. В ее ве- дении язык, искусство, культура. Здесь возникают мысли, здесь принимаются ре- шения, здесь формируется наше «я»... Лимбический мозг - эмоции, чувства, комфорт. Неокортекс (новый мозг)- мысли, анализ, творчество, \ сознание, интеллект Рептильный мозг - инстинкты, продолжение рода. Неокортекс 2 млн лет Лимбическая система 50 гилн лет Мозговой столб (ретикулярный, рептильный мозг) 100 млн лет Озадаченный Шарко снова внимательно всмотрелся в больной мозг. Здесь, в морге, у банки с самым таинственным органом человеческого тела - мозгом, опять всплывают на поверхность концепции, имеющие отношение к Эволюции. Можно ли считать это случайностью, странным совпадением обстоятельств? - Значит... ты хочешь сказать, что болезнь, инфекция, поразившая мозг, оста- вила в неприкосновенности лишь ту его часть, которая обеспечивает владельцу
этого мозга выживание? И, поскольку две другие части, контролировавшие, пока он был здоров, его поведение, оказались разрушены, на волю вырвались самые ужасные инстинкты? - С точки зрения теории, - да, все происходило именно так. Зато с точки зрения патологии и анатомии - все куда сложнее. Известно, что все три части мозга активно взаимодействуют и что малейшее - пусть даже в миллиметр длиной - повреждение мозга в неудачном месте, даже и в лимбической системе или в не- окортексе, может убить человека или сделать его сумасшедшим. Скорее всего, Феликсу Ламберу, с которым случилось подобное несчастье, просто повезло, что он прожил столько лет. Насчет же того, что болезнь, ну, или инфекция, как угодно, не затронула рептильный мозг... думаю, не стоит видеть некую «разум- ность» этой болезни или инфекции. Думаю, тут просто вопрос времени. И в любом случае, судя по тому, как прогрессировало заболевание, этот человек был обре- чен на гибель. Люси и Шарко молча переглянулись, отлично сознавая, что приблизились к че- му-то совсем уже чудовищному. Еву Лутц и Стефана Тернэ убили, как пишут в су- дебных документах, с особой жестокостью для того, чтобы никто не мог добрать- ся до корней этого дела. Но что же это за болезнь? Каким образом она переда- валась: ее вводили в организм, ее, дремавшую в нем, как бы «запускали», она передавалась по наследству, с генами? - Скажи, а в мозге отца ты ничего похожего не обнаружил? - спросил комис- сар. - Нет, абсолютно. У того это орган, сохранивший все признаки и функции нор- мального . Ну, если можно так выразиться, говоря о мозге покойника. - А могла ли болезнь спровоцировать какие-то дисфункции, дающие внешние проявления? Например, мог ли человек, страдавший этой болезнью, рисовать, пе- реворачивая изображение вверх ногами? - Да. Похоже, некоторые зоны, где перекрещиваются волокна зрительных нер- вов, тоже затронуты. Прежде всего, больной должен был ощущать непорядок со зрением, он мог терять равновесие. Такие вот предвестники вспышек жестокости и страданий. Ламбер и Царно покончили с собой по единственной, общей для них причине: они не могли больше выносить пульсирующую в голове боль. У них там, внутри, было, наверное, нечто вроде Хиросимы. Врач резким жестом задвинул оба ящика, и трупы исчезли из виду, поглощенные ледяными глубинами. Железная дверь с щелчком захлопнулась, Люси вздрогнула и прижалась к комиссару, а судмедэксперт снял с себя наконец перчатки из латек- са, потер руки, вынул из кармана табак и трубку. - Обе половинки мозга Ламбера отправятся к биологам на исследование вместе со всеми срезами, мазками и другими образцами. Этот случай сильно меня заин- тересовал, и я надеюсь, ученые скажут нам, в чем тут дело, довольно скоро. Шене направился было к выключателю, чтобы погасить свет, но Шарко - с дис- ком в руке - обогнал его: - Иди покури, переведи дух, а потом ты мне еще понадобишься. Ненадолго: хо- чу , чтобы ты глянул, что происходит в этом фильме. И высказался об этом как медик. - В фильме? Что еще за фильм? Шарко бросил последний взгляд на плавающий в полупрозрачной жидкости мозг и подумал: а ведь еще пятеро таких бродят по улицам городов или живут в дерев- не, они одиноки или обзавелись семьями, но в голове у каждого подобная бомба замедленного действия, вполне возможно, уже готовая взорваться. Эти чудовища могут убить собственных детей, собственных родителей, любого, кто встретится им на пути... Время пошло... Комиссар ощутил, как по позвоночнику пробежала дрожь, и после долгой паузы
ответил: - Фильм, после которого ты вряд ли заснешь. Ш Кабинет доктора Шене на втором этаже здания выглядел как типичный кабинет врача. В углу - скелет: кости, скрепленные проволочками, по стенам стеллажи, едва не обрушивающиеся под тяжестью папок с научными работами и книг по общей и судебной медицине, патологоанатомии, антропологии... Между стеллажами - по- желтевшие плакаты с изображением различных частей тела. В общем, не хватало только кушетки для осмотра пациента. Правда, доктор внес во все это и индиви- дуальный штришок: везде, где только можно, находились фотографии его семьи - жены и двух дочерей, которым не исполнилось еще и десяти лет. Видимо, таким образом он напоминал самому себе, что на свете помимо смерти существует и жизнь. Пропитанный насквозь запахом остывшего табака и - гораздо более прогорклым - запахом трупов доктор сел к письменному столу, включил компьютер и сунул диск в DVD-ROM. Люси и Шарко молча сели напротив Поля, разговаривать ни ему, ни ей не хотелось, обоих преследовал вид разрушенного мозга, побуждавшего своего обладателя к преступлениям, к действиям немыслимой жестокости. А еще Люси думала о выводах из недавних открытий: вполне возможно, сам Грегори Цар- но - всего лишь результат каких-то чудовищных экспериментов под названием «Феникс». Экспериментов, проекта, программы научных исследований? Да какая разница! Пусть даже этот взрослый подросток убил ее дочь собственными руками, настоящие виновники трагедии на свободе. И они тоже - убийцы Клары. И они то- же должны нести ответственность за свои действия. Доктор тем временем внимательно смотрел видеозапись. Все десять минут он просидел, не отрывая глаз от монитора. Нет, конечно, как любой нормальный че- ловек, он вздрогнул, когда камера заглянула в хижину, но в целом выражение лица его оставалось невозмутимым. Полицейские не заметили ни отвращения, ни гнева, ни других эмоций и не могли бы сказать, а что же он чувствует. Смерть в любом виде была составной частью профессии Поля Шене, и он смотрел ей в глаза, как каменщик смотрит на стену, которую возводит. И только тогда, когда просмотр закончился, судмедэксперт поинтересовался: - Совершенно исключительный документ. Вам известно его происхождение? Шарко покачал головой: - Нет. Это копия. Все, что мы знаем: место съемки - Амазония. - Ага, Амазония... Что ж, это племя скосила эпидемия кори. Люси нахмурилась. Она ожидала чего-то в тысячу раз более опасного, чего-то жуткого - соответствующего тем ужасам, которые им открылись, чего-то типа хо- леры, или геморрагической лихорадки Эбола, или того, чем болел Феликс Ламбер, а тут - корь! Корь для нее была всего лишь обычной детской болезнью. Корь, свинка, ветрянка... - Просто кори? Вы уверены? - Только не надо так говорить - «просто корь»! Коревой вирус очень опасен, когда-то он стирал с лица земли целые народы. И мало того, что этот вирус смертельно опасен, он еще и способен причинять невыносимые страдания. Что же касается того, насколько уверен... пожалуй, процентов на девяносто пять. Налицо практически все симптомы. Пусть даже выраженные кожные высыпания не бросаются в глаза, зато ясно видны пятна Коплика, видно, что глаза слезятся, и на плен- ке глаза эти черные, то есть на самом деле - красные. Кроме того, один из признаков кори в особенно тяжелой форме - внутренние кровотечения, из-за ко- торых больной теряет кровь через все отверстия: нос, рот, анус. Здесь именно тот случай. А учитывая чрезвычайно высокий уровень распространения вируса в
племени, могу гарантировать, что это племя никогда прежде с ним не сталкива- лось . Иммунная система туземцев оказалась абсолютно неспособной адекватно реагировать на атаку вируса просто потому, что не могла его распознать. Пятна Коплика. Шене поднял на комиссара очень серьезный взгляд темных глаз: - Вспомни-ка наш разговор о тех, кто пил молоко! Здесь действуют те же принципы. Вирусы кори, оспы, свинки или дифтерии - все они сначала появились у домашних животных и только потом, мутируя, приобрели способность заражать человека. Для них, вирусов, это оказалось очень выгодным, и естественный от- бор благоприятствовал их распространению. Большая плотность населения также способствовала распространению вирусов - постепенно они завоевали и Старый, и Новый Свет. А одновременно с этим шло развитие иммунной системы человека, ко- торая призвана была помешать систематическому вымиранию целых народов от ви- русных заболеваний. Иными словами, люди и вирусы сосуществовали в «гонке воо- ружений», я бы даже сказал, что люди и вирусы веками взаимно подпитывали друг друга. - То есть в эту деревню вирус занес какой-то «цивилизованный» человек? - Несомненно. На сегодняшний день человек - единственный возможный носитель вируса кори. Вирус живет в его организме... в его, а может быть, и в ваших! Да, и в ваших - просто для вас он совершенно безобиден. Мало того, вы даже не знаете об этом, потому что ваша иммунная система работает эффективно, а кроме того, вам, скорее всего, были в свое время сделаны прививки. - Шене вынул диск из компьютера и протянул комиссару. - Насколько мне известно, ни одна настолько мощная и смертельно опасная эпидемия кори никогда не была снята на пленку. В начале шестидесятых годов прошлого века уже невозможно было найти народность, даже и племя первобытных людей, где у взрослых не хватало бы ан- тител настолько, чтобы болезнь могла привести к массовой гибели. Отсюда на- прашивается вывод: в течение тысячелетий никто в этом племени не болел корью, и до того, как начали снимать фильм, запечатленные на пленке люди в глаза не видели современного человека. Очень может быть, тот, в чьих руках была кино- камера, был первым «иностранцем», который проник в деревню за многие века ее существования. Мы имеем дело с племенем, жившим в полной изоляции.
Закончив речь, судмедэксперт выключил компьютер и встал. Посетителям ничего не оставалось, как последовать его примеру. - Лично мне больше ничего не удастся из этого фильма вытянуть, - сказал Ше- не. - Но то, что ты сказал, уже очень много! Скажи, а тебе известен такой спе- циалист в области молекулярной биологии - Жан-Поль Лемуан? Он работает в од- ной из парижских криминалистических лабораторий. - Конечно, я даже неплохо его знаю. Именно ему и его ребятам мы в основном и отправляем отсюда материалы на анализ. Кстати, они и мозг Ламбера будут ис- следовать . А что? Шарко открыл папку, вынул из нее три листка, исписанные Даниэлем Мюлье, и показал другу: - А можешь попросить своего знакомого глянуть на это? Чем скорее, тем луч- ше! - Последовательность оснований ДНК? Чьей? - в том-то и дело, что мы этого не знаем. Но хотим узнать. Доктор вздохнул. - Тебе хоть понятно, что ты превышаешь свои полномочия? Шарко улыбнулся и протянул Полю руку: - Еще раз спасибо. И не забудь... - Не забуду, не забуду! Тебя здесь не было! Выйдя из Института судебной медицины, полицейские наконец-то вдохнули пол- ной грудью, они чувствовали себя так, словно вернулись на землю после долгого плавания на подводной лодке. Никогда еще шум проносящейся машины не казался им таким успокаивающим. Но воздух по-прежнему давил на плечи, и если бы толь- ко воздух... Шарко подошел поближе к Сене и, сунув в руки в карманы, любовался янтарными бликами на воде. Париж вокруг уже кутался в свое светящееся одеяло. В глубине души комиссар настолько же любил этот город, насколько ненавидел. Люси тихонько подошла к нему, встала рядом, прошептала: - о чем ты думаешь? - О многом сразу. Но главное - о связи эволюции с выживанием. О генах, ко- торым так хочется размножиться, распространиться, что они готовы платить за это любую цену, вплоть до того, чтобы уничтожать иногда и своих собственных носителей... - Как самка богомола? - Как самка богомола, как шмели, как лососи. Даже паразитируя, вирусы сле- дуют все той же логике: они населяют наш организм, чтобы существовать, и де- лают это настолько умно, насколько могут. И еще, знаешь, мне кажется, эта ис- тория с «гонкой вооружений» напоминает эпизод из «Алисы в Стране чудес»... Ты читала Льюиса Кэрролла? - Нет, никогда. К сожалению, всё, что я читала, куда более мрачно. Люси подошла еще ближе к Франку, теперь их плечи почти соприкасались, но он так и смотрел в сторону горизонта, зрачки его были расширены, хотя голос зву- чал ласково и ясно: - Так вот, там Алиса встречается с Белой Королевой, а встретившись, они по- чему-то сразу же пускаются бежать, причем с бешеной скоростью... Кэрролл пишет: они мчались так быстро, что казалось, скользили по воздуху, не касаясь земли ногами... И они мчались, пока Алиса, совсем уже выбившись из сил, не останови- лась и не обнаружила, что они с Королевой находятся у того самого дерева, от которого начался их бег. Тогда Алиса спросила: «Неужели мы не стронулись с места ни на шаг?» - и Королева ей ответила: «Ну конечно нет!». А на слова
Алисы о том, что в ее стране, если долго бежать со всех ног, непременно попа- дешь в другое место, Королева возразила, что здесь, наоборот, приходится бе- жать со всех ног, чтобы остаться на том же месте, а если хочешь попасть в другое - надо бежать, по крайней мере, вдвое быстрее! - Комиссар помолчал, потом заглянул Люси в глаза. - Мы, как любое живое существо, как любой орга- низм, делаем всё, лишь бы выжить. Ты, я, антилопа в саваннах, рыба в океан- ских глубинах, бедняк, богач, чернокожий и белый - все мы с самого начала бе- жим во весь дух ради выживания. И какие бы драмы ни валили нас с ног, мы вся- кий раз поднимаемся и снова бежим, чтобы нагнать окружающее, которое, как ни стремительно мы несемся, не остается позади. Потому что стоит нам нагнать его, оно ускоряет свой бег, и нам приходится приспосабливаться и нестись еще и еще быстрее. А если нам не удастся больше увеличить скорость, если дух наш не найдет способа подтолкнуть нас дальше, то бег... та самая «гонка вооружений» остановится, и мы умрем, выброшенные на обочину естественным отбором. Вот так все просто... Голос Франка дрожал, и Люси почувствовала, как ей на глаза набегают слезы. Она подумала о близнецах в своей семье. В этом бешеном беге к выживанию она действовала так же, как зародыши песчаной акулы: она пожрала сестру-близнеца в материнской утробе, потому что, скорее всего, там хватало места только для одной из них, более конкурентоспособной. Она вспомнила сестру своей матери, взорвавшуюся на гранате, между тем как Мари Энебель выжила и дала жизнь ей самой, Люси. Столько тайн, столько вопросов, на которые, наверное, никогда не получить ответа... И ни о чем больше не спрашивая, Люси попросту прижалась к любимому. - Когда на нас обрушились почти одинаковые страдания, Франк, мы продолжали бежать каждый по своей дорожке. А теперь дорожка у нас общая. И это самое важное. Она немножко отодвинулась, Шарко дотронулся кончиком пальца до ее щеки, снял оттуда слезу, которую Люси все-таки не удалось сдержать, и внимательно всмотрелся в этот бриллиант из воды и соли. Глубоко вздохнул и сказал просто: - Я знаю, зачем Ева Лутц собиралась вернуться в Бразилию, Люси. Я понял это с первых же кадров фильма. Люси с удивлением взглянула на него: - А почему тогда... - Потому что мне было страшно, Люси! Я боялся того, что ждет нас в конце дороги, понимаешь? - Он отвернулся, подошел к самому берегу, будто намеревал- ся прыгнуть в воду, но остановился и долго смотрел на ту сторону реки. Потом вздохнул и прошептал: - Тем не менее... тем не менее именно туда тебя несет, Люси... Чтобы узнать, чтобы наконец узнать... Он достал мобильник, набрал номер, а когда кто-то отозвался, откашлявшись, сказал: - Мадам Жаспар? Это комиссар Франк Шарко. Знаю, что поздно, но вы говорили, что я могу звонить когда угодно. Мне очень нужно поговорить с вами. Ш В пути комиссар не вымолвил ни слова. Люси сидела рядом с ним, смотрела, как Франк держит руль, слегка поворачивая его вправо-влево, видела мышцы его шеи, натянутую на скулах кожу. Она знала, о чем он думает. Об ответах, кото- рые сейчас услышит от приматолога. О словах, из-за которых они, пустившись по следам Евы Лутц, вот-вот отправятся далеко, очень далеко отсюда. В те самые края, которых так сильно опасается Шарко. Клементина Жаспар жила всего в нескольких километрах от места, где работа- ла, на окраине Медона-ла-Форе. Дом директора Центра приматологии казался не-
большим, зато обильно поросший деревьями участок был огромным. Хозяйка дома, одетая в просторную, очень пеструю тунику, приняла их на тускло освещенной террасе. Мебель здесь была из тикового дерева. Когда гости рассаживались, Лю- си с удивлением увидела, что стеклянная дверь открылась и к столу приближает- ся обезьяна. - Господи! Шери взяла своими большими ловкими руками один из стаканов с чаем глясе и принялась с шумом втягивать в себя через соломинку прохладный напиток. Комис- сар смотрел на все это широко раскрытыми, как у ребенка, глазами, мадам Жас- пар бросила на него смущенный взгляд: - Я закрыла дверь, но... Послушайте, комиссар, надеюсь, вы никому не скажете, что видели в моем доме Шери? Я знаю, что запрещено брать животных из центра, но с тех пор, как произошло... то, что произошло, я просто не могу оставлять ее там одну. - Не беспокойтесь, Клементина! Знаете, а ведь мы тоже рассчитываем, что ни- кто не узнает о нашем визите к вам... Давайте договоримся, что наша встреча - неофициального характера? Официальное расследование идет другим путем, но мы с Люси убеждены, что искать нужно не там, где ищут наши коллеги. Ученая дама понимающе кивнула. Шери, с невероятной скоростью опустошив ста- кан, неторопливо спустилась в сад, подошла к одному из светильников, работаю- щих на солнечной энергии, села под ним в позе медитирующего Будды и устави- лась на гостей исполненным мудрости взглядом. - Завтра будет дождь, - заметила Клементина Жаспар. - Шери всегда так уса- живается перед дождем. Она - лучший барометр из всех возможных. - Шери ужасно понравилась бы моей дочке, - сказала Люси с улыбкой. - А вы приезжайте как-нибудь с дочкой на целый день, - предложила Жаспар. - Шери обожает детей, они поиграют. - Вы серьезно? - Вполне серьезно! Жаспар угостила холодным чаем и их. Люси смотрела, как она передвигается по террасе, ловила понимающие взгляды, которыми хозяйка обменивалась со своим животным, и думала о том, что никто на этой планете не создан для одиночества и людям всегда необходима привязанность к кому-то, им всегда необходимо кого- то любить: друга, собаку, обезьяну, крохотные паровозики с вагончиками... Она молча потягивала чай и думала о дочери, которая, наверное, ищет ее, зовет, вспоминала, удалось ли ей хоть раз поговорить с Жюльеттой по телефону с тех пор, как она уехала из Лилля, и ужасно на себя сердилась. Вечер был еще достаточно теплый, от слабого ветерка тяжелели веки. Клемен- тина поинтересовалась, далеко ли они продвинулись в расследовании, и Шарко поспешил ответить: - Круг сужается, но нам еще необходимо сотрудничество с вами и ваши связи. Просто мне не хотелось говорить об этом по телефону. - Положив руки на стол, он слегка наклонился вперед. - Дело обстоит так: теперь мы уже знаем, что Ева Лутц пыталась найти проявления жестокости в разных местах земли и в разных эпохах. Она ездила в один из самых криминальных городов планеты, чтобы по- рыться там в полицейских архивах, она встречалась с убийцами-левшами, разде- лывавшимися со своими жертвами самым ужасным образом, она исследовала с помо- щью документов и фотографий природу насилия у варваров, у племен, которые только и делали, что проливали кровь. Причем изучала она все эти крайние про- явления жестокости с единственной целью: установить связь между склонностью к насилию и литерализацией функций мозга. Мадам Жаспар заинтересованно кивала, а Шарко продолжал рассказывать, сам удивляясь тому, сколько же он, несколько дней назад даже не подозревавший о существовании эволюционной биологии, теперь о ней знает.
- Когда мы были в Ботаническом саду, вы сказали, что сегодня жестокому от природы человеку или человеку, выросшему в обстановке, подталкивающей к про- явлениям жестокости, больше нет нужды быть левшой, потому что современное об- щество не такое, каким было прежде, и существует огнестрельное оружие. - Да, Ева выдвинула такое предположение. - И вы сказали еще, что Ева была сильно разочарована, когда констатировала это в Мексике, так? - Я действительно так думаю. Как всякий исследователь, Ева надеялась найти подтверждение своим гипотезам в прямых наблюдениях за большим числом левшей. Ей надо было собственными глазами увидеть не просто формальные, но живые до- казательства своей теории, увидеть, а потом предъявить их миру. Однако мекси- канские преступники оказались ничуть не более леворукими, чем вы или я. - Но Ева не сдалась и не покинула поля битвы! Ей не удалось найти подтвер- ждение в Мексике, и она отправилась в другие края. В джунгли Амазонии... Комиссар замолчал. Обе женщины чрезвычайно внимательно на него смотрели. - Как только я увидел кассету, я сразу понял: Ева Лутц отправилась в джунг- ли, чтобы найти там жестокость в чистом, так сказать, виде. Жестокость вдали от всякой цивилизации, вдали от какого бы то ни было влияния других людей. Древнюю, атавистическую жестокость, которая продолжает существовать в перво- бытном племени. А вдруг там-то она как раз и обнаружит тех самых левшей? Люси невольно прикрыла лицо рукой - будто от удара: очевидность услышанного поразила и ее тоже. Что до мадам Жаспар - та в задумчивости пила свой чай, а допив, убежденно кивнула, и глаза ее загорелись. - Ваши выводы совершенно логичны, пусть даже мне совсем не нравится выраже- ние «первобытное племя»: они ведь так же эволюционировали, как и мы. Отличие в том, что племена аборигенов не «заражены» болезнями современного мира с его заводами, войнами, высокими технологиями. Стволы их деревьев не меняют окра- ску из-за грязи в воздухе, и, если приглядеться, увидишь, что березовые пяде- ницы у них по-прежнему светлые, как и наши полтораста лет назад. Любой этно- лог вам скажет: изучать такие племена - значит уходить далеко в глубь времен, потому что геномы развиваются по-разному, и геном человека из амазонского племени ближе к геному первых Homo sapiens, чем к нашему. Вполне возможно, у них еще сохранились древние, доисторические гены, а других эти люди не приоб- рели... Люси и Шарко переглянулись: элементы пазла складывались в логичную картин- ку . В конце концов, расследование постоянно блуждало между тремя «столбами»: кроманьонцем, Царно и Ламберами, и первобытные племена могли стать тем самым связующим звеном, той самой ниточкой, которая протянется из доисторических времен к нашему времени. Комиссар достал диск с видеозаписью и положил его на стол. - Вот во всей конкретности то, что мы ищем: амазонское племя, которое было открыто в шестидесятых годах прошлого века. Многие представители этого племе- ни погибли во время эпидемии кори. Скорее всего, это племя должно было сра- жаться с соседями врукопашную или с помощью холодного оружия: иначе ему было не выжить и не завоевать территорию. Это племя славилось или даже сегодня еще славится неслыханной жестокостью, особая кровожадность выделяет его среди других племен Амазонии, если не всего мира. Именно туда, в Амазонию, к этому племени и собиралась лететь Ева Лутц в надежде, что уж там-то точно обнаружит своих драгоценных левшей. - Шарко протянул хозяйке дома диск, объяснил, что она там увидит, и в заключение сказал: - Лутц знала, что существует такое племя, и знала, где его искать. Стало быть, это племя было описано. Можете вы нам помочь, Клементина? Можете быстро узнать, как оно называется, и где оби- тает? Мадам Жаспар встала, сходила за листком бумаги и ручкой: ей надо было запи-
сать сведения, полученные от комиссара. Сделав это, она ответила: - Сама я не очень в теме и не могу сказать ничего существенного, но у меня есть приятель-антрополог, я позвоню ему завтра прямо с утра, а сразу же после этого - вам. - Отлично! Дальнейшая беседа крутилась вокруг расследуемого дела и того, каким крупным ученым могла бы стать Ева, живи она в мире, где нет преступлений. Но такой мир появится еще не скоро. Наконец посетители встали и распрощались с гостеприимной хозяйкой. Когда они вышли из сада, Люси остановилась и долго смотрела на большую, не- обыкновенно умную обезьяну, которая смотрела на звезды так, словно искала там следы своих сородичей. «Интересно, - подумала Люси, - мы, люди, уникальные создания, потому что обладаем такими характеристиками, каких нет ни у одного живого существа, даже у этой обезьяны, только уникальность наша еще и в том, что мы сознательно совершаем ужасные поступки, творим геноцид, подвергаем се- бе подобных пыткам, истребляем целые народы. И разве можно компенсировать то зло, которое мы несем, тем добром, на которое мы способны?» Подходя к машине, она положила руку на плечо Франка: - Спасибо за все, что ты делаешь! Шарко обернулся, попытался улыбнуться, но улыбка получилась вымученной. - Я не хотел ехать сюда, не хотел, чтобы ты участвовала во всем этом, но теперь, когда ящик Пандоры открыт... Я знаю, что телом и душой ты уже далеко, что станешь добиваться своего любой ценой, и раз уж тебе это так необходимо - я хочу быть рядом. Я полечу с тобой в Бразилию. Я полечу с тобой на край све- та. Люси обняла его, и, когда она прикоснулась губами к его губам, он прикрыл глаза. Их слившиеся тени потянулись вдоль деревьев. Тени проклятых любовников. Ш Они мчались изо всех сил. Потому что оба хотели выжить. И жить. Жить - вопреки смерти, которая разлучила их. После любви они лежали в постели, тесно прижавшись друг к другу, и отмечали про себя с благодарностью каждую секунду, потому что знали: вот-вот время ус- корит свой бег, им надо будет встать и, как Алисе в Зазеркалье, мчаться, мчаться, мчаться - не дыша, не останавливаясь. Может быть, так и мчаться до конца - без остановки. И сейчас они пользовались возможностью принимать и дарить нежность, тонуть в любимых глазах и улыбаться, улыбаться все время. Им хотелось наверстать за один раз все, что потеряли, хотелось остаться вдвоем в этом коротеньком про- межутке. В секундном промежутке, если сравнивать его с путем, который прохо- дит человечество. Только каждая секунда на этом пути уникальна, в этом и кро- ется ее волшебство. Первой заговорила Люси. Дыхание ее, как и обнаженное тело, было жарким. - Я хочу, чтобы на этот раз, что бы ни случилось, мы остались вместе. Не хочу с тобой расставаться. Никогда! Шарко не спускал глаз с цифр на радиобудильнике. Там светилось красным: 3.06. Собравшись с духом, он отставил на тумбочку и отодвинул от себя подаль- ше чертову штуку - хватит смотреть на эти треклятые цифры, хватит ждать того, что преследовало его целый год. Нет, не будет никогда больше 3.10, не будет
больше адского пламени в его мозгу. Надо подвести черту под прошлым. И попро- бовать возродиться. С ней. - Я тоже этого хочу. Это мое самое сильное, самое тайное желание. Но как я мох1 поверить, что такое возможно? - На самом деле ты всегда в это верил. И именно потому держал в шкафу мои вещи, да еще и нафталином пересыпал... Избавился от своих поездов, а мою одежду оставил... Она гладила бока с выступающими ребрами, похудевшие за месяцы безнадежности бедра, потом ее рука снова поднялась - к груди, к шее, к подбородку, пальцы пробежались по щеке. - Твой панцирь раскололся, но я помору тебе соорудить новый. У нас хватит на это времени, у нас обоих. - Я разрушался снаружи, Люси, а ты изнутри. Но и я тебе помогу восстано- виться . Люси вздохнула, положила голову на грудь Франка, прижалась ухом к тому мес- ту , где билось его истерзанное сердце. - Знаешь, когда я гналась за этим биологом в Лионе и оказалась лицом к лицу с парнем, который размахивал «розочкой», я... я чуть было не прикончила его, потому что он усмехался, глядя на фотографию моих девочек. Я съездила ему пистолетом по виску и была уже готова выстрелить. Готова навсегда покинуть Жюльетту только ради того, чтобы влепить мальчишке пулю между глаз. Шарко не двигался: пусть Люси выговорится, ей это необходимо, думал он. - Наверное, я перенесла на него всю ненависть к Царно, всю, какую накопила в душе и какую не смогла выплеснуть. Этот бедняга стал для меня чем-то вроде катализатора и громоотвода одновременно. Ненависть и жестокость бушевали во мне - в том самом рептильном мозгу, о котором нам сегодня рассказывал твой приятель Поль. Такой мозг есть у нас у всех, потому что мы все когда-то были охотниками, как кроманьонцы. Эта история заставила меня задуматься о том, что где-то в самой глубине моего нутра живут остатки чего-то древнего, какой-то... может быть, даже звериной матери, и они сильнее, чем черты матери-человека. - Люси... - Я родила двух дочек, я воспитывала их, как могла, я поступала точно так же, как любое живое существо: продолжала, распространяла жизнь. Но я любила своих детей не так, как положено существу человеческому. Потому что, если по- человечески, мне надо было постоянно быть с ними. Мы же не только ради войн явились на свет, не только ради ненависти к кому-то и преследования убийц. Мы явились на свет и для того, чтобы любить. Вот так я и хочу теперь любить Жюльетту. Я хочу обнимать своего ребенка, думая о будущем, а не о прошлом. Шарко стиснул зубы, пытаясь усмирить переполнявшие его чувства. Люси заме- тила желваки на его щеках и поняла, что ему не по себе: - Тебе нехорошо из-за того, что я сейчас рассказала? Ты теперь меня боишь- ся? После долгого молчания Франк помотал головой: - Нет, только мне бы тоже хотелось кое-что тебе рассказать, но я не могу. Пока не могу. Пожалуйста, не проси, чтобы рассказал, пожалуйста! Скажи только одно: скажи, что ты могла бы жить с человеком, у которого есть от тебя тайны. С человеком, которому хотелось бы оставить все пережитое позади и увидеть, наконец, на горизонте солнечный луч. Мне необходимо знать, могла бы или нет. Это важно для меня, для будущего. - У каждого из нас есть тайны. Я легко к этому отношусь, Франк. Но знаешь... мне надо тебе еще сказать, что наше расставание, наше ужасное, жестокое рас- ставание тогда... в прошлом году... Я же была ненормальная тогда! Мои девочки пропали, и я... Мне очень тяжело оттого, что я тебя прогнала, так прогнала...
- Не надо, не говори, Люси. Он закрыл ей рот поцелуем. Потом перевернулся на бок и погасил свет. Когда он ставил на место радиобудильник, на циферблате светилось 3.19. Он закрыл глаза, теперь ему было хорошо и спокойно, но заснуть так и не удалось. Он уже ощущал на лице дыхание джунглей. Вынырнув из сна, Люси поняла, что пахнет горячим молоком и круассанами. Она потянулась, накинула на себя первое, что попалось под руку, и пошла на кухню, где ее ждал Франк. Умытый, выбритый и одетый. Под костюмом, который он наде- вал теперь каждый день, сияла белизной красивая рубашка, от него приятно пах- ло . Люси поцеловала его в губы и села за накрытый стол. - Как давно я не ела круассанов, - призналась она. - А как давно я не ходил по утрам их покупать! До чего же ей нравилось узнавать эти его привычные, но почти забытые жесты! До чего же ей нравилось и самой делать то же самое: обмакивать, например, круассан в молоко, чуть подкрашенное какао... Люси хотела позвонить, но оказалось, что мобильный полностью разряжен. По- смотрела на Шарко: тот, уже стоя - ему хватило на завтрак чашки кофе с пе- ченьем, - нервно вертел в руках телефон. - Что случилось? - Я позвонил одному коллеге из отдела по борьбе с наркотиками, хотел полу- чить адреса членов семьи Ламбера... - и что? - Коллега этот узнал для меня телефон сестры Феликса, она живет в четвертом округе, но, когда я набрал номер, трубку взял их дедушка. Они там все сильно подавлены, и дедушка этот не захотел со мной говорить. Не понимает, сказал, почему им без конца морочат голову, вчера уже приходила полиция, и пусть се- мью, наконец, оставят в покое. Короче, послал меня подальше. Люси откусила еще кусочек круассана. - Вот и прекрасно. Сейчас доем, умоюсь, и поедем. В большой квартире на пятом этаже типично османовского дома, расположенного неподалеку от острова Сите, они застали человек десять. Семья, видимо, не из бедных: квартиры здесь очень дорогие. Они так и остались стоять на пороге, перед открывшим им дверь мужчиной лет шестидесяти пяти - семидесяти в черном костюме, с седыми усами и очень строгим выражением лица. Позади седоусого, недоуменно рассматривая пришельцев, толпились другие члены семьи, у всех были распухшие красные глаза, все были в трауре, все подавлены новостью, и никто, видимо, не понимал, что же такое случилось в Фонтенбло. Седоусый не замедлил обрушиться на Шарко: - Да оставьте же нас в покое, в конце-то концов! Кто бы вы ни были, поли- цейские или кто еще, неужели непонятно, что вам тут нечего делать? Хозяин квартиры хотел было захлопнуть дверь, но Люси помешала ему: - Погодите, месье, послушайте! Мы знаем, как вам больно, но мы зашли всего на минутку. Понимаете, мы предполагаем, что ваш внук не полностью отвечал за свои действия, и хотели бы поговорить с вами именно об этом. Люси взвешивала каждое свое слово: она представляла себя на месте этого че- ловека, представляла, как реагировала бы, приди к ней кто-нибудь и скажи, что убийца Клары не виноват. Очень возможно, она разорвала бы такого вестника в клочья. Но у этого человека ситуация несколько иная: убийцей его зятя был его
же внук. - Феликс не полностью отвечал за свои действия? Что вы имеете в виду? Вопросы задал не седоусый. Голос прозвучал из-за его спины. В дверях пока- залась молодая женщина. Двадцать с небольшим, едва держится на ногах. Люси обратила внимание на большой круглый живот: девчушка явно на сносях. - Не волнуйся так, Корали, - обернулся к внучке старик. - Эти господа сей- час уйдут. - Нет, я хочу знать, о чем они. Позволь мне поговорить с ними, дедуля! Прикусив губу, он пропустил внучку вперед. Молодая женщина, пошатнувшись, ухватилась за косяк, дед тут же пришел на помощь, приобнял ее и холодно ска- зал незваным гостям: - Черт побери, Корали осталось до родов меньше двух недель, а вы, тем не менее, хотите ее допрашивать? Ладно, но тогда я остаюсь с ней - и попробуйте только еще сильнее расстроить девочку своими дурацкими вопросами! Поверх темного платья у молодой женщины висела длинная золотая цепочка с распятием, спускавшаяся почти на живот. Вытерев нос платочком, она прошептала еле слышно: - Феликс - это мой... это был мой брат... Люси обняла сестру Ламбера за плечи и увела ее в просторный холл у лестнич- ной клетки. Здесь стояли стулья, и можно было поговорить спокойно. Шарко с дедушкой так и остались в дверях, усач обхватил голову руками и, привалившись к косяку, тяжело вздыхал. Комиссар вдруг осознал, что этот человек, которому нет еще и семидесяти, со дня на день станет прадедом. Не случись того, что случилось, он был бы главой большой и счастливой семьи... Корали тяжело опустилась на стул и сидела, машинально вертя в руках распя- тие. - Как... как вы можете говорить, будто Феликс не виноват в том, что совершил? Он... он убил моего папу, и... и он убил двух молодых людей... убил хладнокровно... Шарко стоял в отдалении, предоставив действовать Люси. Он понимал, что Ко- рали Ламбер доверится скорее женщине, способной разделить ее боль, чем посто- роннему мужчине. А Люси, со своей стороны, знала, что с Корали не стоит гово- рить ни о результатах вскрытия, ни о том, что им известно по этим результа- там. Впрочем, они с Франком так и условились заранее, потому что, полностью раскрыв карты, они рисковали провалить всю операцию. Дед, который глаз не спускал с внучки, заметив, что Корали чересчур разволновалась, мог вызвать полицию, врачей, и они погорели бы. Так что привлекать к себе слишком много внимания не стоило. - Это пока просто гипотеза, - сказала Люси, не позволяя втянуть себя в дальнейшие выяснения. - Ваш брат выглядел здоровым и уравновешенным юношей. И как будто бы никогда не отличался излишней агрессивностью. А когда человек внезапно совершает акты подобной жестокости, невольно возникает мысль, что они, может быть, были продиктованы неким, далеко зашедшим психическим или неврологическим заболеванием. - Да у нас в семье сроду не было ничего по... Шарко удержал на месте седоусого, которому очень хотелось вмешаться в раз- говор . - Пожалуйста, позвольте моей коллеге продолжать, пожалуйста! Тот умолк на полуслове, а Люси снова заговорила: - Мы должны пройти по каждому следу, не у пустив ни единого. Скажите, если знаете, не было ли у вашего брата каких-нибудь проблем со здоровьем? Каких- нибудь особенностей развития? Люси действовала по наитию, ведь ей ничего не было известно о жизни Феликса Ламбера, но она надеялась, что хоть какие-то ее слова помогут направить бесе- ду в нужное русло.
- Нет. Мы с Феликсом всегда отлично ладили, мы росли вместе до восемнадцати лет, я всего на год его старше, и могу вас уверить, что детство у нас было по-настоящему счастливым, абсолютно, абсолютно беззаботным. - Корали всхлип- нула было, но сразу же подавила рыдания и продолжила: - Феликс был всегда та- ким спокойным мальчиком, и то, что произошло, совершенно необъяснимо. Он дол- жен был скоро окончить институт, мечтал стать архитектором... У него было столько планов на будущее... - Вы часто виделись с братом? - Наверное, раз в месяц. Ой, нет, пожалуй, в последнее время намного реже. И, когда видела его, мне казалось, что он выглядит хуже, чем обычно, и еще он жаловался на усталость и головные боли... Люси словно наяву увидела эту губку - его мозг. Господи, кто бы мог хорошо себя чувствовать в таком состоянии? - Феликс жил с вашими родителями? - Дом... этот дом принадлежал отцу. Наш отец был бизнесменом и часто уезжал из Франции. В этот раз он только что вернулся из Китая, где прожил почти год. - А ваша мама? Корали бессознательным жестом прикоснулась к своему животу, погладила его. Живот, Христос... Христос, живот... Люси понимала, что Бог и будущий ребенок по- могут молодой женщине выдержать испытание. Пауза оказалась долгой, Корали беспомощно посмотрела в сторону деда, и тот, несмотря на увещевания комисса- ра, все-таки вмешался: - Ее мама, моя дочь, умерла в родах. - Ваша дочь умерла, когда родился Феликс, верно? Седоусый, поджав губы, кивнул. Люси многозначительно взглянула на комиссара и проговорила четко и внушительно: - Нам крайне важно, чтобы вы рассказали как можно подробнее все, что вам известно об этих родах. - Почему? - сухо отозвался седоусый. - Какая тут связь? Моя дочь умерла двадцать два года назад, и... - Очень вас прошу. Мы не имеем права пренебречь ни единым следом. Поступки вашего внука могли зависеть от обстоятельств его рождения. - Что вы хотите от меня услышать, не понимаю? Рассказывать нечего. И потом, это такое личное... Неужели вы не понимаете, в каком мы сейчас все состоянии, не понимаете, что нам пришлось пережить? - Он протянул руку внучке. - Ладно, Корали, пойдем. Корали не пошевелилась. Все в ее голове настолько смешалось, что она плохо понимала, что к чему. - Отец очень сильно любил маму... - прошептала она, наконец. - Он очень силь- но и глубоко ее любил. Люси обернулась к молодой женщине: - Я слушаю вас, слушаю! - Ему хотелось, чтобы мама жила в нашей памяти, в нашем сознании. Ему хоте- лось , чтобы мы понимали, почему мама умерла... Он рассказывал нам: врачи счита- ли, что у мамы была тяжелая преэклампсия, которая привела к обширному внут- реннему кровотечению. И кровь не удалось остановить... Мама истекала кровью в родовой палате, а врачи ничего не могли сделать... Люси с трудом проглотила слюну: точно так же умерла и Аманда Потье! - Вам говорит что-нибудь имя Стефан Тернэ? - Нет. - Вы уверены? Он был акушером-гинекологом. - Совершенно уверена. Никогда о таком не слышала. - А вы? - спросила Люси у седоусого, но тот покачал головой, и она верну- лась к разговору с молодой женщиной: - Где рожала ваша мама?
- В какой-то сиднейской больнице. - В Сиднее? Вы имеете в виду - в Австралии? - Да. Мы с братом оба там родились. Отец три года работал в Австралии, и мама поехала с ним. После трагедии папа вернулся во Францию и поселился в принадлежавшем его семье доме, в Фонтенбло. Люси нервно провела по губам рукой. - А ваш папа ничего не говорил об осложнениях во время маминой беременно- сти, о том, что было до родов? Наблюдал ли ее врач постоянно? Будущая мать покачала головой: - Нет, отец, наоборот, рассказывал, что мама никогда в жизни не приняла ни одной таблетки. Она была абсолютно здоровой женщиной, папа и сам мог бы вам это подтвердить. Мама вообще была против каких бы то ни было лекарств, против всего, что делается искусственно, - против синтетики любого вида, против ма- нипуляций людьми, которыми занимается наука. Ей хотелось рожать самым естест- венным образом, в воде, и она отказывалась от врачебного наблюдения. Это был ее выбор. И во время первой, и во время второй беременности она не хотела за- ранее знать, кто у нее родится. Ее совершенно не интересовали научные дости- жения . Ни в какой из наук. Она считала, что зачатие - чудо и рождение ребенка - чудо, она знала, что все будет хорошо, потому что была глубоко верующим че- ловеком и надеялась на Бога. Глаза Корали медленно наполнялись влагой. Люси не знала, о чем еще спро- сить , любые теоретические построения представлялись ей теперь замками на пес- ке. Если Тернэ когда-нибудь и приближался к Феликсу Ламберу, то только после рождения - может быть, брал кровь, осматривал, да мало ли что... Но до рождения - нет. Корали почувствовала, как в животе шевельнулся малыш, и, вздрогнув, попыта- лась встать. Дедушка подбежал к ней: - Ты видишь сама, девочка, что тебе надо отдохнуть. Пойдем, пойдем! - Простите, еще один вопрос, последний, - вмешался Шарко. - Нет ли у кого- нибудь из членов вашей семьи америндских корней? Может быть, кто-то был родом из Венесуэлы, Бразилии, Амазонии? Дедушка просто-таки испепелил комиссара взглядом: - Мы что, по-вашему, похожи на индейцев? Мы коренные французы, французы из поколения в поколение, чистокровные. И гарантирую вам, что вы еще обо мне ус- лышите ! Люси быстро нацарапала номер своего мобильного на карточке и ухитрилась за- сунуть ее в карман седоусому: - Спасибо, мы только этого и ждем! Дедушка и внучка молча скрылись в квартире, и дверь за ними медленно закры- лась . - Люди рождаются и умирают, а Бог, похоже, не имеет к этому никакого отно- шения, - печально сказала Люси. - Или у него, у Бога, рот заклеен скотчем, а руки связаны за спиной. Шарко предпочел промолчать, тем более что в кармане у него завибрировал мо- бильник . - Тернэ не готовил мать Феликса Ламбера к родам и не принимал их, как было с Царно. Это чудовище сотворил не он. - Ну да, чудовище, очевидно, сотворилось само по себе. А Тернэ, возможно, довольствовался тем, что обнаружил его и занес в свой список. - Шарко показал Люси светящийся экранчик телефона. - Смотри, звонит Клементина Жаспар. Он отошел по коридору чуть дальше, поговорил и несколько минут спустя вер- нулся к Люси. На ее вопросительный взгляд пояснил: - Да. Ее приятель-антрополог нашелся. Люси закрыла глаза и вздохнула с облегчением, а он продолжил:
- И не только нашелся, но и ждет нас в Вемаре: это в шести километрах от аэропорта Шарля де Голля, население - две с хвостиком тысячи человек. Он на- значил нам свидание около одиннадцати. Поехали. Ш Когда бывшие полицейские подъехали к расположенному чуть в стороне от го- родка, рядом с элеватором для зерна, дому, лило как из ведра. Дом под серым, затянутым пухлыми тучами небом казался на фоне зеленых и желтых - до самого горизонта - полей раненым, ослабевшим зверем. Стены облупились так, что крас- ка висела лохмотьями, некоторые стекла были разбиты, вместо садика за оградой была невозделанная земля. В общем, это был явно заброшенный дом. Люси и Шарко в удивлении перегляну- лись . Впрочем, неподалеку, в конце грунтовой дороги, стоял старенький автомобиль «Рено-супер-5», давно снятый с производства, и Шарко припарковался позади. Водитель «рено» сразу же вышел из машины, протягивая руку. «Рено-супер-5». Антрополог Ив Ленуар, человек лет пятидесяти в поношенной одежде (коричне- вые замшевые брюки, клетчатая сорочка под красным шерстяным пуловером), с се- денькой бородкой и поредевшими седыми волосами сразу вызывал симпатию и дове- рие. Может быть, потому, что из-под густых его бровей сияли удивительно зеле- ные глаза. Зеленые, как джунгли, где Ив, наверное, изучал туземцев. Опираясь на трость - он довольно ощутимо прихрамывал на левую ногу, - ан- трополог двинулся к заброшенному дому, а подойдя толкнул оказавшуюся незапер- той дверь. - Клементина сказала мне, насколько это важное для вас дело, - сказал он, - и я решил встретиться с вами здесь, в доме, где жил Наполеон Шимо. Жил, пото- му что изначально дом принадлежал его отцу. - Наполеон Шимо? А кто это? - Антрополог, как и я. И я нимало не сомневаюсь, что он и есть автор филь-
ма, который вы мне передали. Во всяком случае, именно он открыл племя, уви- денное мной на диске. Люси сжала кулаки, теперь ее интересовало единственное: - А этот Шимо еще жив? - Судя по последним новостям, да. Они вошли в дом и через высокую боковую дверь проникли в помещение, некогда бывшее, скорее всего, гостиной, хотя тут не сохранилось ни единой безделушки, ни единой рамки с фотографией. В этой комнате, где царил полумрак, собрались призраки мебели, стояли кресла в изорванных и пропыленных насквозь чехлах, от сырости, проникавшей во все щели, перекосились и покоробились все деревянные детали, опустевшие ящики когда-то выдвинули до отказа, да так и забыли, двер- цы шкафов тоже оставили распахнутыми. - Думаю, каждый из жителей Вемара хоть раз да зашел в этот дом. Из любопыт- ства - вы же знаете людей... - Им бы только взять что плохо лежит, - ответил Шарко. - Ну да... Ив Ленуар подошел к еле живому столу, сдул с него пыль, положил на столеш- ницу свою трость и коричневую сумку, из которой вынул DVD. - Если вы не возражаете, мне хотелось бы для начала услышать, мору ли я за- брать себе этот ценнейший фильм и показать его на собраниях различных антро- пологических обществ и фондов, особенно - бразильских и венесуэльских. Шарко понял маневр симпатичного антрополога: тот предложил им экскурсию в мир Наполеона Шимо, но намеревался получить за это некую компенсацию. Комис- сар решил принять условия игры: - Конечно, в свое время вы получите фильм, причем в эксклюзивное пользова- ние . - Он заметил, как на мгновение осветились радостью глаза антрополога. - Но очень вас прошу, пока не закончится расследование, воздержаться от огласки каких бы то ни было сведений. Ученый в знак согласия кивнул и протянул комиссару диск. - Да-да, конечно. Но позвольте мне тогда другой вопрос: мне хотелось бы по- нять, каким образом вы раздобыли этот исключительно интересный и исключитель- ный по своей жестокости документ. Каково происхождение фильма? Кто вам дал его? Шарко вздохнул и, в то время как Люси осматривала комнату, вкратце познако- мил антрополога с основными линиями расследования. Ленуар никогда не слышал ни о Стефане Тернэ, ни о Еве Лутц, ни о «Фениксе». - А теперь мы, в свою очередь, хотели бы задать вам несколько вопросов, - вмешалась Люси, вернувшись к мужчинам после обхода помещения. - И на самом деле больше всего нам хотелось бы узнать все о Наполеоне Шимо и открытом им племени. Дождь, судя по звуку, полил еще сильнее, голоса в почти пустом доме звучали гулко. Ив Ленуар отвернулся к окну и несколько секунд не отвечал, глядя в не- бо. - Племя, которое вас интересует, называется уруру, - сказал он, наконец. - Амазонское племя, которое до сегодняшнего дня остается одним из самых мало- изученных . Антрополог вынул из сумки книгу и географическую карту, но карту сразу же засунул обратно. Книга была довольно толстая, ветхая, в ссохшейся, покорежен- ной обложке с именем автора: Наполеон Шимо. - Наполеон Шимо... - прошептал Ленуар, произнося имя и фамилию коллеги, как произносят богохульство. Тем не менее, он вынул из книги и показал Шарко ле- жавшую между страницами цветную фотографию: - Вот один из редких снимков Ши- мо , их мало сохранилось. Эта фотография сделана в джунглях год назад испод- тишка - телеобъективом. Шимо, как уже сказано, был тем французским антрополо-
гом, который в шестьдесят четвертом году открыл племя уруру в одном из самых отдаленных и неисследованных районов Амазонии. В то время, в самые черные для Бразилии дни20, Шимо было всего двадцать три года. Юноша решил пойти по сто- пам отца, Артюра Шимо, одного из самых великих исследователей минувшего века, но и одной из самых неоднозначных личностей. Между двумя экспедициями Артюр обычно возвращался сюда, в Вемар, я думаю, что в таком простом тихом местечке он отдыхал от экзотики, с которой имел дело всю жизнь. Комиссар всматривался в фотографию. Наполеон Шимо не смотрел в объектив. Он стоял на берегу ручья или речки, одетый в военную форму защитного цвета. Не- смотря на то, что ему было уже далеко за шестьдесят, волосы его остались чер- ными, а лицо казалось тонким и гладким, будто выточенным из стали. Шарко смотрел на снимок и чувствовал, что ему становится не по себе, но пока не по- нимал почему. Шимо, которому сейчас уже исполнилось шестьдесят девять лет, выглядел лет на десять моложе, и во взгляде его читалось что-то нехорошее, а что - в этом комиссар опять-таки еще не разобрался. Ленуар продолжал рассказ, и сейчас в голосе его звучало нечто вроде сочув- ствия и, во всяком случае, уважение: - Артюр Шимо, отец Наполеона, прекрасно знал Амазонию. Он был одним из главных актеров на политической сцене в северных штатах Бразилии, и ему была обеспечена поддержка многих: от золотодобытчиков, владельцев золотых рудни- ков, до главных противников того, чтобы туземное население получило граждан- ские права. Артюр Шимо трагически погиб в Венесуэле в шестьдесят третьем го- ду, то есть за год до того, как его сын открыл племя уруру, и Наполеон унас- ледовал от него огромное состояние. - Антрополог снова взял в руки книгу, но, обратив внимание собеседника на название работы, вернул. - Видите, как назы- вается книга? «Как я открыл племя уруру - дикое и кровожадное». На ее страни- цах он рассказывал о своей невероятной экспедиции, о том, как не раз был на краю гибели, об ужасе, который испытал, впервые увидев тех, кого назвал «по- сле дней группой выживших родом из каменного века». Он недвусмысленно говорил о том, что для этого народа, являющего собой живую реликвию доисторической цивилизации, характерна неслыханная жестокость. Он пишет так, я цитирую: «Пе- редо мной встала картина совершенно немыслимая: картина того, как выглядела жизнь в течение большого периода истории первобытного общества». Казалось, Ленуар знает книгу наизусть. Шарко перелистал несколько страниц и остановился на черно-белой фотографии совершенно голого индейца. Толстогубый великан с воинственным взглядом смотрел в объектив - так, будто хотел сожрать его. Антрополог пояснил: - У индейцев уруру светлая кожа и светло-карие глаза, Шимо называл их «бе- лыми индейцами». Он даже привез сюда в шестьдесят пятом году фрагменты скеле- та одного из них, видя в этом скелете «европеоидные» черты. - То есть уруру когда-то пришли в Бразилию из Европы? - Как и все американские индейцы. Они ведут происхождение от первых охотни- ков времен палеолита, переплывших Берингов пролив, по крайней мере, двадцать пять тысяч лет назад. Но уруру - единственное племя, оставшееся чрезвычайно близким кроманьонцам, как с точки зрения морфологии, так и с точки зрения культуры. Комиссар протянул книгу Люси. Они молча обменялись взглядами, в которых сквозила тревога. В голове у обоих вертелась одна и та же мысль: что же все- 31 марта 1964 года бразильская армия во главе с генералом Умберто Каштелу Бранку захватила путем переворота власть в стране, положив начало военной диктатуре, кото- рая продолжалась двадцать один год.
таки за необъяснимая нить связывает кроманьонцев, уруру, Царно и Ламбера? Связь времен? Цепь времен? А Ленуар продолжал объяснять, но теперь он уже не мог устоять на месте и, опираясь на трость, зашагал по комнате: до лестницы и обратно, до лестницы и обратно. - В своей работе Наполеон Шимо отнюдь не проявил к племени уруру снисходи- тельности. Он характеризовал их как невероятно кровожадный народ, как орду убийц, постоянно развязывающих межплеменные войны. Судя по его описаниям, ин- дейцы племени уруру были в большинстве молоды, сильны и агрессивны. Совершен- но варварские ритуалы, которые практиковались в племени, обязательно включали в себя ужасную смерть. Шимо чрезвычайно выразительно описывает их необыкно- венную жестокость, весьма древние, примитивные способы, какими они убивали сородичей или соперников, причем убивали с самых юных лет. А если вы взгляне- те на фотографии, вы увидите, что использовали они при этом деревянное или каменное оружие: в шестьдесят пятом году для них еще не наступил железный век! Шарко, который все еще листал книгу, вдруг остановился и показал пальцем на один из снимков: - Посмотри, посмотри, Люси! Тут четверо индейцев уруру с каменными топора- ми ! Посмотри, в какой руке они держат оружие! Люси подошла ближе, но ответила, еще не взглянув на фотографию: - Их четверо, и у троих топор в левой руке, так? А Шимо что-нибудь говорил об этой особенности индейцев уруру? Антрополог тоже подошел и всмотрелся в фотографию так, словно видел ее впервые: - Трое левшей? А ведь вы правы! Нет, он об этом не упоминал, хотя это и лю- бопытно, что левши в племени столь многочисленны. Ленуар жестом пригласил полицейских следовать за собой - вверх по лестнице... Ступеньки поскрипывали, казалось, они силой вторгаются в чужую тишину, в чу- жое личное пространство. Ученый включил карманный фонарик. На стенах высвети- лись сердечки с надписями типа «Марк + Каролина» - по-видимому, результат деятельности местной молодежи. Антрополог привел их в небольшую комнатку, ок- но которой выходило в поля. На полу, рядом с продавленной кроватной сеткой, валялся матрас. - Здесь Наполеон Шимо вырос, а растила его мать. Да, когда-то это была детская: на стенах еще сохранились обрывки выцветших обоев с корабликами и пальмами - прообраз будущих путешествий. - В своей книге Наполеон Шимо проводит параллель между структурой племени уруру и структурой стай некоторых приматов. Так же как стаи бабуинов, деревни УРУРУ делились пополам, как только становились слишком большими. Вообще, по словам Шимо, дикари были очень похожи на этих обезьян: вопиющая аморальность амазонских приматов полностью соответствует «идеологии» племени уруру, глав- ное в которой - убийства и кровавые ритуалы. - Где он сейчас? - спросила Люси. - Я имею в виду Наполеона Шимо. Где он сейчас? - Погодите, я скажу об этом позже, сначала договорю о том, с чего начал. В шестьдесят четвертом - шестьдесят пятом годах Наполеон много путешествовал, много рассказывал о своих открытиях и о книге, которую пишет. Он выступал в университетах, в исследовательских институтах, показывал там фотографии и со- бранные материалы. И очень многие ученые заинтересовались его открытиями. - Ученые? Почему? - Потому что «ценность» любого племени зависит от степени его удаленности и изолированности от мира. Чем дальше от нас те или иные индейцы, чем труднее до них добраться, тем ценнее любые сведения о них. А для биологов и генетиков
пробирка с кровью представителей такого племени дороже золота, ведь она дает возможность получить образцы уникальной ДНК, ДНК доисторической эпохи, пони- маете? - Прекрасно понимаю. - Но как бы широко ни популяризировал Наполеон Шимо в мире свою книгу, сколько бы ни рассказывал о своих путешествиях, он ни разу не назвал точно места, где живут амазонские уруру, и сделал это затем, чтобы никто не смог «украсть» у него «его» народ. Только он сам и его команда, собранная из мар- гиналов, из золотоискателей и прочих, команда, которую он тщательно оберегал от любых контактов с внешним миром, знали, где искать следы уруру... А в шесть- десят шестом Шимо внезапно исчез из цивилизованного мира, хотя, по словам ме- стных жителей, время от времени приезжал в этот дом на несколько дней. - А ведь этим годом датируется фильм, - заметила Люси. Ив Ленуар кивнул, лицо его было очень серьезным. - Известно, что все эти годы Наполеон жил в самой большой из деревень пле- мени уруру и, совершенно очевидно, был там кем-то вроде царька, то есть воз- главлял племя. Вы наверняка знаете, что сегодня на нашей планете не осталось, пожалуй, ни одного неизвестного квадратного километра земли. Огромные средст- ва вкладываются в аэросъемки - с самолетов, со спутников, в организацию все более эффективных экспедиций. Сегодня уже известно, где живут уруру, в смысле - географические координаты известны: они населяют верховья Рио-Негро, и, в общем-то, до них можно было бы относительно легко добраться. Но уруру остают- ся одним из шестидесяти индейских племен, которые не имеют никаких контактов с внешним миром. Даже самые смелые авантюристы долгое время опасались жесто- кости этого народа, так ярко описанной Шимо в его книге. Тем не менее, страсть к путешествиям иногда побеждала, и количество экспедиций год от года росло. Однако те, кто отваживался пробраться в эти края, чтобы сделать попыт- ку изучить уруру, были оттуда изгнаны самым решительным образом и с более чем ясным советом Наполеона Шимо: никогда сюда не возвращайтесь! Каждое слово антрополога впивалось в мозг его собеседников, как пропитанная ядом стрела. Народ, который он описывает, ужасен, место, где живет это племя, судя по всему, напоминает ад, но Люси была убеждена, что Еве Лутц удалось- таки встретиться с Шимо, и именно к нему она собиралась вернуться. Ленуар нарушил тишину, постучав по стене тростью. На пол посыпались кусочки штукатурки. - Нам, антропологам, всегда было особенно интересно, как Шимо удалось не просто хорошо интегрироваться в это племя, но к тому же еще и взобраться на самую верхушку иерархической лестницы и диктовать индейцам свои законы. Ваш фильм помог мне найти ответ, именно потому эта видеозапись настолько важна. Отныне нет ни каких сомнений в том, что Шимо в шестьдесят шестом году вернул- ся в племя с вирусом кори в багаже. Довольно долго в комнате не было слышно ничего, кроме воя ветра и шума дож- дя . Потом потрясенный Шарко заговорил: - Вы хотите сказать, что он сознательно привез индейцам в пробирке... или в чем там еще... нечто, чем можно было истребить некоторых уруру? - Именно это и хочу сказать. У первобытных народов свои верования, свои бо- ги, своя магия. Антрополог, в руках у которого было подобное оружие, предстал перед ними как существо, способное истреблять, даже не дотронувшись до смерт- ника. Бог, дьявол, колдун... И уруру, осознав это, стали обожествлять его в той же мере, в какой боялись. - Чудовищно... - прошептала Люси. - Потому и необходимо показать этот фильм во всех антропологических сообще- ствах . Люди должны знать - чтобы реагировать. На сегодняшний день ни одно го- сударственное учреждение, ни одна общественная организация понятия не имеют о
том, как вписывается судьба индейцев племени уруру в общую картину жизни ама- зонских индейцев. И никто из ученых не решается к ним приблизиться. - Конечно, все это чудовищно, но это не объясняет надписи на этикетке кас- сеты : «Феникс номер один», - отметил Шарко. - На мой взгляд, операция под на- званием «Феникс» должна была подразумевать нечто еще более ужасное, она долж- на была быть куда масштабнее. Заражение индейцев корью было всего лишь нача- лом чего-то, какого-то процесса... Люси подхватила: - Наполеона Шимо не раз видели в восемьдесят четвертом и восемьдесят пятом годах во Франции, в Венсене, вместе с каким-то человеком. Эти двое встреча- лись с известным акушером-гинекологом и передавали ему кассеты такого же ро- да. Вы что-нибудь об этом знаете? Антрополог немножко подумал, потом ответил: - Шимо время от времени выбирался из джунглей. Его видели в Бразилии, в Ве- несуэле, в Колумбии и здесь тоже, причем довольно часто. В том, что он сохра- нял отношения с Францией, никто никогда не сомневался. В шестьдесят седьмом году Наполеон был задержан в Венесуэле с большим количеством пробирок, явно французских, и пробирки эти он намерен был использовать, чтобы собирать об- разцы крови индейцев уруру. У него не было никакого разрешения на эти дейст- вия, никаких документов, ему никто не поручал вести научную работу подобного рода. Он заявил тогда, что хотел взять кровь у своих индейцев, чтобы помочь им: дескать, произведя анализ их крови, можно было бы изучить разные формы малярии, бытующие в регионе. История с пробирками наделала тогда много шума, но Шимо выкрутился - наверняка только за счет того, что знал, сколько кому дать, ну и благодаря уважению, которое завоевал в Латинской Америке его отец. Люси ходила взад-вперед по комнате. В 1966 году Наполеон Шимо покинул циви- лизованный мир, в том же году был снят фильм, в следующем - его задержали с пробирками... Стефан Тернэ не мог быть замешан в те дела: незадолго до этого он вернулся из Алжира, чтобы сделать медицинскую карьеру, и был никому еще не известным акушером-гинекологом. В какое сомнительное предприятие ввязался На- полеон Шимо, поселившись в амазонских джунглях? Кто помогал ему? Кто снабдил его вирусом кори? И кто намеревался сделать анализ крови индейцев племени уруру? Ученый-эпидемиолог? Биолог? Генетик? В любом случае это был второй человек с ипподрома. Трем людям была известна тайна «Феникса». Акушеру Тернэ... Антропологу Шимо... И неизвестному ученому... - Известно, в какой лаборатории Шимо получил пробирки? - нервно спросила Люси. - Понятия не имею. Самолет с этим грузом вылетел из Франции, вот и вся ин- формация. Он совершенно точно сотрудничал с какой-то лабораторией, но он - тоже совершенно точно - умеет хранить секреты. Люси оперлась на подоконник. Дождь стучал в стекло у нее за спиной - как будто ребенок просился в комнату. Она вздохнула: - Один раз Шимо почти что влип, но, само собой разумеется, намерений своих не оставил, наоборот, продолжал то, что начал. А зачем он все время возвра- щался в этот дом, что тут делал? - И этого я тоже не знаю. Знаю только, что после покушения на убийство он больше ни разу здесь не появлялся: окончательно пропал в джунглях. - Покушения на убийство? Что еще за покушение? - Об этом писали в одной газете... ммм... да, кажется, в две тысячи четвертом году. Я тогда сильно интересовался этим делом, потому что следил за карьерой Шимо. Наполеона хотели ударить ножом вот сюда, - он показал на себе, ткнув пальцем в область левого паха, но в ту ночь с Шимо была проститутка, она про- снулась и увидела убийцу. Это и спасло ему жизнь: левая подвздошная артерия
была только чуть-чуть задета. Убийца, правда, смылся, - но Шимо необычайно повезло, он выбрался из этой истории с минимальной потерей крови. Люси и Шарко понимающе переглянулись: покушение было совершено способом, который не оставлял места для сомнений - тот, кто убил Тернэ, выпустив всю его кровь через дырку в левой подвздошной артерии, за четыре года до того пы- тался убить Наполеона Шимо. - А что показало следствие? - Да почти ничего. На всех его этапах Шимо утверждал, что к нему забрался грабитель, а едва встав на ноги после ранения, еще слабый, тут же смылся в джунгли, чтобы остаться со «своими дикарями» уже навсегда. Спрашивать было больше не о чем, комиссар хотел вернуть антропологу книгу, но тот отказался: - Оставьте пока у себя. И фотографию Наполеона тоже. Отдадите мне вместе с диском, идет? - Ученый, бесспорно раздосадованный, пожал плечами. - У меня-то ощущение полного тупика: сегодня уже ясно как день, что уруру все больше и больше «заражаются» достижениями цивилизации, и, даже если сейчас еще не пол- ностью ею затронуты, это дело ближайшего будущего. Они не сохранились в том виде, в каком существовали, им уже известно, что есть и другой мир, не только их деревни. Они уже знают, что такое металлы, современные технологии, они ви- дели в небе самолеты. И, держа их у себя под крылом, Наполеон Шимо лишает че- ловечество открытия первостепенной важности: из-за него нам не узнать истории этого народа, а возможно, и того, что происходило в доисторические времена. Ну вот, больше мне, в общем-то, нечего вам сказать... Они молча спустились в гостиную, совершенно подавленные. В этом доме когда- то жил ребенок, мальчик, такой же, как другие, а когда вырос, стал чудовищем. Какими страшными делами он занимается, скрываясь среди индейцев уруру? Какие ужасы содержатся на кассетах с надписью «Феникс №...»? Сколько литров крови и сколько образцов человеческой ткани было переправлено самолетами из джунглей во Францию? А главное - зачем? Когда Ив Ленуар собрался уже выйти из дома, Люси остановила его: - Погодите минутку... Нам бы хотелось побывать там, как побывала Ева Лутц, скажите, что надо для этого делать? Антрополог вытаращил глаза: - Вы хотите пробраться на территорию уруру? Вдвоем? - Вдвоем, - подтвердил Шарко таким тоном, что возражать было бессмысленно. Ученый, поколебавшись, вернулся с порога в центр комнаты. - Вы решились на нелегкое, опасное дело, вам это понятно? - Понятно. Ленуар вынул из сумки карту Бразилии и разложил ее на столе. Шарко и Люси подошли поближе и встали с двух сторон от антрополога, едва ли не прижимаясь к нему, чтобы все разглядеть. - Добраться до Бразилии можно без проблем: виза не нужна, достаточно пас- порта. Даже прививки не обязательны, хотя я вам все-таки советую сделать две: от желтой лихорадки и противомалярийную. Если ваша девушка направлялась к ин- дейцам уруру, она должна была проехать восемьсот километров к северу от сто- лицы в направлении границы с Венесуэлой. В Манаусе она наверняка села на са- молет рейсом до города Сан-Габриел-да-Кашуэйра, последнего нормального горо- да... Кстати, из аэропорта Шарля де Голля туда летают два или три рейса в неде- лю: они предназначены для туристов, которые намерены подняться в горы, на са- мую высокую в Бразилии вершину - Пику-ла-Неблина. - Сколько вы об этом знаете... - Большинство антропологов мира там уже побывало, потому что именно там можно найти больше всего индейских племен. Некоторые пытались даже добраться до уруру, но, как я уже говорил, тщетно. Думаю, вам лучше не брать билеты са-
мим. Лучше пусть их закажет какой-нибудь туроператор: в этом случае вы окаже- тесь у него под крылышком, пока не попадете в Сан-Габриел. А главное - вам не надо будет заботиться о том, чтобы получить разрешение в НФИ, Национальном фонде индейцев21. Водные пути региона контролируются полицейскими и военными, так что лучше, попав на территорию проживания аборигенов, соблюдать все пра- вила. Да, еще! Как только вы окажетесь вблизи Рио-Негро, наймите вместо гида, который работает на туроператора, своего - из местных. Там привыкли к ино- странцам, и вы легко найдете проводника. - Пользуясь картой, антрополог про- кладывал для будущих путешественников детальный маршрут по этой неизведанной земле... - Вот отсюда отсчитывайте время: чтобы попасть на территорию уруру, вам понадобится пройти один день на лодке и еще один пешком. Проводники охот- но доставят вас до места, если хорошо заплатите. Не сказал бы, что на подоб- ные маршруты существует большой спрос, но и они случаются. И как я уже гово- рил, насколько мне известно, Шимо и «его дикари» прогоняют всякого, кто дела- ет попытку приблизиться к деревням уруру, причем иногда последствия таких по- пыток бывают трагическими. в Сан-ГаЬриел-да-Кашуэйра СанТабриел-да-Кашуэйра на карте Люси внимательно всматривалась в карту - зеленые равнины, горы, широкие ре- ки , делящие зелень надвое. Далеко, так далеко от Жюльетты... - И все-таки мы попробуем. - С удовольствием составил бы вам компанию, если б не эта чертова нога. Я хорошо ориентируюсь в джунглях и хорошо знаю, что джунгли - не обычный лес. Это движущийся мир, полный ловушек и подножек, мир, где смерть подстерегает на каждом шагу. Помните об этом постоянно, берегите себя! - Мы всегда так живем. Они распрощались, пожелав друг другу удачи, и под дождем разошлись по маши- нам. Прежде чем повернуть ключ зажигания, Шарко еще раз посмотрел на фотогра- фию Наполеона Шимо. - Покушение на убийство в две тысячи четвертом году... Том самом, когда Сте- 21 НФИ - орган федерального правительства Бразилии, определяющий и исполняющий поли- тику правительства в отношении коренного населения.
фан Тернэ поставил точку в рукописи книги, в которой запрятал генетические коды. Наверняка он боялся и наверняка хотел защититься. Этот ученый- террорист , должно быть, преследовал его. - Во время следствия Шимо сказал, что на него напал грабитель, он тоже за- щищался: уж слишком хорошо знал, кто таков и на что способен этот «граби- тель». Знал, что скажи он хоть слово... - Ему не жить. Из-за «Феникса». Мне кажется, теперь понятно, какая роль бы- ла предназначена Еве Лутц. Шимо, носу не казавший из джунглей, вполне возмож- но, хотел сделать из нее своего агента... свою разведчицу или воспользоваться ею как курьером. Шимо отправил Лутц назад в Европу, чтобы она что-то ему при- везла... - Имена, характеристики и портреты убийц-левшей? - Может быть, и так. Крайне жестоких убийц-левшей от двадцати до тридцати лет. Шарко наконец повернул ключ, мотор заурчал. - Есть еще одна штука, которую хотелось бы проверить. Последняя. Шарко и Люси молча шли за директором Центра приматологии по зданию, где со- держались подопытные животные. Клементина привела их к Шери, протянула обезь- яне фотографию Наполеона Шимо и спросила с помощью жестов из американского языка глухонемых: «Ты знать этот человек?» Точно так же, как поступил бы человек, Шери взяла снимок своими ручищами, всмотрелась в него и - отрицательно покачала головой. Нет, она никогда такого не видела. Люси со вздохом поглядела на комиссара. - У нас есть Тернэ, у нас есть Шимо, нам не хватает третьего человека - ученого... - Который так легко сметает с пути всякого, кто подвернется. Нам не хватает очень опасного типа, загнанного в тупик зверя, готового на все, лишь бы вы- жить . - И, учитывая ситуацию, я, к несчастью, вижу только один способ узнать его имя. - Услышать из уст монстра: Наполеона Шимо. Если все пойдет нормально, они улетят в Манаус послезавтра, в воскресенье, в полдень. Так у Люси остается время подготовиться к поездке, а главное - хо- тя бы немножко побыть с Жюльеттой. Прежде чем уехать из Парижа три часа на- зад, она взяла мобильник Шарко (ее телефон совсем разрядился) и позвонила ма- тери - предупредить, что будет дома где-то в районе половины пятого. Часы показывали без четверти пять. Она прекрасно понимала, что занятия дав- но кончились, но, тем не менее, припарковалась на бульваре Вобан и со всех ног помчалась к школьному зданию. Конечно же, ворота оказались заперты до по- недельника , а родители с детьми давно ушли: впереди выходные. Она постояла, глядя на безнадежно пустой школьный двор. Ладно, ничего! Люси нравилась эта школа, она сама с удовольствием проводила бы тут долгие часы, вспоминая соб- ственное детство, и сейчас разглядывала асфальтированную площадку даже с ка- кой-то радостью. А теперь надо поторопиться. Она добралась до дома и впервые за много меся- цев почувствовала, как счастлива видеть эти привычные стены из кирпича, лица студентов, обитавших поблизости. Неужели из-за Шарко - из-за ночи любви, из- за признаний, которые они шептали друг другу? Неужели потому, что она оказа- лась способна любить, все еще способна? Любить и думать, что далеко не все
потеряно? Войдя в квартиру, она увидела мать, сидящую на диване перед включенным те- левизором. Как обычно, повсюду, даже на полу, валялись игрушки, куклы, тет- радки с заданиями на каникулы - все в двойном количестве. Здесь пахло детст- вом , смехом, радостью. Люси поздоровалась с Кларком, который всю ее вылизал, потом поспешила к ди- вану, поцеловала мать в щеку. - Привет, мама! - Привет, Люси! Они обменялись несколько натянутыми улыбками. - Сейчас вернусь, пойду гляну сама знаешь на кого, - сказала Люси. Мари заметила в руках у дочери пакет с подарком - настольной игрой «Модни- ца» . Сердце Люси билось так, словно хотело выпрыгнуть из груди. Она бросилась к детской, распахнула дверь... Жюльетта сидела на кровати, окруженная мишками и другими мягкими игрушками, и спокойно нанизывала на длинную нейлоновую нитку разноцветные бусинки. По полу было рассыпаны, наверное, сотни таких бусинок. Когда девочка подняла глаза, посмотрела на мать и улыбнулась, Люси почувство- вала, что сердце подступило куда-то к горлу. Какая чудесная у ее девочки улыбка! А просиявшая дочка подбежала к ней и, заставив пригнуться, надела на шею бусы. - Вот! Сначала - тебе. А потом сделаю для Клары. Они обнялись, тесно прижались одна к другой, теперь их сердца бились в уни- сон. - Как мне тебя не хватало, - вздохнула Люси. И отдала Жюльетте подарок. - Ты сможешь делать куклам самые модные платья. Тебе нравится? Девочка кивнула: - Еще как. И Кларе тоже понравится. Я подожду пока открывать, ладно? - Ладно, моя птичка. Люси заметила в углу комнаты мобильник, который купила дочери, встала, по- дошла к нему, взяла в руки, посмотрела на экранчик. - Ты не прослушала ни одного сообщения из тех, что я тебе оставляла? Поче- му? Жюльетта, которая вернулась к нанизыванию бусинок на нитку, пожала плечами: - Бабуля не показала мне, как надо слушать сообщения. Наверное, она не хо- тела , чтобы телефон разговаривал, мне так показалось. Она вообще ненавидит такие штуки и злится на них. Люси подмигнула дочери: - Бабуля иногда ведет себя как старушка! Дочка подмигнула ей в ответ, они снова обнялись и стали разговаривать - обо всем: о школе, об учительницах, о новых подружках. Жюльетте столько надо было рассказать, и она рассказывала с таким пылом, что они не заметили, как в ком- нату вошла Мари Энебель. Серьезная, даже, пожалуй, суровая. - Прости, что прерываю ваш разговор, но мне надо сказать тебе важное: сего- дня утром сюда приходил один полицейский. Приезжий. Из Парижа. Ты не счита- ешь, что пора объяснить, что происходит? Люси обернулась, нахмурилась. Потом, улыбнувшись Жюльетте, сказала: «Сейчас вернусь к тебе, дорогая! А ты сделаешь для меня еще б усики?» - вышла из дет- ской и плотно закрыла за собой дверь. Мать и дочь вернулись в гостиную. - Что еще за полицейский? - тихо спросила Люси. - Как его зовут? Зачем он приходил?
- Сказал, что он - Бертран Маньян, что приехал из Парижа поговорить, и за- дал мне кучу вопросов о Франке Шарко и о тебе. О том, что было в прошлом го- ду. - Люси вспомнила: Шарко называл такое имя. - Маньян - бывший начальник Франка Шарко. Но зачем он все-таки приезжал? - Понятия не имею. Ничего конкретного не сказал. Только спрашивал и спраши- вал . - и что? Ты ему все рассказала?.. О наших отношениях и... и о том, что случи- лось после? - А ты как думаешь? Это же полицейский! Причем довольно настырный и язви- тельный. Самое интересное, что ему хотелось знать все не только о вас, но и о Кларе и Жюльетте, об их отношениях с Шарко. - О девочках? Господи, что за бред! А он один приезжал? - Один... - Мари покусала губы. - Франк Шарко вернулся в твою жизнь, да? Ка- ким образом? Да как вообще такое возможно? - У нас все так непросто... - Разве ты не догадываешься, что я не пожалею времени на то, чтобы тебя вы- слушать? Ты это знаешь, но после четырех дней отсутствия, едва войдя в квар- тиру, отправляешься в детскую и закрываешься там. А мне - ни слова. - Но я же имею право хоть немножко побыть с дочерью, правда? Люси разволновалась. Она принялась вынимать вещи из сумки, параллельно об- думывая , что происходит. Маньян не поленился приехать сюда из Парижа, пришел сюда, к ней, один... Что это? Расследование, параллельное основному? Что ему надо? Откуда вдруг этот интерес к ее двойняшкам? Что от нее скрывает Шарко? Немного успокоившись, она пошла на кухню, взяла из холодильника банку кока- колы. Ладно, она обсудит эту историю с комиссаром в самолете, а сейчас, пока Жюльетта так увлеченно нанизывает бусины, надо поговорить с матерью и обрисо- вать ей положение хотя бы в общих чертах. Люси забралась в кресло с ногами и стала рассказывать - не скрывая ни того, что их с Франком самодеятельное расследование поглотило ее целиком, ни того, что чувствует себя обязанной пройти настолько далеко, насколько сможет. Мари слушала, и лицо ее менялось. Заметно было, что иногда ей хочется закричать, заплакать, надавать дочери пощечин за безрассудство, за битву, которую та ве- дет вслепую. А когда Люси сообщила, что послезавтра снова отбывает, еле сдер- жалась, чтобы не взорваться. - Ну и куда же опять? - зло спросила Мари. - В какую дыру на этот раз? - В Амазонию. Мари вскочила, закрыла лицо руками: - Боже мой! Ты сумасшедшая, ты совершенно ненормальная! Люси постаралась ее успокоить - насколько могла. - Я же буду там не одна. Со мной летит Франк, и мы купили тур, так что ле- тим с группой, с туроператором. И вообще, знаешь, это вполне заурядный мар- шрут . Я заказала электронный билет, наверное, уведомление уже в моей почте. Франк все прекрасно организовал, он это умеет. С ним я буду в полной безопас- ности. Прилетим в Манаус, съездим встретиться с одним антропологом и вернемся назад. И все. - И все? Ты хоть понимаешь, что говоришь?! Люси стиснула зубы. - Да. Я прекрасно понимаю, что говорю. Можешь психовать, можешь кричать, но ты не помешаешь мне уехать. Никто не может мне помешать. Мари заглянула в глаза дочери: - Никто? Даже твоя дочурка, которая ждет тебя в соседней комнате? Даже ради нее ты не останешься? Люси уставилась в пол и ответила печально:
- Прости, мама. Тебе... тебе придется повозиться с Жюльеттой еще несколько дней. Мари вздохнула, руки у нее дрожали. Силы покинули ее, и она дала волю чув- ствам - расплакалась. Слезы потекли по ее щекам, и слова, которые она так долго таила внутри, вырвались наружу сами собой: - Посидеть с Жюльеттой? Ты что, еще не поняла, что уже год я не с Жюльеттой вожусь, а только с тобой? Что только тебя одну пытаюсь защитить от... от твоих же собственных фантазий? Люси удивленно посмотрела на мать: - что ТЬ1 такое говоришь? Мари долго молчала, стараясь взять себя в руки. - Я хочу сказать, - наконец произнесла она, - что в мозгах у тебя каша и что я не знаю, хорошо это для тебя или плохо. Ну ладно, может быть, тебе дей- ствительно надо полететь на край света, чтобы, наконец, самой все прояснить. Может быть, в конце концов, именно там ты излечишься. - Излечишься? От чего это я должна излечиться, черт возьми? Мари, не отвечая, отправилась за сумкой и уличными туфлями, которые стояли у входной двери. - Делай что хочешь. Я сейчас соберу кое-какие вещи, которые давно пора от- нести домой, и пойду. Вернусь к твоему отъезду, чтобы попрощаться с тобой и пожить с твоей... с твоей собакой. Она разрыдалась бы, но не могла себе этого позволить и, в конце концов, совладала с собой. Прошла в свою комнату и принялась складывать вещи в сумку на колесиках. А Люси долго стояла у закрытой двери детской и вздыхала. Там снова пиликал этот чертов мобильник - сколько можно! Наверное, он пиликает до бесконечно- сти, пока кто-нибудь не прочтет сообщение. Она открыла дверь. Подошла к кровати и взяла в руки мобильник. Не прослушав, удалила все сооб- щения. Подняла с пола нераспакованную игру «Модница», которая лежала рядом со школьным ранцем и кучей новеньких товаров - коробкой с разноцветными бусинка- ми, самокатом, купленным к Рождеству, с платьями в прозрачных чехлах, на ко- торых еще болтались этикетки с ценами. В этой комнате не было ребенка. Как и во всей квартире. Субботний вечер. Шарко поставил свой старый кожаный чемодан в угол и подумал, что для путе- шествия в Амазонию готово абсолютно все. Его даже удивило, насколько легко оказалось связаться с оператором сайта «Горящие путевки» - спасибо кризису! По официальной версии, они с Люси отправлялись в туристический горный поход «средней сложности» к Пику-ла-Неблина. В путевках это называлось «Экспедиция в облака». Его телефонный собеседник не особо интересовался состоянием здоро- вья новых клиентов (и слава богу!), ему казалось важнее продиктовать список необходимого им снаряжения. Шарко оплатил десять дней путешествия, все из- держки, питание, переезды и страховку на двоих. Деньги, выброшенные на ветер, ну и ладно! Несмотря на то, что времени до отлета оставалось всего ничего, он постарал- ся позаботиться обо всем. Лекарства, мази и кремы, антисептики, дорожный не- сессер с туалетными принадлежностями, высокие туристические ботинки, толстые штаны, новенький рюкзак, налобный фонарик, противомоскитная сетка. На тумбоч- ке у изголовья кровати его паспорт и распечатанный на принтере авиабилет. Та-
кой же электронный билет Люси получила имейлом вместе со списком вещей. В конце списка он добавил, что все время думает о ней. Люси ответила, что тоже все время о нем думает. Они должны встретиться в аэропорту Шарля де Голля завтра в восемь тридцать утра, самолет в десять тридцать. Туроператор доставит группу в Сан-Габриел, позаботится о том, чтобы устроить их на ночь в отеле, а потом туристы двинут- ся к Рио-Негро, в направлении самых высоких в Бразилии гор. Все, кроме Люси и Шарко, которые только в этот момент объявят, что хотят еще побыть в городе. А оставшись одни, наймут проводника и попытаются пробраться на территорию пле- мени уруру. «М-да, хорошенькая экскурсия в гигантский природный парк...» - вздохнул он про себя. В конце концов Франк отправился в постель, прекрасно понимая, что заснуть вряд ли удастся. Больше всего на свете ему хотелось сейчас позвонить Люси, услышать ее голос, сказать, как ему ее не хватает - уже, хотя расстались они совсем недавно. Но нет, он подождет, пока все закончится: вот тогда они смо- гут быть всегда вместе, всегда вдвоем, и он сможет, наконец, о ней позабо- титься . А еще он будет спать, спать, спать... «Проклятые любовники...» - подумал он, сжав зубы. Он отделался от своего на- важдения, малышки Эжени, а теперь Люси приняла у него эстафету, словно боль перетекала из одного существа в другое - не останавливаясь и не утихая. Эжени прожила в его голове больше трех лет, сопротивляясь любой попытке изгнать ее. Наверное, и Люси вначале говорили, повторяли, что ее маленькой Жюльетты боль- ше нет, что малышка живет лишь в ее воображении, да только, когда сознание заблокировано, возникает своя собственная реальность. В таких случаях близкие зачастую решают принять правила игры. Наверное, мать Люси так и сделала в на- дежде, что наступит время, когда Люси снова окажется лицом к лицу с истиной, и одновременно страшась этого времени. На самом-то деле от руки безумного Царно погибли обе девочки - и Клара, и Жюльетта, но одна из них осталась в живых только для Люси. Франку все было известно с самого начала, еще в ту августовскую ночь 2009 года, через неделю после того, как в лесу нашли тело мертвой Клары, он точно узнал, что произошло. Следствие подходило к концу. Уже были проверены и пере- проверены с помощью различных доказательств все факты, опрошены все свидете- ли, уже был составлен фоторобот убийцы, уже шла подготовка к аресту Грегори Царно. Люси тогда бдительно следила за происходящим, подключалась к работе всех бригад, и в вечер ареста, заметив свет в окне, поднялась наверх вместе с силами правопорядка. Но, увидев на полу обгорелое детское тело - теперь уже Жюльетты, - рухнула в обморок и очнулась два дня спустя в больнице с разо- рванным в клочья сознанием. Диагноз поставили: частичная амнезия в связи с серьезным эмоциональным шоком, ну и прочее, и прочее... Главное, что в дни, по- следовавшие за трагедией, Жюльетта в голове Люси постепенно вернулась к жиз- ни. Жюльетта стала галлюцинацией. Призраком, который приходил только к Люси, приходил иногда - в минуты, когда ее сознанию хотелось воспоминаний. В дет- ской, у школы, на улице, где она когда-то гуляла с двойняшками. Хватит!.. Проваливай!.. Убирайся!.. Свернувшись в клубок под одеялами, комиссар дрожал от холода, один на своей широкой кровати. Люси, это их расследование, его собственные демоны... Прошлой ночью он читал книгу Наполеона Шимо, узнал, насколько жестоки индейцы уруру, какие варварские, бесчеловечные у них обряды, но понял и то, до чего амбицио- зен , до чего жесток был сам молодой антрополог. В противном случае он вряд ли смаковал бы такое:
«Вождь организует поход за женщинами в отдаленное племя таким образом. Уру- ру внезапно появляются там, где живет это племя, и просят туземцев научить их молиться. А когда те становятся на колени и прижимаются лбом к земле - отру- бают им головы ударами каменного топора, хватают женщин и убегают». Что с ним сегодня? Как развиваются отношения индейцев и французского иссле- дователя? Поиски на Гугле ничего не дали: уруру вместе со своим белолицым во- ждем так и оставались тайной за семью печатями, к ним по-прежнему не было доступа, несмотря на все бытующие о них легенды, несмотря на все запросы. Шарко еще раз сказал себе, что попытка контакта с ними - скорее всего, чистое безумие, но они с Люси уже все взвесили и все приняли в расчет. Или, вернее, им обоим уже нечего принимать в расчет. Мысли Шарко путались, туманились, он уже почти засыпал, когда вдруг вспом- нил фильм Копполы «Апокалипсис сегодня», где зрителя погружали в липкое тягу- чее человеческое безумие, которое усиливалось по мере углубления героев в джунгли. А потом образы, звуки, мысли перемешались в его усталом мозгу, он уже не в состоянии был понять, спит он, засыпает или просыпается. И как раз в это вре- мя раздались глухие удары в дверь. Комиссар вздрогнул и, не совсем еще выйдя из состояния полубытия, глянул на экран радиобудильника. Ровно шесть утра. Шарко почувствовал, как сжимается горло: шесть часов утра - время для любого полицейского особое. И он понял. Он встал, торопливо натянул брюки и майку, засунул под подушку паспорт и распечатку билета, положил на полку шкафа чемодан и пошел к двери. Медленно пошел. Повернул ключ, открыл и не услышал ни слова. Две тени, отделившись от сте- ны , устремились к нему и прижали к другой стене. Точными, ужасающе точными движениями они заломили ему руки за спину, надели наручники. Потом сунули комиссару под нос ордер на задержание, подписанный прокурором. И увели его в рассветный сумрак. Ш Люси стояла у стойки регистрации багажа посреди бурлящего и безразличного к ней круговорота и нервно взглядывала на часы. Рядом с ней толпились путешест- венники, авантюристы разного рода, в большинстве - молодые, иногда - парами, иногда - одиночки, каждый из них жаждет острых ощущений. Двадцать два челове- ка, включая ее и Шарко, собрались в путь, в десятидневную экспедицию в самое сердце джунглей во главе с сопровождающим по имени Максим. Кое-кто уже пытал- ся к ней приблизиться, с ней заговорить, но чего у Люси точно не было, так это желания участвовать в общем празднике. Она встала в очередь, потому что на этом настаивал Максим, ведь до отлета оставалось меньше часа с четвертью. Но куда подевался Франк? «Абонент времен- но недоступен», - слышала она, пытаясь дозвониться, а сам он не подавал о се- бе никаких вестей. У него что-то с телефоном? Застрял в пробке? Люси уговари- вала себя, что Франк вот-вот появится. И даже когда подошла ее очередь, и она поставила на весы багаж, тоже верила: вот-вот. Девушка в форме проверила би- лет, паспорт, прицепила бирку к новенькому рюкзаку, нажала на кнопку, и вещи Люси исчезли за резиновыми шторками, поехав по движущейся ленте в направлении специального контроля, а потом - к багажному отделению авиалайнера. И тут ее заколотило. Она отошла подальше от группы и стояла там одна, тер- заясь тревогой, пока не услышала из динамиков: начинается посадка на рейс в Манаус, пассажиров просят пройти в зону ожидания вылета. Люси смяла в кулаке пластиковый стаканчик из-под кофе и, поколебавшись, двинулась к банкомату.
Там она сняла максимум того, что было разрешено, со своей банковской карточ- ки : две с половиной тысячи евро. Будет жуткая задолженность по кредиту, ну и пусть! Проходя спецконтроль, она все время оборачивалась, вытягивала шею, ис- кала Франка глазами: вот сейчас он подаст какой-то знак, вот сейчас послышит- ся голос, который из толпы прокричит ее имя... Она даже задержалась на несколь- ко минут у дверцы, но ничего не произошло, и, зайдя внутрь с другими опазды- вавшими, Люси двинулась к стюардессам, проверявшим посадочные талоны. Людей уже сажали в самолет - и ее группу, и других путешественников разного возрас- та, и бразильцев, возвращавшихся на родину. «Может быть, плюнуть и уехать домой?» - мелькнула мысль, но поток пассажи- ров уже нес ее к стюардессам. Здесь она замерла на секунду - в последний раз - и протянула бумажку. Она слышала, как пассажира Франка Шарко дважды просили по радио пройти в зал посадки к выходу 43. Она поймала себя на том, что все еще надеется, перед тем, как отключить мобильник, попробовала еще раз дозвониться до него. Двери самолета закрылись. А двадцать минут спустя аэробус А-330 оторвался от взлетной дорожки париж- ского аэропорта. Какой-то парень лет двадцати пяти, воспользовавшись тем, что место Франка пустовало, уселся рядом и стал к ней клеиться. Настырный холо- стяк, он начал с маршрута и снаряжения. Люси вежливо его отшила. Прислонившись лбом к стеклу иллюминатора, она думала о том, что сволочная жизнь никогда ее не пощадит. Сейчас она, как Ева Лутц, отправляется к дикарям, и в голове у нее крутится один вопрос: что помешало Франку Шарко явиться вовремя на одно из самых важ- ных в его жизни свиданий? Ш Комнаты для допросов на набережной Орфевр совсем не такие, какими их обычно представляют. Ни тебе здоровенного окна, в котором стекло прозрачно только с одной стороны, ни тебе специального оборудования, ни тебе даже детектора лжи. Это крохотные кабинетики в верхнем этаже, где потолок, кажется, вот-вот тебя раздавит, а громоздящиеся повсюду папки с делами вот-вот задушат в бумажных объятиях. Шарко был один, он сидел на грубом деревянном стуле, в наручниках, лицом к стене, на которой были только календарь и маленькая лампочка. Маньян с Лебло- ном оставили его томиться здесь долгие часы, заперев снаружи, как льва в клетке. Было воскресенье, коридоры пустовали, и Маньян нарочно выбрал эту комнатку на этаже администрации, прямо под уголовкой, гарантируя себе таким образом, что никто его не побеспокоит. Ни телефона, ни кофе, ни даже воды. Этим сволочам плевать на правила ведения допроса. Они хотят его разъярить, хотят, чтобы он сорвался, а главное - чтобы он недоумевал: обычная техника для полицейского, который заставляет человека обдумывать, за что его взяли, до тех пор пока он не начнет подозревать сам себя. Комиссар был на пределе. Шесть часов в наручниках, на стуле в этом окаянном кабинете, пропахшем злостью. Он думал о Люси, и мысли о ней подтачивали его изнутри. Должно быть, она, сгорая от нетерпения и тревоги, уже раз сто, не меньше, позвонила ему на мобильный. И улетела в Манаус. Одна. Шарко нисколько в этом не сомневался. Она улетела одна во мрак, ничего не понимая. От одного этого можно сойти с ума. Парочка негодяев снова здесь - с сигаретами в зубах. Они все время входят и выходят, не говоря ни слова, демонстрируя, как досконально они изучают его дело. На этот раз Маньян держал под мышкой толстую папку, а в руках CD. Он
положил диск на стол и спросил безо всяких подходов: - Ты разговаривал с Фредериком Юро в больнице Сальпетриер? - Разговоры не делают человека убийцей... - Отвечай на вопрос. - Приходилось. Маньян снова ушел, перешептываясь со своим подручным. Они намерены играть с ним, они намерены воспользоваться сорока восемью часами задержания, чтобы до- биться от него признания. В этих стенах люди нередко признавались в преступ- лениях, которых не совершали. А как иначе, если наркомана лишали здесь дозы, алкоголика бутылки, мать разлучали с ребенком... Грозили, запугивали, унижали, зная, что у любого человека есть психологические барьеры, которые рушатся, когда ему грозят, когда его запугивают и унижают. Оставшись один, Шарко уставился на лежавший на столе диск. Что на нем? По- чему Маньян спросил про Сальпетриер? Почему прокурор Республики подписал ор- дер на задержание? Прошел час, и парочка явилась снова - с новыми вопросами. И снова удалилась. Психологическое давление. Ага, вот опять они здесь. На этот раз Маньян сел за стол напротив комисса- ра, а Леблон остался у запертой теперь уже изнутри двери - так этот кретин и стоял там, играя с резинками на папке. Маньян включил цифровой диктофон, потом кивнул в сторону диска: - У нас есть доказательство того, что ты убил Фредерика Юро. Шарко и бровью не повел. Любой психиатр и любой полицейский сказал бы: что- бы выдержать допрос, надо отрицать все, только отрицать и взвешивать каждое слово. Например, сейчас ни в коем случае нельзя спросить: «А что за доказа- тельство?» - Я его не убивал. Маньян открыл свою толстенную папку, позаботившись о том, чтобы Шарко не мог увидеть ее содержимого. Комиссар, глядя на его старания, усмехнулся: - Ну и что у тебя там? Пачка чистой бумаги? Маньян вынул из папки фотографию и положил на стол перед Шарко. - Ну да, все чисто, только это не бумага. Ну-ка глянь. Шарко поколебался. Он мог бы заупрямиться, мог бы отказаться от сотрудниче- ства, но решил подчиниться обстоятельствам. Совершенно очевидно, что с момен- та задержания Маньян предлагает ему поединок. Им обоим известны правила ду- эли, им обоим известно, что по истечении сорока восьми часов кто-то из них окажется в этой дуэли победителем. Но когда Шарко бросил взгляд на снимок, он изменился в лице и невольно вздрогнул. Ему стало не только тревожно, но и страшно, очень страшно. У него осталось единственное желание: заорать, завопить в голос. Настала очередь ус- мехнуться допрашивающему: - Вижу, на этот раз это о чем-то тебе говорит? Шарко сжал за спиной кулаки. - Ты мне показываешь трупы двух девочек в ванне, черт бы тебя подрал! Маньян выпустил клуб дыма, окруживший его зловещей аурой. - Припоминаешь, как мы первый раз говорили о Фредерике Юро в моем кабинете? Это было в минувший понедельник. - Знаю, что в минувший понедельник. - Почему ты не сказал, что эти девочки были близнецами? Шарко прекрасно помнил апокалиптическую картину далекого воскресного утра 2001 года: маленькие голые тела, абсолютно одинаковые, головы погружены в ванну... Он старался не показывать, что волнуется, не поддаваться на провока- цию, но чувствовал, что нервы могут сдать в любой момент. Маньян нащупал его слабое место, еще минута, надавит на него и... Так, ступив на ногу с поврежден- ным коленом, рискуешь порвать сухожилия. «Выдержать, - сказал себе комиссар,
- главное - выдержать, больше ничего от тебя не требуется». - А зачем бы я должен был об этом говорить? Разве это так уж важно? Ты что, серьезно думаешь, что это поможет тебе поймать убийцу? Понять не могу, чего ты так зациклился на этом деле... Маньян повернул фотографию так, что она постоянно находилась в поле зрения допрашиваемого, пытка становилась все мучительнее. - Смотри, смотри на них! Хорошенькие беленькие десятилетние двойняшки. Их собственный отец засунул их головами в воду, обеих одновременно. Давай-ка представь, как это было, ну! Картинка ни о чем тебе не напоминает? Шарко почувствовал, что в голове у него гудит, словно в лесу перед бурей. Постепенно гул оформлялся в слова: у нас есть доказательство того, что ты убил Фредерика Юро. Маньян же потихоньку разворачивал свою версию: - Вернемся на год назад. Август две тысячи девятого. Ты флиртуешь с колле- гой из Лилля, Люси Энебель, очаровательной блондиночкой, донельзя соблазни- тельной . Тебя можно было бы поздравить. - А пошел бы ты... - У блондиночки было двое детей - восьмилетние девочки-двойняшки. Девочек похитили, пока ты убалтывал их маму на пляже. Он перемежал фразы долгими паузами, внимательно следя за лицом комиссара. - Первое тело нашли пять дней спустя в лесу - обугленное до такой степени, что даже мать не смогла опознать его сразу. А второе - еще через неделю, в точно таком же состоянии, в доме некоего Грегори Царно. То есть восемь лет спустя после совершенного Юро убийства близнецов ты столкнулся с аналогичным преступлением. Отличие в том, что на этот раз преступление это затронуло тебя лично. Ох, как сильно затронуло. С ума сойти, до чего жестокой может быть судьба! Шарко мысленно отгородился от Маньяна. Он сидел неподвижно, будто мрамор- ный, но внутри все кипело. Где Маньян накопал столько подробностей? Как дале- ко продвинулся, ступив на его личную территорию? - И с этого дня ты покатился вниз по наклонной плоскости. Прости-прощай, кабинет в Нантере - ты возвращаешься в уголовку, ко мне. Ты превратился в развалину, ты никак не можешь прийти в себя, ты разгребаешь дерьмо «на зем- ле» , потому как ни на что больше не годен. Энебель тебя не простила, ведь в том, что детей похитили, виноват именно ты, это ты в какой-то степени похити- тель ее детей. И у тебя нет ни малейшей возможности вернуть их матери... Шарко не мог больше огрызаться. Что говорить? Что делать? Он сидел и с от- вращением смотрел на Маньяна, а тот, выпустив новый клуб дыма, сидел и смот- рел на него. Лицо этой сволочи было серым, непроницаемым. - Иногда для того, чтобы отдать одному, приходится взять у другого. Это ты и сделал. Ты взял жизнь. Жизнь человека, который заслуживал того, чтобы го- реть в аду. Жизнь, которая показалась тебе эквивалентом жизни Грегори Царно. Ты поступил по закону возмездия: око за око, зуб за зуб. Шарко вздохнул и встал со стула. Он немного походил по комнате, повертел головой, чтобы размять затекшую шею. Потом остановился перед замершим у двери Леблоном и заглянул ему в глаза: - Поскольку мы рискуем застрять здесь надолго, не снимешь ли ты с меня на- ручники? - Сними, - приказал подчиненному Маньян. - Он знает правила. Леблон выполнил приказ. Шарко попытался улыбнуться: - Как это мило с твоей стороны. А не будешь ли так любезен сходить за водой и кофе? Тот буркнул: «Знай меру!» - и вышел. Маньян тоже встал и, подойдя к зареше- ченному окну, стал рассматривать крыши соседних зданий. А когда, наконец, за-
говорил снова, вернулся к «доказательствам»: - Знаешь, этот волосок из брови и ДНК на одежде Юро долго меня преследова- ли. Такой опытный сыщик, как ты, решив переквалифицироваться в убийцу, не должен был оставить ни волосинки на месте преступления. Ты надел бы шапку, маску, ты принял бы все возможные меры предосторожности... - Стало быть, ты сам на все вопросы и ответил. Ну и ищи кого-то другого. - Ты бы все предусмотрел - в том случае, если бы не спешил. Он резко обернулся и принялся сверлить Шарко взглядом. - Ты убил, ты - полицейский, значит, что-то там внутри, что-то, находящееся за пределами твоего сознания, нашептывало тебе, будто тебе следует платить долги. Оставить доказательство того, что ты был на месте преступления, было для тебя как, ну, как отпущение грехов. Это словно бы освобождало тебя от на- казания, оправдывало - за отсутствием состава преступления. Позволяло думать, что если тебя не поймали, то уж точно не по твоей вине. Тем не менее, тебе не хотелось, чтобы это было чересчур легко. Именно по этой причине ты изгадил место преступления в день, когда обнаружили труп. Ты знал, что, поскольку от- туда два шага до Орфевр, тридцать шесть, мы возьмем расследование на себя, и хотел усложнить нам работу, подсунув эту хренотень с ДНК. Скажи, ты бросил там волосок, когда убил Юро или когда сунулся к его телу? - Интересная версия, но я все же не до такой степени мазохист. Да и кому захочется сидеть за решеткой до самой смерти? Маньян улыбнулся, подошел к столу, выдвинул ящик, достал из него упакован- ный в полиэтилен револьвер Шарко и стал вертеть его перед собой: - А вот и пушка с одной-единственной пулей... Шарко захотелось вскочить и головой разбить этой сволочи нос. Маньян между тем продолжал размышлять вслух: - А купил ты эту пушку, согласно выпискам из твоего счета, в марте нынешне- го года в оружейном магазине шестого округа. Цель была такая: ты приканчива- ешь Юро, а если тебя выследят и поймают, ты застрелишься. Потому как, в кон- це-то концов, жить дальше тебе неохота, а покончить с собой просто так не хватает духу. Значит, надо, чтобы тебя загнали в ловушку. Как дикого зверя. Чтобы у тебя не осталось выбора. - Бредишь... - Но вот тут-то на твою орбиту возвращается Энебель, и ее возвращение меня- ет всё. Потому что теперь тебе хочется жить, а не помирать. И с этих пор в твоей башке застревает единственная мысль: выкрутиться любой ценой. Шарко пожал плечами: - Что касается «смит-вессона», то я собирался записаться в стрелковый клуб, сходи туда и проверь. Пуля в барабане револьвера - из коробки с патронами, которая тебе должна была попасться в том же ящике, откуда ты позаимствовал револьвер. Эту я не вынул из барабана - и что? Ты сам никогда ничего не забы- ваешь? Ты замечательно все придумал, Маньян, вот только версия твоя развалит- ся на любом суде. У вас против меня - ни-че-го: ни единого реального доказа- тельства, ни одного свидетеля, ни одной улики. Вы в тупике, и именно поэтому ведете себя как полные идиоты. Играете в запугивание, рискуя пустить под от- кос всю процессуальную часть, а заодно и собственную карьеру. Подставлять по- лицейского с Орфевр - дело тонкое и сложное... - Шарко вернулся к своему стулу и сел. - Что вам сказал прокурор, а? Вы или я - так? - Не твое дело, что нам сказал прокурор! - Если вы не добьетесь выигрыша к шести ноль-ноль завтрашнего дня, в моей власти разделаться с вами обоими. Маньян процедил сквозь зубы: - Конечно-конечно! Он вырвал из рук вернувшегося Леблона пластиковые стаканчики, хлопнул ими
по столешнице так, что половина содержимого выплеснулась на брюки комиссара, взял свою толстенную папку и направился к двери. - Власти-то у тебя навалом, - прогремел он с порога, - да только воспользо- ваться ею ты не сможешь. Потому что доказательство - вот оно, на сидюке, пе- ред тобой. И чтобы показать тебе, что мы не паникуем и уверены в своей право- те, мы придем к тебе теперь только ночью - придем и доконаем. А пока пова- рись-ка в собственном соку. Международный аэропорт имени Эдуарду Гомеша. Понедельник, семнадцать три- дцать по местному времени. Манаус в вечной своей испарине - город лежит у экватора, измученный зноем и влажностью. Жара здесь не спадает даже ночью. С той минуты, как за ними за- двинулись автоматические двери, Люси не потела - она истекала потом. Жаркое дыхание джунглей и влага от вод Рио-Негро насыщали воздух и переполняли лег- кие . Амазонские леса, пусть еще и невидимые, уже показывали свой нрав. После обмена валюты группа Люси под предводительством Максима погрузилась в микроавтобус, и машина двинулась к «Эдуардинью» - региональному терминалу. Два километра по расплавленному асфальту. Вдали - автострада, башни из бето- на, промышленные здания. Между пальмами и ризофорами - рекламные щиты с тек- стами на португальском языке. Никаких признаков леса, цивилизация расползает- ся, расширяется, углубляется, с жадностью пожирает все вокруг, обращая завое- ванный ею мир в муравейник. Максим раздал бутылки с водой, еду в коробочках, подкрепив все это доброй порцией объяснений из путеводителя, которые Люси не удостоила вниманием. Ма- наус - бывшая столица каучука... дома в колониальном стиле, построенные из французских материалов... и т. д. , и т. д. ... Мобильник автоматически подключил- ся к местной сети, и она, без всякой надежды на успех, попыталась дозвониться до Шарко. В Париже сейчас должно быть где-то около десяти вечера - и по- прежнему никаких новостей, ни одной эсэмэски. Ее одолевали тревога и тоска, она жалела, что оказалась здесь, на расстоянии тринадцати часов полета от до- ма. А люди вокруг, оживленные, веселые, зачарованные окружающей обстановкой, смеялись и громко разговаривали. Люси уставилась на какую-то парочку: обоим лет по шестьдесят, но вот ведь тоже гонятся за приключениями! Надо же, как держатся за руки, какими влюбленными взглядами обмениваются, им, мол, столько всего еще предстоит открыть, столько еще радостей разделить после долгих со- вместно прожитых лет, может быть, они сами создают себе трудности потому, что настоящее горе их миновало. Разозлившись, позавидовав или просто затем, чтобы доказать себе самой, что она существует, Люси отправила по эсэмэске матери и Жюльетте. В Сан-Габриел-да-Кашуэйра летали самолеты только одной компании, она назы- валась «Рико Линхас Аэреас». В восемнадцать тридцать две группа туристов под- нялась на борт маленького «Эмбраера ЭМБ». От пейзажа за бортом дух захватыва- ло, во всем была какая-то вызывающая чрезмерность. Люси было видно, как сли- ваются, образуя Амазонку, черные воды Рио-Негро и светло-кофейные - Солимоэн- са. Ширина реки здесь в некоторых местах почти сорок километров! Разбросанные там и сям деревни - последние следы цивилизации. Солнце медленно склоняется к изумрудному горизонту, чтобы умереть, скрывшись в текучих складках, темном иле, тайных трясинах. Горы скрывают зелень. Люси представляла себе эту зага- дочную жизнь, это копошение внизу, эти миллионы видов растений и животных, которые борются за выживание, размножаются, передают дальше свои гены в духо- те тропиков. И уруру - тоже один из таких видов. Ночные хищники, явившиеся из глубины веков и принесшие с собой оттуда доисторическую жестокость.
Она задремала и очнулась, вздрогнув, два часа спустя, от толчка при сопри- косновении шасси их самолетика с бетоном взлетно-посадочной полосы. Здесь и были-то всего две полосы, окруженные оградой с колючей проволокой, да облу- пившееся, хотя и довольно большое, здание аэропорта. Никаких эскалаторов, ба- гаж выгрузили прямо у трапа. Запах разогретого асфальта забивался запахом речной воды - странной смеси лимона и мертвого дерева. Проверка документов, таможня. Большое количество военных действовало угнетающе. Суровые, инквизи- торские взгляды. Все это - наследие черных лет, когда горнопромышленные ком- пании преследовали и убивали туземцев из-за залежей золота, свинца и вольфра- ма в верховьях Рио-Негро. Сейчас среди местных полицейских немало выходцев из джунглей. Они ходят на пирогах вдоль рек и охотятся на расхитителей лесных богатств: ценных пород дерева, лекарственных растений, животных - и, конечно же, на наркодельцов. Граница с Колумбией и Венесуэлой протянулась минимум на две сотни километров, и боевики РВСК22 орудуют совсем близко. Люси была сча- стлива, что прилетела с группой: она не понимала ни слова по-португальски - таким языкам не обучают на севере Франции, а очень хотелось избежать малейших проблем. Стоило выйти за двери аэропорта, на них сразу же набросились местные жите- ли. Им предлагали сфотографироваться с ленивцем на руках, с удавом вокруг шеи, с малюткой-кайманом на коленях... Им протягивали рекламные листовки на английском: прогулки на пароходе по Рио-Негро, посещение индейских резерва- ций, экскурсии в джунгли... Короче, группу туристов пытались взять в кольцо торговцы всем на свете, предприниматели любых сортов и проводники куда угод- но... И тут Люси осенило. Ей показалось, что она нашла способ ускорить дело, и, не пытаясь выбраться из толпы, немножко отстала от группы, вынула из сумки увеличенную паспортную фотографию Евы Лутц и стала показывать снимок всем ме- стным подряд. - Знает кто-нибудь эту девушку? Кто-нибудь ее знает? Кто? - спрашивала она по-английски. Фотография переходила из рук в руки, мялась, временами пропадала из вида, и так продолжалось до тех пор, пока к Люси не протиснулся сквозь толпу темноко- жий мужчина лет сорока с длинной черной бородой. «Метис, белый пополам с ин- дейцем», - решила про себя Люси, а мужчина уже отвечал ей, тоже по-английски: - Я. Я ее знаю. За его спиной Максим размахивал руками, безуспешно пытаясь собрать своих подопечных на стоянке около микроавтобуса. Люси внимательно вгляделась в со- беседника и отозвала его в сторону: - Я хочу пойти туда, куда ходила она. Это возможно? - Возможно все. Но почему к уруру? Вернее, зачем? Он знает про уруру, значит, действительно это он был проводником у Евы Лутц. Голос у него низкий, тон суровый, рубашка вся мокрая от пота и наполо- вину расстегнута, так что видны густые черные волосы на груди. Морда вполне разбойничья, подумала Люси, но ведь выбора нет. - Затем, чтобы встретиться с Наполеоном Шимо, как и Ева. Сколько это будет стоить? Бородач сделал вид, что обдумывает ее вопрос. Люси тем временем его хоро- шенько рассмотрела: высокий, крепкий, руки огромные, как лопаты, но понятно, что жизнь порядком его помяла. - Четыре тысячи реалов. Сюда входит все: команда, судно, снаряжение, то есть материальная часть, продукты. Я сам все подготовлю и провожу вас туда. РВСК - Революционные вооруженные силы Колумбии.
Теперь он говорил по-французски, и вполне прилично, хотя с сильным южноаме- риканским акцентом. Люси даже не пыталась торговаться: сумма в точности соот- ветствовала той, которую сняла в свое время со счета Ева Лутц. - Договорились. Они пожали друг другу руки. - Вы остановитесь в «Кинг лодж»? - спросил он напоследок. - Да. Бородач протянул ей фотографию Евы. - Завтра в пять утра. Так мы наверняка засветло доберемся до места, где можно будет переночевать, отдохнуть перед пешим переходом следующего дня. За- платите мне всю сумму целиком. Не забудьте о разрешении на доступ в джунгли и возьмите с собой хотя бы немножко наличных: придется подмазать дозор на реке. - Расскажите, как проходило ваше путешествие с Евой Лутц. Что она искала в джунглях? - Завтра. Кстати, меня зовут Педро Поссуэло. С этими словами он растворился в толпе - так же незаметно, как и возник из нее. Тень среди теней... Из Сан-Габриела она двинется в путь одна. Но пока вместе со всей группой разместилась в задрипанном микроавтобусе с нестандартными дверцами и отправи- лась в отель. Даже если бы светила полная луна, Люси вряд ли много разглядела бы, но она догадалась, что город этот нищий. Готовые рухнуть бетонные стены, железные крыши, пыльные тротуары под висячими фонарями. У этих людей не было даже дороги, которая позволила бы им уйти, уехать отсюда: джунгли окружали и давили их, давили, давили... Сан-Габриел-да-Кашуэйра. Максим, на лице которого уже заметна была усталость, тем не менее, прекрас- но справлялся со своей ролью и даже успевал давать путешественникам поясне- ния. Обилие порогов и быстрое течение не позволяли большим торговым судам из Манауса двигаться по реке дальше, в джунгли, но индейцы сами приходили сюда на легких пирогах продавать свое, покупать привозное, и это довольно быстро
превратило городок в центр торговли и обмена. Сегодняшнее население Сан- Габриела, сказал Максим, - это около двадцати тысяч человек, в основном ту- земцев, покинувших леса и ставших земледельцами, торговцами, ремесленниками. Впрочем, добавил он, все они, похоже, сохраняют связь со своей малой родиной. Сан-Габриел, в котором работали отделения двух-трех негосударственных орга- низаций типа Национального фонда индейцев, Бразильского агентства по охране окружающей среды или Национальной организации здравоохранения Бразилии, был не просто городом в лесу, но городом леса. Туристов отвезли в «Кинг лодж», маленькую гостиницу на границе с джунглями, владельцами которой были белые. Яркие цвета, огромные вентиляторы, пальмы в кадках... Максим получил у ожидавшей его здесь коллеги стопку именных разреше- ний НФИ на поездку в джунгли и раздал путешественникам. Потом объявил про- грамму на завтра: ровно в десять отплытие на катере к лагерю, расположенному в ста километрах отсюда в низовьях реки, ночь в джунглях, сон в гамаках, пи- тание - исключительно местные блюда. Ответив на последние вопросы и дав по- следние наставления, он, наконец, распрощался со всеми и предоставил своим подопечным свободу действий. Смертельно уставшая Люси отправилась в свой номер на первом этаже, включила вентилятор, посмотрела на экран мобильного. Глухо: сеть пропала, впрочем, от- куда ей здесь быть, если они достигли границы цивилизованного мира... Люси вздохнула, залезла под душ и долго, очень долго, бесконечно долго стояла под струйками воды. Ей было необходимо смыть с себя эту липкую влагу, освежить мозги и возродить к жизни тело. После душа она надела майку, шорты и вьетнамки и вышла в холл, где еще по приезде заметила телефонную кабинку. В холле какой-то мужчина, сидя на бан- кетке у стены, читал газету, молодежь выпивала, устроившись на высоких табу- ретках у стойки бара, а влюбленные старички из ее группы, судя по всему, со- брались осматривать город: они под руку двигались к двери. Люси последний раз попробовала позвонить Шарко, хотя во Франции сейчас бы- ло, наверное, часа три ночи. Автоответчик. Уже ни на что не надеясь, она ос- тавила сообщение с номером своего телефона в отеле и разъединилась. Ложась, она сначала было удивилась тому, что в номере нет сетки от моски- тов, но почти сразу же вспомнила объяснения Максима: вода в Рио-Негро такая кислая, что разгоняет насекомых. Хм... а откуда же тогда на оконном стекле ба- бочка? Люси открыла окно, выпустила бабочку и всмотрелась в ночную тьму. Небо вроде бы чистое, в траве рассеяны светлячки, слышны потрескивания, попискива- ния, даже крики... Люси вспомнила обезьян с кассеты - белолицых капуцинов. Мо- жет быть, они тут, совсем рядом, может быть, они наблюдают за ней? Деревья вокруг подрагивали, ветки качались, и Люси подумала, что здесь отовсюду могут выскочить десятки таинственных тварей. Она решила закрыть окно и уже взялась за ручку, но вдруг заметила, что в темноте засветилось что-то круглое, мерцающее. Как будто полная луна отражается в... линзах бинокля! Люси с трудом проглотила слюну. Но, может быть, она ошиблась? Может быть, у нее от усталости разыгралась фантазия? Нет. Метрах в тридцати от гостиницы, на границе с джунглями, виднелась какая-то темная тень. И кажется, смотрела в ее сторону. Люси почувствовала, что сердце вот-вот вырвется из груди, тем не менее, она попыталась взять себя в руки и, закрыв окно, не стала запирать его на шпинга- леты, задвинула занавески, погасила свет и быстро вернулась к окну, чтобы ис- подтишка понаблюдать. Стояла и смотрела в пустоту. Нет, все-таки не в пусто- ту: там, между деревьев, точно кто-то был. Шевелился, но не приближался. Тень ждала. Тень ждала, пока Люси уснет.
Ее охватила паника. В лихорадке она стала осматривать комнату. Света луны, просачивавшегося через щель между занавесками и по краям, хватало для того, чтобы различить лампу у изголовья кровати, вазу с тропическими цветами. Люси так вцепилась в вешалку, прибитую к стене, что та оторвалась. Теперь у нее в руке был прямоугольный кусок дерева сантиметров сорока в длину с железными крючками. Какое-никакое оружие. Из валика и подушек она соорудила под одеялом подобие тела и спряталась в ванной, находившейся между кроватью и окном. Кто знал, что она здесь? Кто следил за ней? Местные? Индейцы? Военные? Неу- жели фотография Евы Лутц, которую она пустила по рукам в толпе, попала не к тому, к кому надо? Что за кашу она заварила? Город совсем маленький, новости по нему должны распространяться мгновенно... Люси думала об убийствах Лутц и Тернэ. О покушении на Шимо. Ей казалось, что время тянется бесконечно долго. Вентилятор гудел, разгоняя по номеру влажный нездоровый воздух. Люси слышала свое дыхание: частое, хриплое, как у загнанного зверя. Что ж она за дура такая, почему не пошла к портье и не по- просила помощи? Потому что хочет знать. Внезапно близ окна раздались какие-то звуки, кто-то поворачивал ручку. Тя- желое тело плюхнулось на ковер. Люси притаилась. Раздавалось тихое звяканье, словно открывали какую-то крышку. Она знала, что ночной посетитель совсем ря- дом, по ту сторону тонкой перегородки. И, конечно же, он стоит спиной к ней. Люси крепко сжала в руке свое оружие, замахнулась и выскочила из ванной. Она ударила, когда тень, стоявшая теперь у кровати, обернулась, чтобы по- смотреть , откуда звук. Деревяшка пришлась на голову, железные крючки разодра- ли лицо: вошли в щеку как в масло. Люси успела заметить темную кожу, зеленый берет, пятнистую форму: камуфляж, он военный. Незваный гость выругался и, на- половину оглушенный, все-таки ткнул наугад кулаком. Кулак задел Люси по вис- ку, она отлетела в сторону. Перегородка содрогнулась, ваза с грохотом полете- ла на пол. Люси едва успела прийти в себя, а тень уже метнулась к окну и вы- прыгнула наружу. Она хотела было броситься вслед, но заметила другую тень - большую и черную - и замерла на месте как парализованная. Паук. Огромный. Теперь эта тварь сидела на краю кровати - почти висела над пустотой, но со- храняла равновесие. Сидела и как будто смотрела на нее, шаря по простыням длинными лапами. Сдержав рвущийся из горла крик, Люси попятилась, разверну- лась и выбежала в коридор, успела увидеть, как в ее сторону спешат разбужен- ные шумом молодые соседи, и, уже не в силах справляться с волнением и стра- хом, потеряла сознание. Дом тридцать шесть по набережной Орфевр. Понедельник. Три часа ночи. Хрип- лый прокуренный голос Маньяна: - Видеозапись, представленную на диске, том, который тут, перед тобой, мы получили в психиатрическом отделении больницы Сальпетриер. Датируется она че- тырнадцатым марта две тысячи седьмого года, а передал нам ее доктор Февр, ле- чащий врач Фредерика Юро. Ты знал доктора Февра? Шарко зажмурился: кабинет был крошечный, лампа - слишком яркая, и свет ре- зал глаза. На папки и шкафы по стенам ложилась тень, и они тонули в зловещей тьме. Маньян терзал его уже минут двадцать, если не больше, днем он приносил ему бутерброды, кофе, воду, но ни разу не позволил позвонить. Леблон не зашел в комнату, но явно караулил где-то поблизости: время от времени за дверью слы-
шались шаги. - Знаю, что такой есть в больнице, - ответил Шарко. - Симпатичный мужик, а главное - память у него превосходная. Я задал ему несколько вопросов, и, судя по тому, что он рассказал, вы с Юро иногда встре- чались, потому что лечились в соседних отделениях. Припоминаешь? - Смутно. Ну и что дальше? Маньян вертел в руках диск. - А ты знал, что в больнице установлены камеры видеонаблюдения? - Как везде, полагаю. - Причем больше всего камер установлено в холлах и перед зданием - там, ку- да пациенты могли выйти покурить и поговорить. А еще там, где ты пил кофе, ожидая, пока врач тебя примет. Все эти записи они хранят в архиве: из сообра- жений безопасности и на случай, если впоследствии возникнут какие-то пробле- мы. Они хранят записи больше пяти лет, ты представляешь? Хотя, если имеешь дело с психами, это, в конце концов, естественно. Шарко почудилось, что он ступил на лед. Прошедшие день и ночь и так стали для него адом, а теперь еще и это. Если бы сейчас к нему прицепили датчики, стало бы ясно, что при всей его внешней невозмутимости и уверенности в себе давление у него зашкаливает, а пот льется рекой. На этот раз он промолчал. А Маньян почувствовал, что берет верх, и продолжил: - И представляешь, нам удалось-таки найти довольно много эпизодов, где вы с Фредериком Юро мило беседуете со стаканчиками в руках. Правда, поиски таких эпизодов совершенно отравили мне жизнь в последние двое суток: часами напро- лет видеть дебилов, прогуливающихся в пижамах, это, знаешь ли... - и что дальше? - Дальше? А дальше я задумался: что бы такое мог рассказывать убийца собст- венных детей, признанный невменяемым и схлопотавший «всего-навсего» девять лет в психушке, полицейскому, который в свое время его арестовал? - Мало ли что? Мог, например, спросить: «Ну и как твоя шизофрения? Все еще слышишь голоса?» Обычный разговор между двумя сумасшедшими. Неужели я такое запомню? Маньян еще повертел в руках диск, блестящая поверхность которого попала в луч света и сверкнула, как огни летящего на тебя и несущего гибель автомоби- ля. - Видеозапись на этом сидюке немая, но губы видно хорошо. У обоих. И благо- даря одному специалисту по чтению с губ мы смогли расшифровать один из ваших диалогов. Знаешь, что есть люди, которые читают по губам? Маньян обрадовался, перехватив внезапную заинтересованность во взгляде Шар- ко , вскочил и с чрезвычайно довольным видом объявил: - Да. Да, комиссар! Мы тебя поимели! У нас есть эта запись! Шарко молчал. Маньян решил подсыпать соли на рану: - в тот день Юро сказал тебе, что обдурил всех. Полицейских, следователей, судью, присяжных... Он признался тебе, что был в здравом уме и твердой памяти, когда лишил своих дочерей жизни. И именно поэтому три года спустя ты несколь- ко раз всадил ему отвертку в брюхо. Ты заставил его расплатиться. Маньян буравил Шарко глазами. Измотанный комиссар молчал. Молча протянул дрожащую руку, взял со стола стакан с водой, стал медленно, мелкими глотками, пить. Пить было приятно, вода оказалась холодной, как... как тюремная решетка. Конечно, он мог попросить, чтобы ему показали запись на этом сидюке, но разве это не означало бы, что он принял их правила игры, разве это не лишний козырь для них? Любая его реакция, любое его слово учитывается, сейчас все против него. Он долго смотрел на Маньяна, прикидывая, что делать, и взгляд его остано- вился на календаре за спиной у бригадира.
И он удержался, не вымолвил слов, уже срывавшихся с языка. Он откинулся на стуле и принялся в уме высчитывать. Потом прикрыл ладонями лицо. - Блефуешь, Мань ян! Черт бы побрал тебя и твой допрос, в котором что ни слово, то вранье! На долю секунды бригадир потерял контроль над собой, но этого хватило. Те- перь преимущество было у Шарко. Ликуя, он нарочно затянул паузу, чтобы окон- чательно успокоиться, и спросил: - Так какого числа, ты сказал, была сделана расшифрованная вами запись? - Четырнадцатого марта две тысячи седьмого года, но... Маньян оглянулся, посмотрел, ничего не понимая, на висевший за спиной ка- лендарь , а когда его взгляд снова упал на Шарко, комиссар уже стоял, упираясь кулаками в столешницу. - Прошло три года. И, если мои подсчеты правильны, то четырнадцатого марта была среда. Никогда, никогда я не бывал в больнице по средам. Я ходил туда по понедельникам, иногда по пятницам, если мне назначались две процедуры. Но по средам - никогда! А знаешь почему? Потому что моя жена и дочь погибли в сре- ду, и по средам я навещаю их на кладбище. Идти в среду в больницу, чтобы из- гнать из головы девочку, которая напоминает мне мою дочь, было бы попросту абсурдно. Болезнь сделала для меня запретным этот день, понятно? - Шарко ус- мехнулся. - Ты хотел задавить меня подробностями, сыпал датами, местами, на- деялся, что я поверю, будто у тебя и впрямь что-то на меня есть. Только ведь слишком много подробностей значит - ни одной! Ты попался в собственную ловуш- ку , Маньян. У тебя нет никакой видеозаписи, на которой я разговариваю с Юро. Ты ее... ты ее просто придумал! - Шарко сделал три шага назад, он еле держался на ногах. - Сейчас три часа ночи. Двадцать один час ты гноишь меня здесь. Всё. Битве конец. Наверное, можно на этом поставить точку, а? Маньян с досадой смотрел в потолок. Потом встал, взял со стола диск и вы- бросил его в мусорную корзину. Потом вернулся к столу, сел, вздохнул, выклю- чил диктофон и громко расхохотался. - Черт побери! Вот это прокол так прокол! Он снова встал, повернулся к календарю и звучно хлопнул по нему ладонью. - Мы ведь не можем обвинить кого-то в убийстве только на основании того, что он оставляет машину на подземной стоянке? А, Шарко? - Нет, не можем. - Мне бы только вот что хотелось знать, и это последнее, комиссар. Между нами: как тебе удалось заманить Юро в Венсенский лес, не оставив ни малейшего следа? Ни единого телефонного звонка, ни письма, ни встречи, ни единого сви- детеля. Мать твою, как ты это сделал-то? Шарко пожал плечами: - Как я мог оставить хоть малейший след, если я никуда Юро не заманивал и не убивал? Он собирался уже выйти из кабинета, когда Маньян сказал ему вслед: - Ладно, иди с миром. А я брошу это дело, Шарко. Пускай другие ведут рас- следование и собирают улики. - Мне следует сказать тебе спасибо? - остановился комиссар на пороге. - Только не забудь, о чем я тебя предупредил, - как бы не слыша, продолжал Маньян. - Никто ничего не знает. Прокурор, как и я, действовал втихомолку, ему незачем гнать волну. - и что? - А то, что, если ты попробуешь меня прищучить тем, что произошло здесь, жди, что сам окажешься по уши в дерьме, понял? Ну и напоследок, тоже между нами: ей-богу, ты правильно сделал, что укокошил этого психа. Шарко вернулся в кабинет, забрал свое упакованное в полиэтилен оружие и
протянул Маньяну руку. Тот, с широкой улыбкой, протянул свою. Шарко схватил ее, притянул Маньяна к себе, набычился и ударил его головой точно в нос. Раздавшийся хруст прозвучал как гром. т Вернувшись домой, Шарко кинулся к телефону прослушать сообщения. Их было шесть: Люси из аэропорта, Люси из Манауса, Люси из Сан-Габриела. Тон из обес- покоенного становился паническим, голос - все более далеким. После шестого сообщения комиссар отключил автоответчик и набрал названный Люси номер гости- ницы «Кинг лодж». Операторы, ожидание... и вот, спустя пять бесконечных минут, соединение установлено. Шарко почувствовал, как сжимается его сердце: голос Люси был таким слабым, звучал издалека. - У меня случились тут проблемы, Люси. С Маньяном. Меня задержали, ну и не разрешали тебе позвонить. - Задержали?! Но ведь... - Маньян с самого начала искал случая мне насолить, объясню потом, ладно? Прости! Я до того зол на себя за то, что оставил тебя одну. Но сейчас все уже позади, я сажусь в первый же самолет и лечу к тебе. Я хочу быть с тобой, мы должны докапываться до истины вместе. Прошу тебя, Люси, скажи, что дождешься меня! Люси, одна в холле, стояла в телефонной кабинке, прижимая к уху трубку. Ви- сок ее был заклеен пластырем, голова гудела и кружилась. - Меня пытались убить, Франк... - Что-о-о? - Кто-то пробрался ко мне в номер и запустил в постель огромного ядовитого паука. Говорят, таких здесь видимо-невидимо. Если бы я спала, не было бы ни единого шанса выжить... Шарко сжал в руке мобильный так, что пальцы побелели. Он метался по комнате взад-вперед, пока не влетел головой в стену. - Господи! Тебе надо обратиться в полицию, тебе надо... - В полицию? Этот тип сам был полицейским или военным! Я совершенно не знаю города, вообще не знаю этого мира, но думаю, что обращение в полицию только ухудшит ситуацию. Я же здесь как в вакууме. В отеле я всем сказала, что оста- вила окно открытым, хотя этого нельзя делать. Категорически. Ну и, когда уви- дела паука, перепугалась, шарахнулась от него и ударилась головой. Никто ни- чего не заподозрил. Люси заметила, что девушка-портье смотрит в ее сторону, отвернулась и заго- ворила тише: - Этот чертов ученый-убийца знает, зачем я сюда прилетела, совершенно точно знает. Но каким образом узнал, ума не приложу. Откуда вообще он мог узнать о моем существовании? Правда, я пустила по рукам в толпе возле аэропорта фото- графию Евы Лутц, может быть, утечка отсюда. Нет, не знаю. Но как бы там ни было, мою смерть хотели списать на несчастный случай. Это абсолютно очевидно. Шарко тем временем уже подошел к компьютеру и посмотрел информацию о поле- тах в Манаус. - Черт, черт, черт! Ни одного рейса в ближайшие два дня! Молчание. - Два дня? Это слишком долго, Франк. - Нет-нет, послушай! Ты до моего прилета смирно посидишь в гостинице, по- стараешься быть все время на людях. Ты поменяешь номер, никуда не будешь хо- дить одна, есть станешь только в ресторане отеля, но главное - ни шагу в го- род . Да, это главное! Люси печально улыбнулась:
- Нет, два дня - это все-таки слишком долго. Если я не уберусь отсюда, из Сан-Габриела, мне конец. Убийца не оставит меня в покое, он... он только еще больше ожесточится. А у меня никакого оружия, мне нечем защититься, я не знаю своих преследователей в лицо. Франк, я уже нашла себе проводника и в пять ут- ра отправляюсь с ним в джунгли. Чем ближе я подойду к Шимо, тем надежнее буду защищена. Шарко схватился за голову: - Прошу тебя, умоляю, дождись, пока я прилечу! - Франк, я... - Я люблю тебя, я всегда тебя любил. Люси очень захотелось плакать. - Я тоже. Я тоже тебя люблю. Я... я скоро тебе позвоню. И она повесила трубку. Шарко врезал кулаком по стене: он здесь, чтоб его, здесь - за тысячи кило- метров от нее - и ничего не может сделать! Ярость и бессилие погнали его на кухню, он открыл пиво, залпом выпил - и не почувствовал никакого облегчения. За первой бутылкой последовала вторая. Пиво текло по подбородку... Не дождавшись результата, Франк взялся за виски. Шатаясь, вышел в гостиную, увидел на столе «смит-вессон», схватил и запус- тил в телевизор. А через час, пьяный в стельку, он наконец-то рухнул на диван. Едва он, с трудом разлепляя глаза, встал с дивана, послышались удары в дверь. Он посмотрел на часы: пять вечера. Он проспал почти двенадцать часов тяжелым алкогольным сном. Морда опухшая, изо рта несет перегаром. Плохо соображая, с трудом передвигая ноги, он потащился к двери. Открыл и увидел своего начальника, Николя Белланже. Взгляд у Белланже был недобрый, и ходить вокруг да около он не стал: - Что у тебя за игры с Шено и Лемуаном? Шарко не ответил. Белланже, не дожидаясь приглашения, прошел в гостиную, где сразу же углядел пустые бутылки на низком столике, револьвер на полу и разбитый телевизор: - Мать твою, Франк! Ты что, думал, если станешь действовать втихую, то ни- кто ничего и не узнает? Ты все еще ведешь самостоятельное расследование, так, что ли? Шарко, полузакрыв глаза, растирал пальцами виски. - Чего тебе надо? - Хочу понять, на кой тебе сдалось это описание последовательности ДНК, ко- торое ты хочешь раздобыть любой ценой. Хочу разобраться в том, что тебе уда- лось-таки найти, где и как. Кто написал эту последовательность? Шарко медленно добрел до кухни, бросил взгляд на мобильник. От Люси - ниче- го. Сейчас она, должно быть, где-то на реке... Он проглотил две таблетки аспи- рина, подошел к окну, распахнул обе створки. От свежего воздуха стало полег- че . Он повернулся к шефу: - Сначала скажи мне, что вы-то нашли? Белланже критически оглядел комиссара: - Иди-ка переоденься, съешь пару тюбиков зубной пасты и приведи себя в нор- мальный вид. Мы едем в лабораторию. Ты кому-нибудь рассказывал об этой после- довательности? Кто еще в курсе? Взгляд у Белланже был серьезный, по тону было понятно, что дело важное и неотложное. - Как ты думаешь? - Ну ладно, но теперь все засекречено. Никто ничего не должен знать, ни словечка не должно просочиться. Возможно, за всем этим кроются проблемы госу-
дарственной важности. Комиссар с отвращением допил еще один стакан шипучки. - Объясни. Белланже тяжело вздохнул. - На этих трех листочках, исписанных буквами, которые ты дал для проверки, генетический код настоящего монстра... - Молодой начальник помолчал, заглянул комиссару в глаза и закончил: - Это доисторический вирус. ЕЕ Река была черная, вода в ней кислая - всё как в преддверии ада... Эти чер- нильные воды вобрали в себя танин из прибрежных растений, среди волн видне- лись лесистые острова, обрывки лиан, узловатые корни... Рио-Негро то расширя- лась , то сужалась, втиснутая между стенами деревьев. Рассветные лучи с трудом пробирались сквозь верхние ярусы тропического леса, где резвились стада обезьян, привлеченных урчанием мотора. Их крохотный, максимум на шесть пасса- жиров, катерок с подвесными койками выглядел как настоящей пароход в миниатю- ре . Их было четверо: Люси, ее проводник Педро Посуэлло и братья Кандидо и Сильверио, индейцы банива, которые, по словам Педро, жили в Сан-Габриеле вме- сте с семьей из двенадцати человек. Трое мужчин, вооруженных винтовками, те- саками для прорубания прохода в зарослях, ножами, вокруг веревки, канистры с бензином, кастрюли, ящики с продуктами. Куда она плывет по этой черной воде, с людьми, которых знает только по имени? Люси не то чтобы сомневалась в них, проводник казался ей честным малым, но на душе у нее было беспокойно. Почему, собственно, она сочла проводника честным? Он вовремя явился за ней в гостини- цу, где его, кажется, знали все, поздоровался со служащими, объяснил, что те- перь он станет заботиться о приезжей. Рио-Негро. Через регулярные промежутки времени на берегах возникали плакаты, объявляв- шие о том, что дальше - индейская территория: «Atenqjao! Area restrita. Prohibido ultrapassar»23. Погранслужба на водной магистрали... Подошел Педро, облокотился рядом с Люси на перила в кормовой части лодки. Педро жевал пече- Внимание! Зона ограниченного доступа. Проход запрещен! (порт.)
нье из кассавы, маниоковой муки, и угостил Люси. Печенье было вкусное, мягкое и солоноватое. - Я встретился с Евой, как и с вами, на площади у аэропорта, и точно так же, как вы, она просила проводить ее к границам территории уруру, - сказал Педро. - Ну а как все происходит? Там. Проглотив последнее печенье, проводник опустил руки за борт, набрал в ладо- ни воды и умылся. Воздух здесь был тяжелым, насыщенным влагой, это знаменова- ло переход от дождливого сезона к сухому. Впереди выползало из-за горизонта солнце: огромный, разрезанный пополам кроваво-красный плод. - Первый раз я попробовал организовать экспедицию к уруру лет пятнадцать назад. Один чудаковатый миллионер-антрополог непременно хотел испытать судь- бу. Получить доступ к недоступному. Проводник показал глубокий шрам на левой ключице, потом несколько вздувших- ся шариками мест на бедре. - Ружейные пули... Храню эти следы как память о годах борьбы с грабителями. Я был тогда молод и не боялся смерти. Чудак-антрополог заплатил мне тогда целое состояние, только бы я отвел его к уруру. Условия экспедиции были в то время куда хуже сегодняшних: меньше приличных судов, никаких тебе GPS-навигаторов, да и уруру обитали куда дальше в глубине джунглей, сейчас-то они подошли поч- ти к самым берегам реки. Ну и вот, не прошло нескольких часов после того, как мы высадились на берег, Шимо со своими дикарями чуть не положили нас всех на месте! - Он щелкнул пальцами. - Так-то вот. Но потом Шимо понял, что ему вы- годнее оставить нас в живых. И сейчас использует нас, проводников по джунг- лям, в качестве своих гонцов. Люси, нервно постукивая носками высоких походных ботинок по стали палубы, смотрела на проплывавшие мимо темные, мирные на вид берега и воображала серые лица притаившихся там индейцев с луками и сарбаканами, воображала, как индей- цы наблюдают за ней... В водах реки ей виделись гигантские змеи. Не стоило, по- жалуй, так доверять фильмам ужасов и всяким глупостям, каких она начиталась на Западе, все они создают превратное представление об этом затерянном мире. - Гонцов? - переспросила она. - Как это - гонцов? - Ну, теперь мы проводим на границу территории уруру всех, кому это понадо- бится : ученых, просто любопытных. И не задаем никаких вопросов. Мне плевать на то, чем вы собираетесь там заниматься, понимаете? Мне важно получить день- ги, потому что без денег никуда, понимаете? - Прекрасно понимаю. - А Шимо иностранцев пугает и угрожает им. Он прячется поблизости, вертится вокруг них, иногда в каком-нибудь жутком обличье, весь размалеванный. Случа- лось ему и нападать, но только в порядке предупреждения, чтобы показать: эта территория принадлежит ему. Он совершенно ненормальный. Люси впилась ногтями в бортовой ящик для хранения коек. Педро говорил так спокойно, так естественно, словно смерть и ад для него - просто быт, повсе- дневность . - Он - словно в рулетке - запускает колесо, а дальше - дело случая: кому какая судьба выпадет. Любому искателю приключений известно, как это бывает, ему известны правила игры, известно, что он рискует. Но при этом каждый хочет попробовать, каждый надеется, что кому-кому, а ему-то повезет - потому что такова уж она, доля разведчика, исследователя. Каждому хочется разгадать тай- ну уруру. Кто они такие? Откуда они пришли? Откуда в них эта жестокость? Кни- га Шимо произвела эффект обратный тому, на какой он рассчитывал. Вместо того чтобы нагнать страху, она подогрела желание, а оно, в свою очередь, преврати- лось в страсть. На этой планете хватает людей, которых привлекает ужас. - Педро кивнул в сторону неприступных берегов. - Индейцы опасны. Еще недавно по
берегам были выставлены не эти запретительные плакаты, а отрубленные головы. Туземцы везде, они вокруг нас. Большинство из них нас ненавидят. Всякий раз, как на их территории появлялся белолицый, это приводило только к войнам, кон- фликтам, болезням. Белолицые убивали туземцев, обращали их в рабов, насилова- ли их жен и дочерей. Прошли годы, но раны не зажили, и сегодняшние, приветли- вые и милые люди с Запада, воображающие, что приручат уруру с помощью бейсбо- лок или МР-3-плееров, остаются для индейцев захватчиками, врагами, вторгшими- ся на их землю. Сейчас Люси с особой ясностью осознала, насколько хрупок этот мир, насколь- ко подвижны, непостоянны его границы. Педро продолжал, глядя ей в лицо: - Вы, как и та девушка, не похожи на людей, которых я обычно сюда вожу. Но скажите, вы понимаете, что мое присутствие рядом - не гарантия выживания, что вы рискуете сложить здесь голову? - Понимаю... Зачихал мотор, вернув ее к действительности. Посреди реки, крутясь вокруг1 своей оси, как крокодил, раздирающий в клочья антилопу, плыло мертвое дерево. - Еве Лутц удалось пообщаться с Шимо и индейцами уруру? Педро кивнул: - Что-то такое произошло... Не знаю уж как, но она добилась своего: Шимо три дня подряд уводил ее к себе, хотя за все время, сколько я его знаю, никому не разрешал ступить на свою землю. А тут всякий раз мы, не выпуская из рук ору- жия, должны были ожидать девушку в нашем лагере за пределами территории уру- ру. - Он сплюнул в реку. - На обратном пути в город она не сказала нам ни слова - умела хранить секреты... А на прощание пообещала, что вернется, причем заранее известит меня, когда. Улетела во Францию, и больше мы ее не видели. Один из людей Педро подал ему какой-то сигнал, проводник, ворча на туман, прошел вместе с Люси на нос катера и показал ей пальцем на большое строение вдали - там, где понтонный мост почти перегораживал реку. - Мы приближаемся к посту НФИ. Они контролируют все подходы к верховьям. Не забудьте: по официальной версии, вы здесь для того, чтобы посетить индейские резервации, расположенные вдоль реки. - Педро сунул ей в руки фотоаппарат. - Якобы вы делаете фоторепортаж, ясно? - Ясно... Он протянул руку: - Двести. Люси отсчитала купюры, которые помогут им избежать многих вопросов, обы- сков, задержек. Звук мотора изменился, с обеих сторон от суденышка закудряви- лись клубы белого дыма. Постепенно в дымке материализовались черные силуэты людей. Камуфляж, армейские ботинки-рейнджеры, ружья на ремне - военные. Оста- вив одного дежурить на берегу, они медленно пошли по понтону. Катер потихонь- ку прижался бортом к одному из пластиковых модулей-причалов, Педро перепрыг- нул через борт на понтон, подошел к пограничникам, они обменялись рукопожа- тиями, как старые знакомые. После того как они поговорили о чем-то по- португальски и просмотрели бумаги, военным были переданы деньги, и на Люси обратилось несколько инквизиторских взглядов. Осмотрев ее, парни заулыбались, и после дружеских объятий и похлопываний Педро вернулся на катер. Все прошло как надо - он скомандовал: «Полный вперед!» Заработал мотор, они отплыли. И в эту самую минуту из будки часового вышел еще один пограничник. Он про- шагал до середины моста, остановился, заложив ладони за пояс, и с холодной улыбкой уставился прямо на Люси. По лицу его тянулись два красных шрама. У Люси перехватило дыхание: это был он. Человек с пауком. Когда катер набрал скорость, Люси увидела, как ее ночной посетитель подно- сит к шее указательный палец и проводит по коже горла горизонтальную черту.
Губы его при этом шевелились. Она не понимала по-португальски, но тут знания языка не требовалось, понять сказанное было проще простого: - Тебе хана! Смертельно бледная Люси не сводила с него глаз и, лишь когда тень карауль- ного растворилась в тумане, отвернулась и подозрительно взглянула на Педро, который уже чистил рыбу, сидя по-турецки на палубе и ловко орудуя ножом. Этот тип позволил им идти дальше - почему? Она теперь должна опасаться собственно- го проводника и его команды? Что их ждет в конце пути? - Кто этот человек, который вышел из будки? - спросила она тихо. Педро, поглощенный работой, ответил, не поднимая головы: - Алваро Андрадес. Его здесь прозвали Хозяином реки. Я заметил его жест и смог прочесть по губам, что он вам сказал: «По возвращении тебя ждет смерть!» Что на него нашло, не понимаю... и очень не хочу неприятностей. - Вам ничто не угрожает. А они как-то связаны между собой, Андрадес и Шимо? Проводник встал, взял в руки очищенную рыбу и тазик с отходами. - Андрадес контролирует реку. Если верить сплетням, он ищет любого повода придраться к Шимо. Во всяком случае, он обшаривает все суда, которые возвра- щаются в Сан-Габриел, от носа до кормы и от кормы к носу. Нас тоже ожидает такой обыск, и именно поэтому меня встревожил его жест. Чего ему от вас надо? - Понятия не имею. Я с ним незнакома. Он спустился вниз, в узкий внутренний проход, ничего не ответив и оставив Люси размышлять в одиночестве. Стало быть, там у себя в джунглях Шимо вроде как в ловушке. Когда покушение не удалось, несостоявшийся убийца подкупил во- енных и, скорее всего, назначил приличную награду за голову антрополога. Одиннадцать часов спустя катер замедлил ход. Их единственная трапеза со- стояла из вареной рыбы, приправленной перцем и пряностями, каши из тапиоки и самодельного пива. Порой на берегу что-то сверкало - слюда, золото дураков? Иногда в воде возникали и пропадали кайманы. С каждой минутой Педро все боль- ше удивлял Люси: как ему сейчас-то удается ориентироваться - в этом лабиринте топей, зажатых между гниющими стволами? А проводник хвастался тем, что только он один и может пройти этим путем, выигрывая таким образом драгоценное время. Они достигли границы неизведанного. Растительность здесь перекрывала все: небо, воду, землю. Корни пили из реки, вгрызались в почву, наступали. Лианы свисали до воды, напоминая гигантские сталактиты, искривленные ветки касались черной поверхности. Невероятный мир, мир, враждебный любой форме человеческо- го существования. И вот в нескольких метрах от берега Педро повернул судно градусов на три- дцать и бросил якорь. - Мы всегда причаливаем в этом месте, - объяснил проводник Люси. - Дальше вплавь уже не проберешься. Через три часа стемнеет, переночуем здесь, а зав- тра двинемся дальше. Раздалось потрескивание, самое обычное, как показалось Люси, вспорхнули ка- кие-то птицы огненного цвета, и тут внимание ее привлекли небольшие черные обезьянки с белыми мордами. Это же те самые белолицые капуцины с кассеты «Фе- никс № 1» наблюдают за ними! Педро глядел в другую сторону, куда-то в глубину джунглей. Внезапно глаза его сузились, он сдернул с плеча винтовку и проверил заряд. Люси, задрожав, посмотрела в том же направлении: - что там? Вы что-нибудь увидели? Проводник потихоньку указал на огромные листья банановых пальм, которые качнулись справа, качнулись слева и замерли. - Думаю, нам не придется ни ждать завтрашнего дня, ни идти чересчур долго. Они уже здесь.
№ Вирус... Это слово билось в мозгу комиссара, не давало покоя. Вирус, явившийся из другой эпохи, старый как мир, тот самый вирус, который, вероятно, поразил кроманьонца из пещеры, и превратил его в опьяненное собст- венной жестокостью чудовище. Но что это за вирус? Не им ли заразили Грегори Царно и Феликса Ламбера? Откуда он взялся? Как он распространяется? В дороге бригадир уголовного розыска и комиссар почти не разговаривали, ка- ждый был погружен в собственные мысли. Шарко думал о Люси. Сейчас она уже, должно быть, добралась до границы Неизведанного. Хрупкая, маленькая, беспо- мощная. Как она выпутается из всего, что на нее навалилось? А если случится несчастье? Если ее ранят или... или даже... Как он об этом узнает? Наконец они приехали. В предбаннике лаборатории натянули на себя комбинезо- ны , обеспечивающие стерильность. - Ты уверен, что мы ничем не рискуем, входя туда? - решился-таки спросить Шарко. - Я имею в виду, мы... не подцепим этот вирус? - Он не летает по воздуху и не передается при соприкосновении с пораженным объектом, если тебя это волнует. Ну и потом, все ведь под контролем. Шарко надел высокие бахилы. - А расследование как? Где вы сейчас? Далеко продвинулись? - Ты готов? Тогда пошли! Они миновали тамбур и оказались в лаборатории молекулярной биологии. Здесь были представлены все виды ультрасовременных электронных микроскопов, здесь стопками стояли чашки Петри и сотни всевозможных пипеток и пробирок в штати- вах. Было около четырех пополудни, и в этом мире бесконечно малого царило не- обычайное возбуждение: сотрудники бегали туда-сюда по комнате, размахивали руками, спорили. - Им приказано молчать о том, что они открыли, - прошептал Белланже. - Ни единое слово не должно отсюда просочиться. Они уже выбились из сил, но из-за того, что увидели под объективами своих микроскопов, просто-таки на уши вста- ли , потому что сознают: очень возможно, это - открытие века. К ним подошел чрезвычайно взволнованный Жан-Поль Лемуан. Крепко пожал руку Шарко. - Объясни ему все в подробностях, - попросил Белланже. - Так, чтобы он как можно лучше разобрался в целях и задачах вашей работы. - Всё? Даже то, что касается Феликса Ламбера? Но ты же говорил, что... - Всё. Заведующий лабораторией в задумчивости почесал подбородок, наверное, обду- мывая , с какой бы стороны подойти к поставленной перед ним задаче. Наконец решился и увлек за собой комиссара в относительно тихий уголок. - Знаете, не так это все просто... Хм... Вы представляете себе, что такое рет- ровирус? - Лучше объясните. - Ретровирусом является, например, вирус иммунодефицита человека, ВИЧ. Лад- но, попробую объяснить как можно понятнее... Ретровирусы - это такие крошечные хитрюги, умеющие встраивать собственный геном, то есть собственные А, Т, Ц, Г, в ДНК клетки, которую хотят заразить. Встроенные в клетку, они невидимы для иммунной системы, и та, соответственно, не способна их распознать, начать с ними сражение и уничтожить их. Представьте себе иммунную систему в виде не- видимого нам работника, который прочитывает каждую букву нашей ДНК. Так вот, этот работник, не зная, что имеет дело с вирусом - буквы-то все одинаковые! - совершает те же действия, какие совершил бы, обнаружив какую угодно последо- вательность нуклеотидов ДНК. Он строит белок, которому предстоит, в свою оче- редь , послужить для возведения всего «здания»: той или иной ткани человече-
скоро организма. Вот только этот белок на самом деле не белок никакой, а ви- рус , и теперь, выпущенный на свободу, он может заражать другие клетки. Что и делает. Этот процесс воспроизводится бесконечно, и в результате мы получаем (вспомните СПИД) практически полное отсутствие иммунной защиты организма. Та- кова - в самом грубом и упрощенном виде - стратегия ретровируса. И еще одно уточнение: когда ретровирус встраивается в геном половой клетки, его называют эндогенным, потому что он передается по наследству, из поколения в поколение. Он прячется в эмбрионе, продукте слияния клеток отца и матери, и пробуждает- ся, когда угодно ему самому, - может, через двадцать лет, может, через три- дцать... Эмбрион... Комиссар сразу же вспомнил об окончившихся трагически родах Аманды Потье и матери Феликса Ламбера, об унесшей жизни этих женщин кровопотере. А вдруг это как-то связано? Белланже принес Лемуану и Шарко кофе, микробиолог отхлебнул глоток и продолжил: - Но вернемся к нашим баранам. До совсем недавнего времени считалось, будто девяносто пять - девяносто шесть процентов последовательностей ДНК в геноме человека составляет «мусор»: эти последовательности не несут никакой информа- ции , а значит, вроде бы и не нужны. Потому и называли такую ДНК «мусорной». Вполне официально. Иными словами, получалось, что все качества, передающиеся нам по наследству: те тридцать тысяч генов, которые обеспечивают нам голубые или карие глаза, светлые или темные волосы, высокий или низкий рост, все, что заключено в сорока шести хромосомах, все, так сказать, полезное, - это какие- то ничтожные четыре-пять процентов. Остальная ДНК - так, украшения, обломки... - Всего четыре процента? То есть по идее можно было бы без ущерба и каких- либо последствий для генетики человека избавиться от остальных? - Именно так считалось. Очень долго. Шарко представил себе, как гигантская библиотека Даниэля Мюлье сокращается до размеров одной этажерки... - Только ведь природа никогда не создает ничего бесполезного. Когда удалось расшифровать геномы, выяснилось, что у дождевого червя примерно столько же генов, сколько у нас, хотя мы устроены в миллионы раз сложнее. Вот тогда-то «мусорная» ДНК стала открывать свои секреты. И сегодня уже известно, что не- которые ее фрагменты сильно влияют на функции организма. Служат ключом... нет, пожалуй, даже отмычкой ко многим замкам, которые без этой отмычки никогда не удалось бы отпереть. А недавно установлено, что больше восьми процентов этой «мусорной» ДНК составляют следы древних вирусных инфекций, так сказать - «ис- копаемые гены». Их как раз и называют эндогенными ретровирусами человека. Шарко вздохнул, провел рукой по лбу. - У меня была кошмарная ночь... Можно чуть более ясно? Ученый криво улыбнулся: - Что ж, если непонятно, попробую еще прояснить. В нашем геноме, комиссар, тысячи «чужаков», и эти тысячи «чужаков» забиваются в разные уголки нашей ДНК и сидят там притаившись. Доисторические чудовища, микроскопические мумифици- рованные убийцы, которые, поразив наших предков миллионы лет назад, передава- лись из поколения в поколение и дремлют сейчас в каждом из семи миллиардов людей, населяющих нашу планету. На этот раз Шарко понял лучше и содрогнулся. Он представил себе молекулу ДНК в виде сети, которая захватывает что попало, которая складывает и склады- вает это «что попало» в свои закрома, никогда не пытаясь их очистить. Черный ящик самолета, долетевшего до нас из глубины веков... - А почему эти ископаемые ретровирусы не просыпаются? Почему они нас не за- ражают? - Тут все еще более сложно, но попытаюсь объяснить. Всякий раз происходит одно и то же: «зараза» более или менее случайным образом встраивается в ДНК
клеток, в том числе и половых, затем передается, подобно любому гену, от по- коления к поколению в составе всего генетического наследия. С течением време- ни эндогенные ретровирусы человека не раз мутируют (мутация - это спонтанное изменение последовательности нуклеотидов, той самой, из букв А, Т, Ц, Г) ив ходе этих мутаций постепенно становятся все менее опасными. Вспомните, сколь- ко на земле Оверни потухших в незапамятные времена вулканов, а ведь в иные геологические эпохи все они представляли большую угрозу для человека! - Но почему же они мутируют, эти ретровирусы? - Эволюция - вечное состязание, между человеком и вирусом не утихает «гонка вооружений». Если ретровирус повредит человеческому существу, если он прине- сет человеку больше неудобств и вреда, чем преимуществ, эволюция человеческой «породы» сделает все, чтобы сломать его, избавиться от него. Короче, в тече- ние миллионов лет вирус терял способность играть свою первоначальную роль. Но это вовсе не означает, что эндогенные ретровирусы мертвы! Отдельные мутиро- вавшие, ослабленные ретровирусы признаны и одобрены эволюцией, которая наде- лила их в некоторых физиологических процессах более чем важными функциями. Скажем, ретровирус под названием HERV-W весьма активно участвует в образова- нии плаценты. Стефан Тернэ как иммунолог принадлежал к той группе ученых, ко- торая утверждала, что, если бы в незапамятные времена этот ретро-вирус не вселился во все живое, на Земле никогда не появились бы млекопитающие. Самки - в том числе и женщины - производили бы свое потомство на свет вне тела, на- пример, клали бы яйца. Следовательно, мутировавшие ретровирусы участвовали в эволюции видов животных. Шарко пытался слушать внимательно и ничего не упускать. От некоторых слов - иммунолог, плацента, Тернэ - у него в голове словно вспыхивал огонек. - Значит, Тернэ знал о существовании ретро-вирусов? - спросил он. - Да, безусловно. Лемуан положил перед комиссаром две тоненькие, всего-то по три листа, сто- почки распечаток с принтера. В левой оказались страницы, написанные Даниэлем, на каждой - бесконечные ряды букв А, Т, Г, Ц. - Перейдем к конкретным вещам. Слева вы видите загадочную последователь- ность , характерную для ретровируса. Эти распечатанные листочки передали нам вы, и я надеюсь получить от вас оригинал тоже. - А как вы поняли, что это ретровирус? - Все ретровирусы «подписываются» одинаково: у всех в начале стоит одинако- вый «стартер». Увидев револьвер, вы ведь можете сразу, с первого взгляда, сказать, какой он марки, правда? Вот и я так же - с ДНК. Заведующий лабораторий указал пальцем на верхний листок: - Тут, справа, записана последовательность нуклеотидов в одном из тысяч ис- копаемых ретро-вирусов, которые имеются в «мусорной» ДНК каждого из нас. И в вашей такой имеется, и в моей. Известно, что этот ретровирус - родственник пресловутого HERV-W, однако до сегодняшнего дня никто не знал, каковы были его функции в прошедших тысячелетиях. Все, что мы знали, - это что такая по- следовательность встречается только у ветви гоминидов, потому как в геномах других животных, растений или грибов ее никогда не находили. - То есть это специфически человеческий вирус? - Похоже на то, хотя, повторяю, мы и сейчас почти ничего о нем не знаем. Не знаем, как он работает, насколько агрессивен, какие разрушения способен был вызвать в доисторические времена. Но ваше расследование может знаменовать пе- релом в молекулярной биологии и генетике. Больше того - перелом в Эволюции человечества. Шарко был ошеломлен пафосом услышанного. Он долго смотрел на две тощие сто- почки, потом взял в руки верхние листки и сравнил записи. Правая ни в чем не отличалась бы от левой, если бы не подчеркнутые биологом участки. Синим мар-
кером были выделены фрагменты между примерно сотней «нормальных» повторов букв А, Т, Ц и Г. - Это и есть «мусор», свойства которого нам пока неизвестны, но который, видимо, и мешает ретровирусу, внедренному в наш геном, проявить активность, - уточнил Лемуан. - В нашей ДНК полным-полно всяких обломков и отходов, которые никак не влияют на организм. - Он раздвинул стопки по три листка и положил между ними еще одну. - А теперь внимательно всмотритесь в эту последователь- ность . Шарко прищурился. Новая последовательность показалась ему как две капли во- ды похожей на предыдущие, но здесь на первый взгляд было куда меньше пометок маркером: всего штук двадцать на страницу или около того. Последовательность чрезвычайно близкая той, что характерна для генома кроманьонца, и все-таки от нее отличающаяся. Шарко поднял озадаченный взгляд на ученого: - Это и есть ретровирус, которым был заражен Феликс Ламбер? Да? Вы выделили его, исследуя больной мозг Феликса? Биолог кивнул: - Совершенно верно. Слева - последовательность, которую передали нам вы. В центре - обнаруженная при исследовании ДНК, которую мы получили из клеток мозга Ламбера. А справа - та, что свойственна нам всем, абсолютно безобидная. Слева направо, как вы видите, количество обрывков и обломков растет. Теперь гляньте в электронный микроскоп. Комиссар повиновался. Посмотрев в окуляр, он увидел большой черный шар, ок- руженный напоминающими колючую проволоку закрученными нитями, и еще две нити, уже ровные и более длинные: они отходили от центрального шара и делали все вместе похожим на уродливую медузу. Это чудовище, казалось, плавало в масле. Шарко почувствовал, что волосы у него встают дыбом. Мир бесконечно малого пу- гал его. - Разрешите познакомить вас с ГАТАЦА, - сказал в этот момент Лемуан. - Та- кое имя мы пока, на время, дали патогенному биологическому агенту, который обнаружен в тканях организма Феликса Ламбера. Речь идет о древнем атавистиче- ском ретровирусе, который слегка мутировал, - именно после мутации он и стал таким, каким вы видели его на бумаге. Основываясь на том, какие изменения бы- ли обнаружены при аутопсии Феликса Ламбера, можно сделать вывод о том, что ГАТАЦА постепенно, очень медленно и безболезненно, наводняет клетки человече- ского тела (главным образом - клетки мозга). Процесс это весьма длительный, он занимает долгие-долгие годы, примерно как в случае с ВИЧ. И только тогда, когда человек, невольно оказавшийся владельцем ретровируса, достигнет зрело- сти , скажем, лет двадцати, патогенный агент переходит в наступление. Что именно дает ему сигнал к атаке: биологические часы, выделение какого-то гор- мона или старение клетки, - об этом говорить еще слишком рано. Ясно только, что с некоего мгновения возникает бурный репликативный цикл - ГАТАЦА начинает бешено размножаться в нервных клетках мозга, разрушая на своем пути в орга- низме хозяина все, что только может. Примерно таков же механизм действия рас- сеянного, или множественного, склероза и болезни Альцгеймера. Дальнейшее нам хорошо знакомо: человек становится неуравновешенным, агрессивным, грубым, жестоким. У Шарко пересохло в горле, он, покривившись, допил кофе и спросил: - А что, это заразно? - Этот вирус не передается ни воздушно-капельным путем, ни при непосредст- венном контакте с владельцем. Передается ли он половым путем? Пока мы об этом ничего не знаем. Одинаково или по-разному он ведет себя в организме мужчины и в организме женщины? Тоже не знаем. Мы не знаем даже того, когда и каким об- разом ГАТАЦА проник в организм Феликса Ламбера. Подцепил он его во время по- лового акта? А может быть, ему ввели этот ретровирус? Когда? Где? И - кто
создатель ГАТАЦА? Если верить книге Тернэ, носителем этого вируса был Грегори Царно, оттуда же известно, что им поражены еще пять человек. При этом неиз- вестно, кто это, и непонятно, почему именно они. Понадобятся недели, если не месяцы, чтобы найти ответ на все эти вопросы. Но только представьте, какой ущерб человечеству может нанести этот ретровирус, если он передается от чело- века к человеку при каждом половом акте! Число зараженных в таком случае мо- жет расти по экспоненте. - Лемуан отдал Шарко листки распечаток. - Ваши от- крытия тут основные, самые важные. Та форма последовательности, которой вы нас снабдили, выглядит как изначальная, еще не мутировавшая. Возможно, она еще опаснее, возможно, она еще более жестока, возможно, она еще быстрее рас- пространяется... Сегодня люди умеют создавать вирусы, культивировать их. И вот теперь, когда мы своими глазами видим, на что способен ГАТАЦА, представьте себе, каким чудовищным оружием он может стать в руках человека, который вла- деет, так сказать, методом эксплуатации такого доисторического вируса, спосо- бом его встраивания в генетический код. - Так, чтобы люди даже и не знали, что им привнесли? - Ну да. И распространяли ретровирус дальше при сексуальных контактах или эндогенно. - Вы имеете в виду - от родителей к детям? - И дальше, и с огромной скоростью, так что через несколько поколений могут оказаться заражены все. Люди станут умирать в двадцать-тридцать лет, опьянен- ные собственной жестокостью. Комиссар, расскажите нам все, что знаете, мы свяжемся с министром здравоохранения, мы начнем в срочном порядке новые ис- следовательские программы. Я кожей чувствую, что надо действовать максимально быстро. Чем больше проходит времени, тем сильнее мы рискуем, ведь кто-то же контролирует распространение этого вируса! - Расскажи все, что знаешь, - повторил за ученым Белланже. - Тебе все объ- яснили , теперь твоя очередь - ответь нам тем же. Шарко размышлял, он никак не мог прийти в себя. Ему надо быть предельно ос- торожным. Ни Белланже, ни Лемуан, ни остальные полицейские ничего не знают о расследовании, которое ведет Люси. Они ничего не знают о краже мумии кромань- онца, о кассете, о «Фениксе», об амазонском племени, о глубоком зондировании прошлого Тернэ, о матерях, которые умерли в родах. Сколько он может расска- зать обо всем об этом, не рискуя причинить вред Люси? А с другой стороны, разве он имеет право держать это все при себе? В опасности люди - и одному Богу ведомо, сколько таких людей! Он быстро окинул взглядом три стопки распечаток. Слева - кроманьонец с ори- гинальной версией вируса, пока чистой. Посередине Ламбер с еще активным, но уже мутировавшим вирусом. Справа - все остальное человечество, состоящее из носителей пассивного вируса. Стало быть, тут представлены три разные эпохи. Но как это возможно, если учесть, что Ламберу не исполнилось и двадцати пяти? Цепь времен, пришло ему внезапно на ум. Цепь времен из трех звеньев: кро- маньонец, современный цивилизованный человек и между ними - уруру. Это было как озарение, он сразу же понял. Он провел по лицу рукой и вздохнул. - Ни Феликс Ламбер, ни Грегори Царно не подцепляли этого вируса, - прошеп- тал он. - И никто им его не вводил. Нет. Эта дрянь уже была в обоих, когда они появились на свет. Они получили ее от родителей, а те, в свою очередь... - Шарко замолчал и посмотрел шефу прямо в глаза: - Дайте мне еще несколько ча- сов, мне надо кое-что проверить. А потом я все объясню, честное слово. - Шарко, я... Не дав начальнику возможности закончить фразу, комиссар повернулся к Лемуа- ну:
- Вот это - последовательность нуклеотидов мужчины-кроманьонца, которому тридцать тысяч лет. Позвоните в Лион, в Европейский институт функциональной геномики, там получите ответы на все ваши вопросы. После этого он повернулся, чтобы уйти, но через пару шагов остановился: - Скажите, а может этот мутировавший вирус сделать человека левшой? Биолог задумался, и его, кажется, тоже осенило. - Ламбер был левшой, как Царно, и, значит, вы думаете... - Он опять немножко подумал и сказал: - Да, вполне возможно. Недавние исследования доказали, что существует ген, связанный с леворукостью, но для того, чтобы вам легче было разобраться, я должен рассказать вам о хромосомных транслокациях и... Но Шарко уже не слушал, он развернулся и быстро скрылся в коридоре. ЕЕ Педро умел читать книгу джунглей. Он чуял грозящую опасность, будь то насе- комое, змея или паук... Он четкими, точными движениями разрубал с помощью маче- те путаницу ветвей впереди, открывая путь, о существовании которого и помыс- лить было невозможно. Их маленькая группа углублялась в гущу тропического ле- са - ружья в руках, дорожные мешки за плечом. Джунгли словно подталкивали их, теснили со всех сторон, зажимали, вот-вот сожрут. Нескончаемые стебли бамбука вставали перед ними барьером, каучуковые и тиковые деревья вывешивали перед ними свои вяло растекающиеся паруса. Пройти на судне по этой топи было невоз- можно , приходилось десятками метров шагать по колено в стоячей воде. Люси вся вымокла. По лбу, спине, шее стекал ручьями пот. Каждый вдох сжигал легкие, - казалось, будто вдыхаешь нашатырный спирт. Педро продырявил ножом новенькие кожаные ботинки, чтобы вода не только попадала туда, но и вытекала и чтобы не образовывались волдыри. Его взгляд перебегал с места на место, выискивая тем- ные завитки сплетений. Вот он пригнулся, всматриваясь в толстые лианы, протя- нувшиеся вдоль черных стволов. - Поглядите! Они перерезаны! Он сделал еще несколько шагов, указывая на свежие надрезы. Здесь начиналась узенькая, едва заметная, совершенно неожиданная тропинка. - Это так называемая индейская дорога: след, оставленный в джунглях. Нет сомнений - уруру рядом.
Люси, встревожившись, осмотрелась, но в радиусе десяти метров не увидела ничего, даже синева неба пропала, скрытая густой зеленью. - Мы не станем особенно удаляться от катера: через два часа стемнеет. Чув- ствую, что они появятся еще засветло, потому пройдем вперед еще немножко, сколько успеем. Соблюдая максимум предосторожностей, они двинулись дальше. Ветки и листва стонали, кряхтели, вздыхали им вслед. Люси пришло в голову, что джунгли похо- жи на человеческий мозг: огромная сеть взаимосвязанных элементов, которые об- мениваются сигналами, соединяются одни с другими. Наконец они добрались до более или менее свободного пространства. Внизу журчала вода, и ею было пропитано все, даже кора деревьев. Люси остановилась перевести дыхание. Ей казалось, что болит каждая клеточка ее тела. Едва они отошли от Рио-Негро, москиты и другие кровососущие стали нападать целыми ту- чами. Внезапно Люси заметила позади, между тесно растущими стволами, тень челове- ка. Тень двигалась - быстро и легко. Тень приближалась. И тут вокруг: справа, слева, впереди - начали шевелиться ветки, подрагивать лианы. Как будто в тишине совершалось некое действо, как будто вокруг них кто-то собирался в хоровод, нет, уже водил хоровод, уже танцевал - только очень медленно. Люси сразу же вспомнились жуткие физиономии из книги Шимо. А теперь они были вокруг нее. Оба индейца, члены экипажа, по приказу Педро положили на землю оружие и подняли вверх руки - в знак того, что пришли с миром. Тени подступали все ближе. Между стеблями бамбука то возникали, то пропадали, подобно блуждающим маскам, лица, глаза, проткнутые костью носы... Потом раздались пронзительные крики, послышалось громкое пение, которое вызвало массовое бегство обезьян, мигом переместившихся в верхние ярусы тропического леса. Педро тихонько объ- яснил, что главное сейчас - не шелохнуться, пока их не удостоит своим присут- ствием сам Наполеон Шимо. Люси старалась стоять прямо, неподвижно, старалась выглядеть уверенно, но все внутри нее дрожало: ни ее жизнь, ни ее будущее - ничто уже не принадлежало ей. Сколько времени они отвели на такое вот устрашение? Об этом она даже пред- ставления не имела. Здесь у времени нет меры, здесь летят к чертям любые ори- ентиры... Наконец раздвинулись листья одной из пальм - и появился антрополог. Как будто один, хотя ощущение, что вокруг него все вибрирует, не покидало Люси. Наполеон Шимо оказался высоким, мощного телосложения человеком, одет он был в защитный камуфляж. Наголо выбритый череп, налитые кровью глаза, лоб и щеки разрисованы охрой. Уперев руки в бедра, он шумно тянул носом - как хищник, выслеживающий добычу. Люси вспомнила кадры с кассеты «Феникс № 1» - ногу, ко- торая пинала лежавшие в хижине трупы. Ей хотелось схватить с земли ружье, приставить дуло ко лбу Шимо и держать так, пока этот злодей не скажет правду, но она понимала, что малейшее движение принесет смерть: штук тридцать топоров и пик в ту же секунду взметнутся над ней, чтобы размозжить ей голову. Густой голос Шимо растекся по воздуху, как яд замедленного действия. - Прошу назвать убедительную причину не убивать вас. Антрополог не обращал никакого внимания на проводников, он адресовался пря- мо к Люси. Она, в свою очередь, подняла руку в знак мирных намерений, а вто- рую осторожно засунула в нагрудный карман рубашки. Достала оттуда снимок и протянула Шимо: - Вот убедительная причина. Ева Лутц.
Она отвечала сухо, резко. Ей хотелось показать этому царьку, что силы не изменили ей, что она ничего не боится, ведь она достигла цели, достигла края земли. Теперь конец поискам. Теперь все должно закончиться. Шимо нехорошо улыбнулся: - Сюда, сюда подходите. Так, чтобы я мог как следует рассмотреть фотогра- фию. Люси, ни секунды не раздумывая, повиновалась и, отойдя от своих проводни- ков, приблизилась к антропологу на расстояние примерно трех метров. Шимо про- тянул руку, взял снимок, знаком приказал Люси больше не двигаться, прищурил глаза, вгляделся. - Да, допустим, это она, Ева Лутц. Ну а еще, дамочка? Что еще вы мне рас- скажете? Разве у вас за душой нет ничего, что возбудило бы мое любопытство? - Что возбудило бы ваше любопытство? Да, пожалуйста! Вы ждали Еву Лутц, но она никогда к вам не вернется. Ее убили. Люси угодила в яблочко. На лице антрополога изумление сменилось яростью. - Каким же образом? - Ее убили и изуродовали в клетке шимпанзе. А потом убили Стефана Тернэ, выпустив ему всю кровь через дыру в левой подвздошной артерии. Вам это напо- минает о чем-нибудь? Я знаю о матерях, которые умирали в родах от кровопоте- ри, знаю о человеческом мозге, который чахнет, и человек становится бешеным. Я видела первую кассету «Феникса». Я знаю, что, когда Ева Лутц пришла к вам, она сумела вас удивить, и вы ее приняли. А удивила она вас тем, что ей были известны некоторые подробности об уруру - левшах и людях крайне жестоких. Ей удалось нащупать связь, о которой никто из ее предшественников даже не подоз- ревал . И вы решили допустить девушку в свой мир. Больше того, вы прониклись к ней доверием и отправили во Францию с миссией: привезти вам список заключен- ных - левшей, отличавшихся крайней жестокостью. Вы хотели найти Богом прокля- тых младенцев, выросших в убийц, которым мотив для убийства не нужен. Так, месье Шимо? Но почему вы решили их найти? Зачем? Потому что они - конечный продукт программы «Феникс», а по воле убийцы вы не можете выйти из джунглей и посмотреть им в лицо? Вот я здесь, перед вами, и жду окончательного ответа. Завершите со мной то, что начали с Евой. Шимо склонил голову направо, потом налево, глаза его расширились, будто он пытался разглядеть, что у Люси внутри. При этом он был похож на странное жи- вотное , внезапно увидевшее собственное отражение. Насмотревшись, он издал хриплый крик, и в ту же секунду от деревьев отдели- лись несколько десятков голых индейцев. Размахивая топорами и вопя, они уст- ремились к Люси. Ее словно парализовало, но она в любом случае не успела бы хоть как-то отреагировать. Жуткое существо, вдвое тяжелее ее самой, схватило ее за руки. Другое сдуло со своей громадной ладони ей в лицо белый порошок, от которого стало жечь в ноздрях и горле. В мгновение ока ноги отказали ей, но чужие руки не дали упасть, чужая влажная кожа соприкоснулась с ее кожей, ее взяли в кольцо. Она чувствовала запах чужого пота, грязи, запах неизвест- ных ей растений. Потом все, включая деревья, стало кружиться, ей почудилось, что лица вокруг нее расплываются, растекаются, как расплавленный воск, что она отрывается от земли - по-прежнему не в силах пошевелить пальцем. А когда у нее в голове начали летать черные мухи, затылок ее обожгло горячее дыхание Наполеона Шимо. - Вам хотелось знать, что есть «Феникс»? Этой ночью мы ожидаем родов, и вы будете в первом ряду. А потом я приду по вашу душу... Они повели Люси в джунгли. Листья пальм сомкнулись за ними, как театральный занавес. Хрустнули ветки. А потом все стихло. Дальше - тишина.
ЕЕ Вирус, который передается из поколения в поколение, передается ребенку от отца или матери... Чудовище, ловко прячущееся в ДНК, чудовище, связанное с ге- ном леворукости, чудовище, которое только и ждет своего часа, чтобы пробу- диться, начать с бешеной скоростью размножаться в мозгу своего хозяина и, в конце концов, уничтожить его. Шарко ничего не знал о вирусах, но в результате десяти дней расследования у него появилась совершенно безумная гипотеза, и теперь ему необходимо было гипотезу эту проверить. Дверь квартиры на четвертом этаже типично османовского дома, куда он уже приходил с Люси допросить сестру Феликса Ламбера, открыл худощавый мужчина с усталым лицом. Комиссар представился, но не стал предъявлять уже недействи- тельное служебное удостоверение. Достаточно будет твердого тона и безразлич- ного взгляда, решил он. - Парижский уголовный розыск. Впрочем, мы с вами однажды уже виделись. Мне хотелось бы поговорить с Корали Ламбер. - Массой... Корали Массон: мы женаты больше года. Мужу Корали, Патрику Массону, было на вид не больше тридцати. Он, ни о чем не спрашивая, провел комиссара в квартиру - просторную и удобную. Молодая женщина лежала на диване: под головой подушка, ладони - на круглом животе. Она хотела было подняться, но Шарко, быстро подойдя, протянул руку: - Нет-нет, лежите, я ненадолго. И попросил Патрика оставить их на несколько минут одних. - Пойду покурю, - сказал хозяин дома жене и взял с журнального столика ай- фон последней модели. - Если что - сразу звони, ладно? Шарко подвинул к дивану стул, сел на него так, чтобы хорошо видеть лицо Ко- рали, но первым делом взглянул на большой живот, из которого так скоро поя- вится на свет новая жизнь. Потер руки, подумал: надо действовать поосторожнее и, не дай бог, не проговориться об открытиях микробиологов! - Вам ведь скоро рожать? - улыбнулся он. Корали потянулась за пультом, выключила телевизор. Двигалась она медленно, почти лениво. «Экий у нее цвет лица, прямо-таки перламутровый, - подумал Шар- ко . - И круги под глазами... И какая молоденькая...» А она спросила: - Наверное, вы не затем пришли, чтобы поинтересоваться, когда мне рожать? Шарко откашлялся. - в общем, нет, мадам Массон. Вопрос, который я сейчас задам, может пока- заться вам странным, но ответьте, пожалуйста, страдаете ли вы непереносимо- стью к лактозе, как и ваш брат? - Да, а при чем тут это? - При том, что, как я уже говорил в прошлый раз, наше расследование вывело нас на кое-какие медицинские проблемы, не связанные непосредственно с Фелик- сом. Это куда шире, я, к сожалению, не могу сейчас рассказать вам всего, но что могу, постараюсь объяснить. А какие отношения с лактозой у вашего отца и какие были у вашей матери? - Отец может выпить сколько угодно молока, а вот мама... мама тоже не перено- сила лактозы. - Вы знаете, что в Европе непереносимость лактозы характерна главным обра- зом для иммигрантов и их потомков? - Нет, до сих пор не знала. Но все-таки, что именно вам от меня нужно? - Я предполагаю, что когда-то - давно или, скорее, сравнительно недавно - в вашу семью влилась кровь иностранца... кровь, которая несла в себе эту непере- носимость и... ммм... и кое-что похуже. Да, мне кажется, это случилось сравни- тельно недавно.
Корали, похоже, обозлилась. Она нахмурилась, облизала пересохшие губы, с трудом встала и подошла к комоду, из ящика которого достала альбом. Вернулась и отдала этот альбом Шарко. - Вот смотрите. Мы никакие не иммигранты, мы французы бог1 знает во скольких поколениях. Многие члены моей семьи заказывали себе генеалогическое древо, и выяснилось, что можно проследить нашу родословную до начала XVIII века. Копии вы найдете на первых страницах. Шарко открыл альбом. Действительно, к первым страницам были приклеены сло- женные в несколько раз большие листы бумаги, на каждом из которых тянулись в разные стороны ветви генеалогического древа. - Нисколько не сомневаюсь в достоверности этих документов, - сказал комис- сар. - Только ведь ребенок мох1 родиться от случайной связи, от внебрачной, так что это не отразилось ни на какой из ветвей... Был, скажем, некий обманутый муж... Корали, поджав губы, молчала. Шарко довольно быстро нашел ответвление, на котором были написаны имена Корали и Феликса Ламбер. А вот их мать, Жанна, умершая на родильном столе, - она была в семье единственной дочерью. Вот ба- бушка и дедушка... Даты, имена - и впрямь все чисто французские... Жанна Ламбер, мать Корали и Феликса, родилась в Париже в 1968 году... в 1968-м... При виде этой даты в голове полицейского мгновенно вспыхнул огонек: фильм на кассете с над- писью «Феникс № 1» снимали в 1966 году... Пробирками Амазония с Францией обме- нивалась в 1967-м... Словно по волшебству, разрозненные пазлы стали складываться в картинку. По- хоже, его гипотеза верна. Комиссар заглянул молодой женщине в глаза. - У вас непереносимость лактозы. У вашей матери, Жанны, тоже была неперено- симость лактозы, а у отца ее нет. Стало быть, непереносимость лактозы вы с Феликсом унаследовали по женской линии. - Он указал пальцем на два прямо- угольничка с именами Женевьева Нолан и Жорж Нолан. - Тогда я вот что спрошу... А у ваших бабушки и дедушки со стороны матери, у них была - или есть - непе- реносимость лактозы? Корали несколько секунд подумала и ответила: - Дедушка пьет кофе с молоком, несколько дней назад пил у нас тут, прямо на том месте, где вы сейчас сидите. С бабушкой он развелся много лет назад, но она... да, она тоже пила кофе с молоком, я помню. То есть у них... у них нет ни- какой непереносимости. - Теперь помолчали оба. - И это значит... Шарко не мог усидеть на месте - нашел! Он нашел то звено, где случилась ге- нетическая «поломка» в линии, которая вела к Феликсу Ламберу. Комиссар провел рукой по лицу, он понимал, насколько важное сейчас сделал открытие, но пони- мал и то, какой ужас оно в себе содержит. - Есть ли у вас фотографии вашей мамы и ее родителей, Жоржа и Женевьевы? Корали взяла у него альбом, перелистала несколько страниц и вернула комис- сару: - Вот мама и бабушка. А тут мама и дедушка. Втроем их увидеть негде, потому что, как я уже сказала, бабушка с дедушкой давно в разводе. На этой фотогра- фии маме лет, наверное, пятнадцать... Какая она была красивая... Маме было девят- надцать , когда родилась я, двадцать, когда родился Феликс. Шарко внимательно всматривался в цветные снимки. Мать Корали, Жанна, темно- волосая девочка-подросток, черноглазая, местами очень похожая на собственную мать: такой же нос, такая же улыбка... Корали сказала вслух то, о чем комиссар подумал: - Мама совсем не похожа на дедушку, да? Вы это заметили? Но это же непости- жимо , это невероятно! Шарко молчал. Ребенок родился не от деда Корали, теперь полицейский был в этом уверен. И единственной гипотезой, которая вырисовывалась в его сознании,
была гипотеза о связи с амазонскими уруру, о перевозках пробирок, об этих са- мых вирусах, об Эволюции... Какой бы безумной ни выглядела мысль, все-таки ве- роятнее всего, бабушке Корали и Феликса каким-то образом, при полном ее неве- дении на этот счет, ввели семенную жидкость индейца. Гиганта, свирепого дика- ря с непереносимостью лактозы. Ей ввели сперматозоиды с вирусом. С кошмаром, который теперь так и будет передаваться от поколения к поколению. Растерянный, удрученный тем, что увидел и услышал, комиссар закрыл альбом и медленным жестом чуть приподнял его, показывая, что готов отдать, - так, что- бы Корали надо было за альбомом тянуться. Надо посмотреть, какой рукой возь- мет. Левой! Она протянула левую руку! ГАТАЦА выдал свое присутствие. Сердце у него сжалось. Он сделал глубокий вдох, чтобы усмирить гнев и пода- вить желание заорать в полный голос, и, с трудом выговаривая слова, спросил: - Скажите, у вас будет девочка? Корали как-то странно на него посмотрела и, покачав головой, ответила: - Нет. Мальчик. Шарко теперь прикладывал все силы, чтобы сохранять хотя бы внешнее спокой- ствие, внутри у него все рвалось в клочья. - А... а врачи за вами наблюдают? - Конечно, но я... - Вам делали УЗИ? Все нормально? Молодая женщина совсем растерялась: чудной какой-то полицейский, вопросы у него один другого непонятнее... - Да, разумеется, все нормально! Прекрасный мальчик, очень крупный. (Она улыбнулась.) И он... он все время шевелится. А еще, вы знаете, я никогда столь- ко не ела, сколько сейчас, просто зверский аппетит - ем и никак не могу оста- новиться, видимо, мой мальчик - обжора! Да-да, все совершенно нормально, только с плацентой небольшие проблемы, но остальное... - С плацентой? Гиперваскуляризация? - Откуда вы знаете? И вообще - что все это значит, в конце-то концов? Последние сомнения Шарко рассеялись. Корали носит в себе спящий ГАТАЦА. Убив свою мать, ее ребенок родится, вырастет и - до того, как мозг его разру- шится и станет мозгом безумца, - возможно, успеет передать ретровирус своему ребенку... Проклятый цикл, который станет повторяться до тех пор, пока в этой семье будут рождаться дети. Он был потрясен, раздавлен тем, что ему открылось в этой семье. Комиссар присел на корточки у дивана, где лежала будущая мать. - А ваша бабушка по материнской линии, она жива? - Господи, конечно жива! Что происходит, скажете вы, наконец?! Шарко еще не совсем разобрался в тонкостях работы вируса: получается, жен- щины, выносившие зараженных им мальчиков, погибают в родах, а те, у кого де- вочки , - нет. Почему? Как в этом случае действует ГАТАЦА? Столько вопросов крутится в голове... - Мне известны некоторые факты, о которых я пока не могу говорить, потому что нам тут не хватает уверенности. Могу сказать только одно: дело именно в ваших бабушке и дедушке по материнской линии. Дело в генах, унаследованных вашей мамой. Отсюда и дефект... да, скажем, дефект, который передался вашему брату Феликсу... - Он замолчал, не решаясь сказать Корали, что «дефект» этот передался и ей самой, что чудовище, похожее на медузу, живет в ее собственной ДНК и в ДНК ее ребенка. - Мне надо поговорить с вашим дедушкой и с вашей ба- бушкой. Мне надо узнать, как протекала бабушкина беременность, были ли какие- то особенности, какие специалисты ее наблюдали... - Дефект? Что еще за дефект? Мы никогда не слышали о том, что в нашей семье
хотя бы что-то не в порядке с наследственностью! Если б было такое, дедушка наверняка хоть словом да обмолвился бы: он сам генетик и репродуктолог. И ко- нечно же он сам наблюдал бабушку во время беременности! Неужели не заметил бы дефекта? Не представляю! Это его работа, и вряд ли в этом деле есть специали- сты лучше него. Комиссару показалось, что ему заехали кулаком в лицо. - Ге... генетик, вы сказали? - Ну да. Крупный ученый в этой области. Крупнейший даже. Сама я не очень-то в этом смыслю, но вроде бы когда-то давно он открыл какие-то сильно важные гены, и именно это открытие обеспечило ему всеобщее признание. Дедушка много лет руководит лабораторией инсеминации - это искусственное оплодотворение, к нему приходят пары, у которых из-за гормональной недостаточности проблемы с зачатием, и он консультирует их, помогает им завести ребенка. Чего вам от не- го надо? Повторяю: что происходит? Шарко, боясь, что рухнет, встал. Теперь все было так ясно... Инсеминация - вот как это называется... С покушением на Люси в Сан-Габриеле-да-Кашуэйра тоже стало все ясно. Жорж Нолан присутствовал при разговоре Люси с его внучкой. Комиссар вспомнил свой вопрос, нет ли у кого-нибудь из членов семьи америндских корней, и то, как оборвал его седоусый. Именно в этот момент ученый-генетик понял, насколько серьезно их расследование, и именно в этот момент заподозрил, что кто-то из них наверняка доберется до Бразилии. А Люси оставила ему свою карточку с но- мером мобильника. Сама того не зная, она доверила свою жизнь монстру, кото- рый, должно быть, сразу же связался с военными там, на границе джунглей, и попытался убрать любопытную, инсценировав несчастный случай. Шарко с ужасом смотрел на молодую женщину. Пусть даже комиссар еще не был способен до конца понять ни важности сделанных им только что открытий, ни степени извращенности Жоржа Нолана, одно было ему совершенно ясно: этот «уче- ный» ввел вирус в организм собственной жены, сделав, таким образом, несчаст- ными все грядущие поколения. Это он убил Еву Лутц, это он пытал Тернэ. В тиши своей лаборатории, он - возможно, день за днем - оплодотворял женщин с гормо- нальной недостаточностью, встраивая в их ДНК смертельно опасный вирус. Но как человек, если он человек, может делать такие вещи?! Дрожащей рукой Шарко вынул из кармана ручку и листок бумаги. - Мне хотелось бы поговорить с месье Ноланом. Можете дать мне его адрес? Корали долго молчала, вздыхала и поглаживала себя по животу, чтобы успоко- иться . - в это время он, скорее всего, в лаборатории - дедушка очень много работа- ет . Его организация называется «Геномикс», она находится в Вильжюифе, рядом с Институтом по изучению рака. Шарко, стиснув зубы, записывал. За его спиной появился муж Корали с зажи- галкой в руке. Комиссар сложил листок, сунул его в карман и ласково пожал ру- ку молодой женщины: - Берегите себя, мадам Массон. Оставив, тем не менее, свою собеседницу сильно взволнованной, он взял под руку ее мужа, вывел в прихожую и спросил там шепотом: - Корали рассказывала вам, что ее мать умерла от катастрофического кровоте- чения во время родов? Тогда появился на свет Феликс Ламбер... - Да, конечно, рассказывала. - Тогда слушайте хорошенько: чтобы с вашей женой не произошло то же, что с ее матерью, вам надо немедленно отвезти Корали в больницу. Расскажите врачам все, что знаете о смерти Жанны Ламбер, втолкуйте им, что, если они ничего не предпримут, с Корали во время родов что-то может случиться. Что-то, отчего начинается катастрофическое кровотечение, от которого роженица умирает. Это
генетический порок. Молодой человек едва устоял на ногах. Шарко положил ему руку на плечо: - Если вы сейчас же примете меры, возможно, найдется средство спасти жену. Только, прошу вас, ни слова ее деду. Все это - по его вине. Я еду в Вильжюиф. По лестнице он слетел в секунду. В машине вынул из кобуры револьвер, заря- дил под завязку и только тогда рванул с места. Ш Люси существовала вне времени. В глаза попал порошок, они налились кровью, стало трудно поднимать и опускать веки. Впереди пылал огромный костер, на- столько огромный, что искры от него иногда разгоняли тьму. Люси сидела на земле по-турецки и не могла подняться, казалось, что ноги больше ей не при- надлежат . Позади нее, вокруг нее под бой барабанов мужские голоса в унисон все громче выкрикивали какие-то слова, босые ноги отбивали ритм, комья земли летели из-под подошв... Буммм, буммм, буммм... В темноте мелькали руки, плечи, вырисовывались непонятные силуэты... Буммм, буммм, буммм... Люси чувствовала, что покачивается, что глазные яблоки вращаются в орбитах под воздействием летящих к ним фиолетовых стрел. Где она? Ей не удавалось поймать ни одной мысли, в голове все кружилось, как будто внутри черепа открылся туннель, ведущий в ни- куда, и в туннель этот стали вываливаться воспоминания... лица... Вот отец, вот мать, вот Шарко... Их лица кружатся, смешиваются, вытягиваются, их лица всасы- вает в себя чернильная глотка. Где-то в недрах ее черепа, в самой глубине, послышался детский смех - и сразу же перед глазами ме-е-едленно посыпался бе- лый песок. Сначала неясные, туманные лица Клары и Жюльетты стали проявляться все четче. Люси протянула руку, чтобы дотронуться до девочек, но те сразу же растворились в ночи. Улыбки, потом слезы... Люси качалась взад-вперед, голова ее тоже качалась, только наоборот: сначала вперед, потом назад, а слезы зали- вали лицо. Потом она почувствовала, что падает, но чья-то рука, подставленная под затылок, ее удержала. Приласкала. Зернышки порошка из толченых грибов упали на раскаленные угли между ее расставленными ногами. Жгучим дымом обво- локло голову. Люси на мгновение потеряла сознание, но тут же пришла в себя - уже в состоянии полубытия, раздвоения личности. Дым, запахи неведомых расте- ний, корешков окутывали ее, раздражали. Вдруг толпа раздвинулась, поднялся страшный гвалт, индейцы принялись разма- хивать топорами. По образовавшемуся проходу четверо мужчин принесли на носил- ках из ветвей и листьев женщину - совершенно голую, но всю разрисованную. Мужчины поставили носилки у костра. Рисунки словно бы обвивали огромный круг- лый живот. К Люси подошел Шимо. Остановился рядом, вдохнул с ладони коричневатый поро- шок и сказал: - Эти растения, которые мы вдыхаем, очень могущественны, они способны сде- лать многое, главное - исцелить больные тела и души. Вдыхайте, вдыхайте мед- ленно и не противьтесь... Пусть вас унесет... Он на несколько секунд закрыл глаза, а когда открыл - глаза его горели, как две головешки. Шарко припарковался прямо под табличкой «Стоянка запрещена», вылез из маши- ны и побежал, сунув «смит-вессон» за пояс. Он молнией пронесся мимо огромных корпусов Института Гюстава Русси и оказался у большого здания из стекла и стали с широкими, автоматически открывающимися дверями, над которыми свети- лась черно-красными буквами вывеска: «ГЕНОМИКС». Едва стали разъезжаться две- ри , он проскользнул в щель, кинулся к администраторше, помахал у нее перед глазами своим фальшивым служебным удостоверением и сообщил, что ему сию же
минуту надо видеть Жоржа Нолана. Женщина потянулась к телефону, чтобы преду- предить заведующего лабораторией о посетителе, но Шарко положил руку на труб- ку: - Нет. Проводите меня прямо к нему. - Видите ли, он работает сейчас в стерильном помещении на уровне «минус один», там, где собирают и исследуют образцы тканей, а нам туда вход воспре- щен и... Комиссар показал на лифт: - На этом я к нему попаду? - Только с беджиком и специальным ключом. Иначе никак. - В таком случае позвоните ему и вызовите сюда. Только не говорите, что пришли из полиции, скажите, что его хочет видеть дочь. Она повиновалась, а повесив трубку, сообщила, что месье Нолан сейчас подни- мется сюда. Шарко подошел к лифту, подождал, пока откроются двери, быстро вскочил внутрь, прижал Нолана к противоположной стенке, приставив к животу дуло ре- вольвера , и прошептал: - Спускаемся вместе. Мгновение - и лифт остановился. Шарко увидел прямо перед собой стеклянную дверь, а за толстыми стеклами - большую комнату, уставленную сложной аппара- турой. Мужчины и женщины в масках и белых защитных костюмах сидели у компью- теров, нажимали на кнопки, запуская какие-то громадные машины - вроде бы криогенные установки. - В кабинет! - приказал Шарко. Пропустив Нолана и войдя сам, он сразу же запер дверь, снова прижал генети- ка к стене и хорошенько врезал ему по виску рукояткой «смит-вессона». Тот, согнувшись пополам, схватился обеими руками за голову. Полицейский вмазал ему еще раз - теперь по щеке. - Даю вам десять секунд на звонок в Бразилию и расторжение контракта, имею- щего отношение к Люси Энебель. Жорж Нолан покачал головой: - Не понимаю, о чем вы... Шарко отшвырнул его в сторону, потом, приблизившись, сунул в рот генетика дуло. Поглубже. - Пять, четыре, три... Нолана сразу же затошнило, и он принялся кивать как китайский болванчик. Шарко вытащил дуло и, пока генетик, трясущийся всем телом от страха и нервно- го напряжения, отплевывался, быстренько подтолкнул его к телефону. Набор но- мера , ожидание... Потом - португальская речь. Шарко, ни слова не понимая, тем не менее, догадался, что называются цифры, что говорят о деньгах. Наконец ге- нетик повесил трубку и тяжело рухнул в стоявшее поблизости кресло на колеси- ках. - Они на рассвете прошли по Рио-Негро в сторону уруру. Алваро Андрадес, ко- торый охраняет реку и держит там все под контролем, сказал, что пропустит их назад не задерживая. Комиссар почувствовал громадное облегчение. Во всяком случае, Люси жива. Он подошел к Нолану, ухватился за воротник его сорочки и загнал генетика, вместе с креслом на колесиках, в угол. - Я вас убью. Клянусь, что сделаю это. Но перед тем вы расскажете мне все, что знаете, о ретровирусе, похожем на медузу, о генетических профилях, о жен- щинах, умирающих в родах. Объясните, какие отношения вас связывали с Тернэ и связывают с Шимо. Мне нужна вся правда. Здесь и сейчас. Наполеон Шимо кивнул в сторону будущей матери из племени уруру, мимо кото-
рой долгой процессией проходили другие женщины, старые и молодые, поочередно поглаживая роженицу по лбу. Рядом с антропологом, все так же покачиваясь - взад-вперед, взад-вперед, взад-вперед, - сидела Люси. Слова, которые произно- сил Шимо, звучали в ее голове гулко, резонировали, расплывались, растекались... - Вся магия уруру, главная их тайна и главное чудо - вот оно, перед вами. Самая фантастическая модель Эволюции, какую антрополог только и мечтает уви- деть хоть однажды в жизни. Посмотрите, до чего эта беременная женщина спокой- на , безмятежна. А ведь она точно знает, что умрет. В подобные минуты они все едины - совершенно удивительным образом. Разве вы замечаете в этом народе хоть какие-то признаки жестокости, а? Глаза антрополога закатились, зрачки совсем исчезли из виду, потом появи- лись снова, еще расширившиеся. На шее набухли черно-синие вены. - Уруру точно знают, каким будет пол новорожденного. Если ожидается маль- чик, мать гораздо больше ест, живот у нее вырастает огромный, и в последние четыре недели беременности она ощущает страшную усталость. Плод мужского пола вытягивает из матери всю энергию. Он хочет во что бы то ни стало явиться в мир и иметь в этом мире наилучшие шансы на выживание. Плацента, опутанная громадным количеством более толстых, чем обычно, сосудов, способна снабдить этот плод куда большим, чем если бы предполагалось рождение девочки, количе- ством кислорода и пищи. И ребенок появляется на свет крупным, сильным, здоро- вым - на редкость здоровым... Песни сменяли одна другую, ритм шагов становился все быстрее, лица кружи- лись . Люси уже не утирала пот, соленые ручьи катились по щекам и жгли глаза. Ей не удавалось различить хоть кого-нибудь, хоть что-нибудь, кроме мутных си- луэтов . Память тоже застилал туман, сквозь который еле пробивались река, ка- тер... Люси видела себя: как она лежит на листьях, а к ней склоняется лицо Ши- мо. Лицо Шимо совсем рядом. Она слышит, как что-то ему рассказывает, как пла- чет... Что они с ней сделали? Когда они это с ней сделали? Внезапно от толпы отделился мужчина, вооруженный обтесанным камнем с ост- рым, как у скальпеля, краем. Индеец присел на корточки рядом с беременной женщиной. Нолан молча вытирал сбегавшую струйкой с виска кровь. Губы его, до тех пор сжатые, злые, вдруг приоткрылись, и он произнес с презрением: - Науку не продвинешь, изготовляя кресла на колесиках! Наука всегда требует жертв. Но вам этого не понять. Вам не понять того, что для нас ценно. - Я уже сталкивался с психами вроде вас, уже слышал такие речи и уже видел таких, кто считает, что ему все позволено, а на других наплевать, других как бы и не существует. Не беспокойтесь о том, пойму я или нет, я хочу знать правду. Генетик пристально посмотрел в глаза полицейскому, и в его взгляде, как и в тоне, тоже не было ничего, кроме презрения. - Сейчас я размажу ее по вашей физиономии, правду, которой вы так добивае- тесь. Только уверены ли вы, что вам на самом деле этого хочется? - Я готов выслушать все что угодно. Начинайте с самого начала. С шестидеся- тых годов... Молчание... Две пары глаз, пожирающих друг друга... В конце концов Нолан усту- пает : - Когда Наполеон Шимо открыл в джунглях уруру, он обратился в мою лаборато- рию с просьбой сделать анализ нескольких проб крови индейцев этого племени, чтобы - для начала - разобраться в состоянии их здоровья. В действиях его не было ни малейшего дурного намерения, так поступают всегда: открыли новый на- род - надо проверить, здоров ли он. Шел 1965 год, Наполеон начинал писать свою книгу и обходил тогда все антропологические институты, демонстрируя при-
везенные им кости индейцев. Но только я один был удостоен привилегии работать с ним, потому что он ценил мои труды и разделял мои идеи. - Какие именно идеи? - Например, о том, что не надо рассчитывать на увеличение продолжительности жизни. Рост числа стариков в обществе противоречит законам природы, ее изна- чальному выбору. «Геронтократия» приводит... она только создает лишние пробле- мы , она связана с ростом заболеваемости и заводит нашу планету в тупик. Ста- рость , позднее потомство, любые лекарства, которые служат продолжению жизни, - это насилие над естественным отбором... - Генетик говорил с горечью, подчер- кивая каждое слово. - Мы - это вирусы Земли, мы плодимся и не умираем. Когда Наполеон Шимо убедился, что среди мужчин племени Уруру, как и среди мужчин в доисторических племенах, нет стариков, убедился, что это племя само регулиру- ет свою численность с помощью смертей и трагически заканчивающихся родов, он решил узнать, а что я об этом думаю как ученый. Исполняют ли уруру свои ри- туалы потому, что так диктует их культура, что такова коллективная память, традиция, передающаяся из поколения в поколение, или это происходит лишь по- тому, что генетика не оставляет им выбора? Выяснилось, что взгляды у нас сходные, благодаря все возраставшему родству душ мы подружились, и Шимо при- вез меня туда, где до тех пор не ступала нога человека из цивилизованного ми- ра , - чтобы я своими глазами увидел этих высоких светлокожих индейцев. Наполеон Шимо сидел по-турецки, руки его спокойно лежали на коленях, пламя костра отражалось в его расширенных зрачках. Люси смотрела на костер, ей едва удавалось слушать антрополога: мешали собственные мысли, которые мелькали в мозгу наподобие молний, извергались из мозга кипящей лавой и разлетались кам- непадом в ритме пляски высокого огня. Она видела раздавленные шарики мороже- ного на молу... летящую по шоссе машину... обугленное детское тело на прозектор- ском столе... Люси дернулась, будто от пощечины, и отвернулась. Она бредила, она пыталась расслышать сквозь вопли и завывания в собственной голове то, что говорил Шимо. Ей так хотелось понять. - Вот этот человек напротив вас - он биологический отец ребенка, ему хочет- ся помочь ребенку родиться на свет, прежде чем он убьет его мать. Молодой индеец, разрисованный с головы до пят, встал на колени рядом с ро- женицей и стал что-то тихонько говорить, поглаживая жену по щекам. Люси не слышала, что он говорит, она слышала только голос Шимо - сразу и близкий, и далекий. И такой одурманивающий. - Этот муж своей жены воспроизвел себя в ребенке, обеспечил своим генам бу- дущее, ибо младенец родится крупным, сильным, здоровым и станет хорошим охот- ником . Этому молодому человеку всего восемнадцать лет. Скоро он найдет себе в племени других женщин, будет сеять свое семя еще и еще... Потом, несколько лет спустя, он покончит с собой во время другой церемонии, ибо он унаследовал от предков умение убивать себя быстро, без страданий, с уважением к традициям... Только представьте себе мое изумление, когда я открыл... образ жизни уруру - это было так давно. Они убивают женщин, давших жизнь мальчикам, но не трогают тех, у кого родилась девочка. Они убивают мужчин, не достигших тридцатилетия, но совершивших все, для чего их предназначила природа: эти юноши бились то- гда , когда это требовалось, они произвели на свет потомство и продолжили та- ким образом существование своего племени в постоянном численном составе. Но почему, почему эта, такая особенная, такая жестокая культура дожила до наших дней в единственном племени? Какова тут была роль естественного отбора? Когда и как вмешивалась Эволюция? - Шимо глотнул темной жидкости, поморщился, сплю- нул в сторону и продолжил: - Думаю, вы читали мою книгу? Ну и зря, ерунда - все, что там написано. Никакой особой жестокости уруру не существует просто потому, что она не успевает проявиться: при первом же признаке ее возникнове-
ния, едва только взрослый индеец увидит мир перевернутым, он приносит себя в жертву. Это племя должно быть для людей настолько же привлекательным, на- сколько пугающим, понимаете? Пусть люди боятся сюда ехать, пусть они боятся оказаться лицом к лицу с этими могучими гигантами-охотниками. Весь мир счита- ет меня сумасшедшим, убийцей, кровожадным дегенератом, но мне от этого только лучше. Мне нужно, чтобы нас боялись. Этот народ - мой, и я никогда его не ос- тавлю . - Врожденное, приобретенное... Культура, гены... Ну и к чему пришли во всех этих дискуссиях? Культура индейцев - она зависит от ДНК, определяется наслед- ственностью или сама влияет на ДНК, заставляет гены мутировать? Шимо был яро- стным приверженцем второй позиции. Он выстроил собственную теорию образа жиз- ни этого племени, и теория эта целиком основана на принципах дарвинизма: дес- кать , все уруру - левши, потому что именно леворукость позволяла им побеждать противников, и эта особенность прописана в их генах, потому что с точки зре- ния Эволюции давала им большие преимущества. Рождение мальчиков приводит к смерти роженицы, потому что это помогает мальчикам выжить, а выживают они в том числе и затем, чтобы завоевать впоследствии женщин и оплодотворить их. Девочки при рождении не убивают своих матерей, потому что, с одной стороны, выросши, они не станут ни охотиться, ни сражаться с врагом, значит, им не нужно быть сильными, а с другой стороны, матери девочки лучше уцелеть, чтобы она могла потом произвести на свет еще и мальчика. Мужчины уруру умирают мо- лодыми, потому что еще в юности успевают обеспечить себе потомство - точно так же, как делали это кроманьонцы, и природа в них больше не нуждается. Что же до матерей, то они умирают в более зрелом возрасте только потому, что до того им следует позаботиться о воспроизведении рода и вырастить свое потомст- во... По мнению Шимо, именно культура уруру реально изменяла их генетику и соз- давала этот потрясающий образец Эволюции. Но я, я, напротив, убежден, что де- ло прежде всего в генетике и только в генетике. Я убежден, что именно гены вызвали к жизни эту культуру, основанную на человеческих жертвах. Я убежден, что уруру никогда не стояли перед выбором, а просто знали отроду: если они не хотят, чтобы матери мальчиков истекли кровью и умерли в ужасных страданиях, надо убить их раньше, до начала кровотечения. Я убежден, что необъяснимая жестокость, свойственная уруру, когда они вырастают, и означающая, что им по- ра покончить с собой, - чисто генетического происхождения, что она таится в глубине их клеток и совершенно не зависит ни от окружающей среды, ни от куль- туры. Обряды, ритуалы - это всего лишь суеверия и грим. - И, когда стало ясно, что убеждения ваши противоположны, вы с Шимо решили на деле проверить, кто прав. У вас зародилась чудовищная идея противопоста- вить ваши теории... Тогда-то вы и стали практиковать искусственное оплодотворе- ние , инсеминацию? Нолан поиграл желваками. - У Шимо немереное эго, он хочет всегда быть правым, не терпит ничьего пре- восходства, но при этом не способен принимать решения. Это не общая идея - моя. Только моя. Только я делал выбор в самых сложных, самых важных ситуаци- ях . И мое имя, вовсе не его, следует запомнить! - Запомним-запомним, уж по этому-то поводу можете не волноваться. Генетик пожевал губу. - Единственное, что удалось сделать Шимо, - заполучить власть над уруру. Благодаря этому, собственно, и возникла идея кори... МОЯ идея! И это я, не он, снимал на пленку свежих покойничков. Я выполнил всю грязную работу, чтобы он мог присвоить себе племя. На губах у генетика выступила пузырьками пена. Шарко понимал, что здесь и сейчас проявляет себя одна из самых извращенных форм, в каких только может
выражаться страсть человека: люди расточают сокровища своего разума с единст- венным намерением - умножать зло. Понимал, что перед ним воплощение архетипа ученого-безумца в чистом виде. - Потом... потом я действительно занимался искусственным оплодотворением жен- щин неизвестной им спермой. Им, но не мне! Криогеника зародилась еще в три- дцатых годах, и было проще простого организовать перевозку сюда, за тысячи километров от джунглей, замороженных сперматозоидов уруру в маленьких крио- контейнерах. Ко мне часто приходили (да и приходят) добропорядочные семейные пары, которым не удается зачать ребенка. Слабые, неактивные сперматозоиды, дисфункции яичников... Некоторые женщины после осмотра требовали применить ме- тод искусственного оплодотворения и ввести им сперму мужа. А для меня не было ничего легче, чем примешать к ней сперму уруру. Никто ничего не смог бы заме- тить - ни сразу, ни впоследствии: эти индейцы белокожие, черты лица у них как у белых, детей с генами уруру по внешнему виду от европейцев не отличишь. Единственное из полученного ими в наследство от уруру, что способно меня вы- дать, - это непереносимость лактозы. Ну и тот факт, что ребенок ничуть не по- хож на отца. Но даже в таких случаях семьи всегда находят оправдание и тому и другому. Да и сходство с кем-нибудь из родных тоже, в конце концов, находят. Шарко крепче сжал рукоятку револьвера, никогда в жизни ему так не хотелось выстрелить. - Вы даже собственную жену оплодотворили индейской спермой! - Для вашего сведения: я никогда не любил мою жену. Не судите меня и, глав- ное , не судите так скоро. Вы ничего не знаете ни обо мне, ни о моей жизни. Вы понятия не имеете о том, что такое амбиции и что такое навязчивая идея. - И сколько же несчастных женщин вы подобным образом оплодотворили? - Я бы хотел провести инсеминацию десяткам, сотням женщин, но слишком велик оказался процент неудач, что-то не срабатывало. То ли техника была еще несо- вершенной, давала сбои, то ли сперматозоиды индейцев плохо переносили замора- живание и транспортировку... В общем, сработало только в трех случаях, то есть забеременели только три женщины. - И ваша... и бабушка Грегори Царно среди них? - Да. Каждая из этих женщин родила по ребенку. Но у всех родились девочки. - Одну из этих девочек, жертв инсеминации, звали Аманда Потье, она и стала потом матерью Грегори Царно, другая, Жанна Ламбер, родила Корали и Феликса... Генетик кивнул: - Три девочки с генами уруру в ДНК, носительницы ретровируса. Три девочки, которые, в свою очередь, произвели на свет семерых детей. Трех мальчиков и четырех девочек. «Вот оно, поколение детей с генетическими кодами из книги Тернэ», - подумал Шарко. - И это поколение из семи человек стало для меня поколением истины, - про- должал Жорж Нолан. - Феликс Ламбер... Грегори Царно... и пятеро остальных. Семь внуков уруру, семь обладателей генов уруру. Они родились в хороших, как гово- рится, семьях, они росли окруженные любовью, но предназначены были воспроиз- водить и воспроизводить схему жизни своего племени. Их матери умирали, если у них рождался сын, и выживали, если рождалась дочь. Они росли как нормальные дети, но, выросши, становились буйными и жестокими... Началось все с год назад. У Грегори Царно первого проявилось, наконец, то, чего я так ждал долгие годы. Царно было двадцать четыре года, Феликсу Ламберу двадцать два... Похоже, в на- шем, цивилизованном, обществе вирус дает о себе знать раньше, чем в джунглях: ближе к двадцати, чем к тридцати. Вероятно, повлияло соединение с генами ев- ропеоидной расы, которые... которые, надо думать, и изменили слегка поведение нашего вируса. - Нолан вздохнул. - Я был прав - культура тут ни при чем, все зависит исключительно от генетики. Хотя в данном случае даже не совсем или не
только от генетики, потому что - об этом я узнал куда позже - дело не в ге- нах, дело в ретровирусе с невероятно эффективной стратегией поведения, в рет- ро-вирусе, который сумел найти отличное прибежище в людях из почти доистори- ческого амазонского племени. Несмотря на напряженную атмосферу, глаза Нолана блестели. Фанатика не пере- делаешь, он на всю жизнь сохраняет одну веру, идет к одной цели до конца, и никакая тюрьма не способна его исправить. - А что за роль во всем этом была у Тернэ? - спросил комиссар. - В то время я понятия не имел о существовании вируса. И не мог понять, по- чему умирают роженицы, какова истинная причина кровотечения. Думал, что про- блема тут чисто иммунологическая, что связана она с иммунной системой и с пе- реносом материала между циркуляционными системами плода и матери во время бе- ременности. Тернэ же... конечно, Тернэ был не просто фанатиком, но и паранои- ком, только ведь он был и настоящим гением. Он знал назубок ДНК и - одновре- менно - механизм зачатия. Это он помог мне разобраться во всем, и это он об- наружил ретровирус. Представьте себе мое состояние, когда я впервые увидел этот вирус под микроскопом... Шарко сразу же вспомнил жуткую медузу-убийцу, плавающую в собственном соку. - Мы дали этому ретровирусу то же имя, что всей нашей программе инсемина- ции: Феникс. Я знал, что Тернэ попался на удочку, что он не откажется от воз- можности вести как акушер-гинеколог во время беременности женщину, которая носит в себе чистейший продукт Эволюции. Я наблюдал Аманду Потье, мне было известно, что она забеременела. Аманда была материализованным смыслом жизни Тернэ, его научного поиска, его исследований... Грегори Артюр ТАнаэль ЦАрно, ГАТАЦА - он стал почти что его собственным ребенком... Обладая такой, какая бы- ла у Тернэ, репутацией и таким опытом, ему ничего не стоило собирать образцы крови семи младенцев со дня их появления на свет, делать анализы, помогать мне лучше разобраться в Фениксе. - Расскажите мне о Фениксе. Как эта мерзость работает? Молодой индеец сдул с ладони порошок на лицо жены - у той сразу же широко раскрылись и покраснели глаза, - после чего дал ей прикусить палочку. Шимо смотрел на мрачное зрелище как зачарованный. - Новорожденного сразу после появления на свет и смерти его матери доверят той женщине из деревни, которая впоследствии его вырастит, воспитает. Вот так вот уруру и обеспечивают себе бессмертие. Обычаи их жестоки, но племя пронес- ло их через тысячелетия. И если племя уруру еще существует, то именно потому, что ему удалось создать способ поддерживать природное равновесие, именно та- кое, какое угодно Эволюции. Племени уруру неизвестны периоды упадка, которые свойственны загнивающему обществу западного мира. Ему незнакомо это совершен- но необходимое в цивилизованном обществе требование начинать размножаться все позднее, продолжать жизнь без какой-либо реальной пользы, существовать в той модели семьи, которая характерна для нас. Посмотрите только, до чего ущербен Запад, вспомните, какие болезни вот уже лет сорок просто-таки преследуют оби- тателей западного мира. Ни дать, ни взять цепная реакция... Вы думаете, Альц- геймер - это что-то новое? А если я скажу вам, что нет, что этот синдром был всегда, но никогда не проявлялся исключительно из-за того, что люди умирали более молодыми? Болезнь дремала внутри нас и ждала своего часа: караулила, сидя в клетках. Сегодня любой человек может узнать, каков его геном, к каким заболеваниям он предрасположен - например, к раку. Наше будущее изобилует гнусными возможностями и ориентировано на них... Да мы уже сейчас становимся безумцами и ипохондриками. И Эволюция больше ничего не решает. К Люси на мгновение вернулось сознание, и она прошептала: «А почему Ева Лутц...»
- Лутц заявилась сюда с потрясающей гипотезой, и гипотеза эта могла бы быть моей лет двадцать назад: культура битвы в обществе, которая «впечатывает» в ДНК черты, свойственные левшам, вынуждает и следующие поколения быть левору- кими, потому что так они могут куда лучше сражаться... Причина изменений ДНК - коллективная память... Ева выдвигала МОЮ гипотезу, Ева была в точности как я. - Он распустил пояс на своей военной форме и показал широкий рубец в паху. - Пять лет назад я чуть не погиб. Нолан хотел тогда пойти дальше - чересчур да- леко . Когда они с Тернэ обнаружили этот вирус и уточнили способ его действия, Нолан заговорил о проекте громадного масштаба, а если вы его знаете, то долж- ны понимать, что означают такие слова в его устах. Речь в этом случае пошла бы уже не о нескольких смертях, а о внедрении живого вируса в генофонд чело- вечества. Представьте себе удесятеренный с точки зрения могущества ВИЧ, кото- рый делает генеральную уборку мира! Я намеревался противостоять, и тогда он решил меня убить. С тех пор я и не высовываю носа из джунглей. Он привел в порядок одежду, снова выпил. Люси старалась запомнить то, что он говорил... хотя бы отдельные слова: вирус... Нолан... Ей приходилось бороться с туманом, который ее обволакивал, пожирал мысли, стирал воспоминания. - Когда Лутц добилась встречи со мной, у меня появилась идея. Мне захоте- лось узнать... узнать, проявились ли уже первые симптомы вируса у молодых людей мужского пола. То есть, выросли ли некоторые юноши жестокими сверх всякой ме- ры, подтвердились ли таким образом гипотезы Тернэ и Нолана. Ну и я подумал, что студентку можно использовать. И попросил ее, побывав в тюрьмах, составить списки очень молодых заключенных - левшей, страдающих приступами неуравнове- шенности и совершивших преступление с особой жестокостью. Ей просто надо было привезти мне список с именами и фотографиями. Тогда я понимал, что встречу в этом списке внуков уруру и что в таком случае все теории Нолана оправдались, а когда девушка не вернулась, понял, что она зашла дальше намеченного и что одержимость в научном поиске стоила ей жизни. Нолан убил ее... Люси барахталась в тумане. Образы продолжали роиться в ее голове. Все там мешалось, и, когда послышались женские вопли, Люси показалось, что исходят они из самого центра костра... В шуме и гаме настоящего можно было различить голоса из прошлого... Закричали, идя в наступление, полицейские, и дрожащая, вся взмокшая Люси вдруг ясно увидела себя в рядах борцов за правопорядок. Вот они взламывают дверь, Люси идет за всеми, вот Царно - на полу... Она взлетает по лестнице, пахнет горелым... Вот дверь, вот комната... Вот другое тело - с от- крытыми глазами... Это Жюльетта лежит здесь мертвая, лежит прямо перед ней, и глаза ее широко открыты. Люси рухнула куда-то вбок, закрыв руками лицо, и пронзительно закричала. Она царапала ногтями землю, слезы ее смешивались с этой древней землей, а там, впереди, окровавленные руки предъявляли небесам младенца, вырванного из утробы его матери. В последнем проблеске сознания она увидела, как Шимо скло- няется над ней и шепчет, обдавая ледяным дыханием: - А теперь я выпью вашу душу... Нолан говорил спокойно, мелкими точными движениями стирая иногда со лба ка- пли пота: - Феникс вышел из утробы Эволюции и заразил тридцать тысяч лет назад целые поколения кроманьонцев. Думаю, исчезновение неандертальцев было каким-то об- разом связано с геноцидом со стороны кроманьонцев, подцепивших вирус, но это уже другая история, и мне нет до нее дела. Есть вот до чего: когда началась «гонка вооружений» между вирусом и человеком, таким, каков он был в зарождаю- щихся западных обществах, преимущества были на стороне человека, и с течением веков вирус стал бессильным, превратился в «мусор», в ископаемое внутри ДНК.
Зато на территории уруру он продолжал существовать, лишь слегка мутируя в ритме медленной эволюции этого изолированного племени, сохранившегося с дои- сторических времен почти в полной неприкосновенности. В западных странах культура развивалась слишком быстро, она вела за собой гены, ориентировала их, она брала верх над природой. Там - да, но не в джунглях же! В джунглях гены всегда сохраняли превосходство по отношению к культуре. - Как он работает, этот вирус? - Для того чтобы ребенок оказался заражен, достаточно, чтобы носителем ви- руса был один из родителей, все равно - мужчина или женщина. Феникс укрывает- ся в хромосоме номер два, рядом с геном, который отвечает за леворукость: его наличием и обусловливается то, что человек рождается левшой. Однако для того чтобы пробудиться и начать размножаться, Феникс нуждается в ключе. Этот ключ... вернее, держатель такого ключа - любой самец с этой планеты, имеющий половую хромосому Y, ибо в ней ключ и хранится. Шарко вспомнил, что книга Тернэ так и называется «Ключ к замку». Никаких больше сомнений: в названии содержится намек на вирус по имени Феникс. Еще один его ловкий трюк. - Когда я инсеминировал больше сорока лет назад здоровых женщин, - продол- жал между тем генетик, - они производили на свет зараженных детей. Это было поколение G1. Первое поколение - потому что вирус они получили от спермато- зоида уруру, а стало быть, первыми должны были передавать его в наследство своему потомству. Предположим, что ребенок из поколения G1 родился не девоч- кой, как на самом деле случилось трижды, и обратим особое внимание на... на Жанну, мать Корали. - Он говорил о той, кого все считали его дочерью, хотя она не получила в наследство ни единого «отцовского» гена, как о чужой для него девочке, как о результате научного эксперимента, не более. - Жанна - но- сительница вируса. Когда, двадцать лет спустя после рождения Жанны, ее яйце- клетка при оплодотворении соединилась со сперматозоидом мужчины-европейца, будет ли эмбрион мужского пола или женского, решил случай. И Жанна родила сначала девочку, Корали, и только потом - мальчика, Феликса. Двое детей, за- раженных вирусом, второе поколение, G2. В случае Корали отец-европеец передал будущему ребенку половую хромосому X, и замок остался запертым, потому что Жанна не смогла его открыть. Но это не помешало Фениксу угнездиться в хромо- соме номер два плода, обеспечив дальнейшую генетическую передачу вируса... Иное - с Феликсом. Тут-то как раз отец передал для оплодотворения свою хромосому Y, и эта хромосома, попав к Жанне и приняв участие в строительстве плаценты, сильно повлияла на весь ее организм. С момента проникновения отцовской хромо- сомы в матку замок, запиравший вирус, открылся, отчего спавший до тех пор в теле матери вирус стал активно производить белки и множиться с единственной целью: обеспечить себе выживание, а потом и размножение в другом теле. Экс- пансия вируса выразилась прежде всего в гиперваскуляризации плаценты, сопро- вождавшейся - в противовес - резким ослаблением других жизненных функций и ресурсов матери. У вируса были, так сказать, на руках все козыри: убивая свою носительницу, он размножался при посредстве плода и гарантировал себе, таким образом, даль- нейшую жизнь... Продолжение вам известно. Феликс вырос, стал взрослым мужчиной, возможно, имел с кем-то сексуальные отношения. А значит, он мог, в свою оче- редь, передать вирус будущим детям. Потом с ним произошло то же, что в прин- ципе произошло с его матерью из поколения G1: в организме Феликса - на этот раз в определенных зонах мозга - вирус размножился и, в конце концов, убил своего носителя. Схема воспроизводится в любом случае одинаково. Зараженные мать или отец, новорожденные мальчик или девочка - и Феникс, который применя- ет свою стратегию точно так же, как это делает любой вирус или паразит. Стра- тегию, выражающуюся в трех словах: выжить, размножиться, убить. То, что Фе-
никсу удалось выжить в племени уруру, объясняется довольно просто - тем, что здесь и человеку, и вирусу было куда легче преодолевать помехи и избегать не- желательных последствий. Племя, состоящее из молодых крепких людей, эволюция замедленная, величина племени регулируется сама собой, и все нужды уруру сво- дятся к тому, чтобы выжить и произвести на свет себе подобных. Остальное - особенно старение... это просто... просто излишки. Он вздохнул, возведя глаза к потолку. Мох1 бы Шарко - своими бы руками прямо сейчас его придушил. - Я все фиксировал в документах - с мельчайшими подробностями и с анализом. Последовательности мутировавшего Феникса, затем - немутировавшего, того, воз- раст которого тридцать тысяч лет. Вы и представить себе не можете, насколько важным было это открытие: когда год назад нашли в пещере кроманьонца. Чело- век, который в одиночку истребил целую семью неандертальцев... Да еще этот ри- сунок вверх тормашками... Я получил благодаря этому запись оригинальной формы вируса, о существовании которого знали в мире только трое, вируса, над кото- рым мы корпели долгие годы. Стефан Тернэ постарался сделать все, чтобы полов- чее слямзить мумию кроманьонца и его геном... - Но почему было не ограничиться записью генома? Зачем вам понадобилась му- мия? - Мы не хотели оставлять мумию в руках ученых, потому что в этом случае они наверняка снова извлекли бы из нее ДНК и восстановили бы геном кроманьонца. Изучили бы его как следует, обнаружили бы, в конце концов, разницу между древними геномами и современными, а стало быть, могли бы во всем разобраться и «переоткрыть» то, что открыли мы. - Он поцокал языком. - Тернэ жаждал не- пременно выставить мумию в своем домашнем музее, ну и пришлось малость повык- ручивать доктору руки, чтобы от нее отделаться. Потом мы приступили к изуче- нию генома, работа сразу же двинулась быстро и в верном направлении - генети- ка к тому времени настолько продвинулась вперед, что знаний для этого хвата- ло. И все шло нормально, пока где-то с месяц назад Тернэ не позвонил мне в жуткой панике с сообщением о том, что есть одна студентка, которая сует свой нос в нашу тему - выискивает все связи леворукости с насилием... Девушку звали Ева Лутц... Я навел справки и выяснил, что эта самая Ева Лутц успела уже смо- таться в Амазонию, а значит - наверняка вышла на Наполеона Шимо. Пора было вмешаться: ситуация становилась слишком опасной, к тому же Стефан Тернэ - что возьмешь с параноика! - слишком уж сильно запаниковал... Выхода не было, я при- кончил их обоих, сжег кассеты с видеозаписями ритуалов уруру, уничтожил об- разцы и материалы по инсеминации, словом, ликвидировал все следы нашей рабо- ты... Но сделал при этом единственную ошибку, которая оказалась роковой: разре- шил Тернэ в свое время сфотографировать мумию, а фотографий со стены его биб- лиотеки не убрал... Только ведь мне никогда, никогда даже и в голову бы не при- шло, что вы сумеете что-то с чем-то сопоставить! Он сжал кулаки. - Я хотел... я хотел дать жизнь настоящему Фениксу, хотел посмотреть, на что он способен - в сравнении со своим родственником уруру, мутировавшим и став- шим похожим на медузу, но мне не хватило времени. Вы даже не представляете объема работы, которую я проделал, не представляете, чем и скольким я во имя этой работы пожертвовал. Вы, простой полицейский «с земли», явились и все ис- портили. Вы не поняли, что Эволюция есть исключение из правила, а правило - угасание, пресечение рода. Вымирание. Нам всем суждено вымереть. И вам перво- му. Шарко подошел ближе и вдавил дуло прямо в нос Нолана. - Ваша внучка Корали вот-вот погибнет на ваших глазах, причем вы это знали заранее. - Она не погибнет - она сыграет до конца отведенную ей природой роль. Долж-
на решать природа - не мы с вами. - Ваш фанатизм неизлечим, и - хотя бы из-за этого - я сейчас выстрелю. Нолану хватило сил растянуть губы в ледяной улыбке. - Ну и стреляйте. Стреляйте - и вы никогда не узнаете, кто остальные четве- ро, чьи генетические профили упрятаны в книге Тернэ. В крайнем случае вы смо- жете найти их слишком поздно - когда самое худшее уже свершится. А вы-то знаете, каково оно на вкус и цвет, самое худшее, комиссар. Шарко стиснул зубы. Он боролся в эту минуту с самыми страшными демонами своей жизни за право не нажимать на спусковой крючок. И выиграл битву. Опус- тил оружие. - Та, кого я люблю, должна вернуться живой, слышишь, мразь? Иначе я приду за тобой в самый глухой уголок тюрьмы, куда тебя упрячут до конца твоих дней и где ты столкнешься с мерзейшими образчиками вашей сраной Эволюции. Клянусь: я приду и разделаюсь с тобой! Люси резко открыла глаза. Пейзаж колыхался, будто всё вокруг поставили на воздушные подушки. Урчал мотор. Пахло тиной. Внизу ощущалась дрожь. Она вста- ла, поднесла руку к голове и внезапно осознала, что находится на палубе «Ма- рии из Назарета». Теперь, похоже, кораблик плыл по течению. Все вернулось на круги своя... А что было? Смертельно побледнев, Люси кинулась к леерам, там ее вывернуло наизнанку. Ее тошнило и тошнило, потому что ей открылась жуткая правда: одновременно с пейзажем и так же ясно, как пейзаж, она видела комнату близнецов с игрушками в фабричной упаковке... себя у школьной ограды в первый день учебы - одинокую фигурку, перекликающуюся с пустотой... мобильный телефон в углу детской... свои прогулки с Кларком вдоль стен Крепости... озабоченный взгляд матери, ее вздохи, намеки... Одна, одна, всегда одна - и не с кем поговорить, кроме собаки. Кроме стен. Кроме пустоты. Желудок Люси опять свело. В джунглях, перекормленной наркотиками, ей откры- лось , что обеих ее маленьких дочек нет в живых. Что больше года она прожила бок о бок с призраком, с галлюцинацией, с созданием из дыма, которое явилось, чтобы поддержать ее, чтобы помочь ей пережить трагедию. О господи... Люси сделала несколько неуверенных шагов и подняла глаза на Педро, который, привалившись к перилам носовой части, жевал табак. Прямо перед ними виднелся пост Национального фонда индейцев. Вот они подошли ближе, вот прошли мимо - и те даже не попробовали их остановить, человек со шрамом, наоборот, сделал знак - давайте быстрее, быстрее... Он не пошевелился, увидев Люси, только сме- рил ее холодным своим взглядом, повернулся и ушел в будку. Улыбающийся проводник подошел к Люси: - Вот вы и снова с нами. Люси с болью вдохнула, отерла слезы с лица. Ей казалось, что она вернулась из потустороннего мира. - Что произошло? Я помню, как мы плыли по реке. Помню какой-то дым... и даль- ше - провал, черная дыра. Только картинки в голове - чисто личные образы... А где... где Шимо? Почему мы вернулись с полпути? Я хочу туда, в джунгли, я хочу... Педро положил ей руку на плечо: - Вы там были. Вы видели Шимо и его дикарей. Они и привели вас на катер... трое суток спустя. - Трое суток?! Но... - Шимо сказал ясно: он не желает больше никого у себя видеть. Никогда. Ни вас, ни меня. Но просил передать вам одну фразу... кое-что просил передать... - Какую, скажите, - печально прошептала она.
- Он сказал: «Мертвые могут быть вечно живыми. Достаточно просто в это ве- рить , и они возвращаются». Договорив, проводник прошел к рулю, с важным видом прогудел в туманный горн и прибавил ходу. Несколько часов спустя кораблик приблизился к пристани Сан-Габриела. На на- бережной, в толпе местных жителей, выделялась фигура европейца в темных очках и красивой серой рубашке. Одна из дужек его очков была кое-как склеена и обмотана скотчем. Люси почувствовала, что сердце у нее замерло, а из глаз снова потекли сле- зы. Она вздохнула и стала молча смотреть на угрюмые темные волны, под которы- ми изобиловали живые существа. Печаль затопляла ее, но она думала, что даже на самом дне, даже в самой глухой черноте могут таиться жизнь и надежда. Эпилог Северное небо отбрасывало серебристый свет на могилы. Люси перекрестилась, подняла воротник куртки, взяла под руку Франка, и они отошли от склепа, где покоились ее девочки. Холодный ветер, прилетевший не иначе как с полюса, сры- вал листья с тополей, напоминая, что трудный месяц ноябрь на пороге. Говорят, зима будет суровой, но для Люси и Шарко она все равно окажется ласковее лета. Они в полном одиночестве добрались по аллеям кладбища к выходу и решили ид- ти до центра пешком. День клонился к вечеру, но большие магазины не пустели, бездомные приставали к прохожим, выпрашивая милостыню, или грелись у проду- хов, откуда сочился теплый воздух, трамваи и автобусы, как обычно, выпускали из себя служащих, студентов, тех, кто просто надумал прогуляться. Каждый дви- гался своим маршрутом, но одновременно, даже не отдавая себе в этом отчета, участвовал в великом походе Эволюции. Франк и Люси заранее договорились посидеть в кафе «Гран-Палас» и поболтать, но комиссар вдруг передумал, взял подругу за руку и потянул ее в сторону Ста- рого города. Там, на улице Солитер, они зашли в неказистый на вид кабачок под названием «Немо». Вывеска сияла новизной: заведение недавно перекупил какой- то бывший шофер-дальнобойщик, - но внутри все пока осталось по-старому, и Шарко с порога, вдохнув запахи старого кирпича и ноздреватого цемента, почув- ствовал , как у него сжимается сердце. Они сели за едва освещенный столик под сводами. Франк оглядывался по сторо- нам, глаза его сияли. - Здесь я встретил Сюзанну. Служил тогда в армии... А с тех пор ни разу не заходил сюда... Он взял ладонь возлюбленной в свои. Пальцы у него уже не просвечивали - снова стали нормальными, руки - сильными, крепкими и надежными. - И вот в этом месте, таком для меня важном, я хочу повторить, Люси: я люб- лю тебя. - Я тоже тебя люблю. Если бы ты знал... - Я знаю. Они посидели, молча глядя друг на друга, так бывало часто, потом заказали две чашки горячего шоколада, и чашки почти сразу же поставили на стол перед ними. Шарко принялся водить пальцем по обжигающему краю. - Вчера я узнал, что ты ходила к своему бывшему начальнику. Спрашивала его, можно ли перевестись в Париж, на набережную Орфевр... в уголовку. Даже прошение о переводе подала. Кашмарек очень тебя любит, он из-за тебя станет из кожи вон лезть, и, вполне может быть, все получится. Скажи, а зачем ты это сдела- ла? Люси пожала плечами: - Разве непонятно? Я хочу быть рядом с тобой. Хочу, чтобы мы всегда были
вместе. И в одной команде. - Люси... - Благодаря тебе и твоим открытиям, у Маньяна провели хорошую чистку, поя- вились вакантные места. В Лилле мне больше нечего делать... да и слишком тут много воспоминаний... - Она печально вздохнула и прибавила: - Если, конечно, ты не выйдешь в отставку. Если выйдешь, я сделаю то же. - Я не могу просить об отставке. Пока, во всяком случае. Кто-то убил Фреде- рика Юро поблизости от Орфевр, причем убил специально для того, чтобы впутать меня в это дело. На одежде трупа нашли следы моей ДНК, хотя я почти уверен в том, что не мог даже по неосмотрительности там их оставить. Юро был отцом де- вочек-двойняшек, и я убежден: этот кто-то знал о Кларе и Жюльетте, и убийство было осуществлено для меня. Теперь, когда мой ум прояснился, я уверен, что мне, посредством этого трупа, оставили послание. Люси покачала головой: - Знаешь, конечно, твой ум прояснился, кто спорит, но все-таки ты, как и я, знаешь, насколько часты случайные совпадения. Это было совпадение, ничто иное. Никто тебя не преследует. А это преступление - такой же мерзкий факт уголовной хроники, как тысячи других. - Может быть. Но теперь, когда меня вернули на прежнее место, я не уйду с работы, пока не покончу с этим, самым последним, делом. Люси бросила в шоколад сахар и стала помешивать в чашке ложечкой. - Ладно. Тогда и я поступлю так же. Я хочу работать с тобой. Только с то- бой, с одним тобой. Шарко в конце концов улыбнулся. - Ага. Только подумать, что два месяца назад мы клялись, что ставим на этом точку, черт побери. - Клялись. Но пейзаж из «Алисы в Стране чудес» снова понесся, и у нас нет выбора. - У нас нет выбора, - эхом откликнулся комиссар. Они обменялись улыбками и поцеловались. - Думаешь, из нас получится славный тандем, а? - Мы вроде бы это уже доказали, а? Потом они молча пили шоколад, глаза их затуманились, каждый вспоминал по- следнее расследование, такое еще близкое... Жорж Нолан выдал наконец-то список из семи имен, соответствовавших семи генетическим профилям из книги Тернэ. Молодые мужчины и женщины проходили сейчас обследование, им делали анализы, проводилась ультразвуковая диагностика, МРТ, - и они совершенно не понимали, что все это означает. Конечно, Нолан заговорил и кое-что сказал, но кто мог поручиться, что он не ставил каких-нибудь еще опытов, что не занимался искус- ственным оплодотворением других женщин, не записывая их имен в свои кондуиты? И еще... Были ли у него сообщники? Насколько далеко он зашел в своем безумии? Рассказал ли полицейским всю правду или только ее часть, упрятав остальное в тайниках своего больного мозга? Что до Наполеона Шимо, то он так и живет где-то далеко в джунглях. Добрать- ся до него, вытащить оттуда и заставить признаться в содеянном - все это ох как непросто. Корали спасти не удалось. В клинику она попала уже тогда, когда миллионы крохотных медуз наводнили ее тело, ГАТАЦА размножался с первого дня беремен- ности, и это сделало смерть роженицы неизбежной. Ребенок родился абсолютно здоровым и крепким, но внутри него дремало то же чудовище. Оставалось наде- яться, что генетикам, биологам и вирусологам удастся найти средство уничто- жить ГАТАЦА, прежде чем невинный малыш преобразится в зверя, как это случи- лось с Грегори Царно и Феликсом Ламбером. Шарко крепко сжал губы, дурные и сладостные воспоминания путались в его го-
лове, не отпускали. Эволюция творила чудеса, но умела наряду с этим показать и звериный оскал. Полицейский часто думал о фразе, которую произнес Жорж Но- лан во время их последнего разговора: «Эволюция есть исключение из правила, а правило - угасание, пресечение рода. Вымирание». Он был прав... Природа посто- янно экспериментирует, делает бесконечные попытки, проверяет миллионы и мил- лиарды комбинаций, из которых лишь нескольким удается продолжиться на тысяче- летия. И в этой алхимии находят себе место для развития ужасы типа СПИДа, ра- ка, ГАТАЦА, стихийные бедствия, серийные убийства... Природа не умеет отличать добро от зла, она всего лишь пробует решить невероятно сложное уравнение со многими неизвестными. И единственное, в чем можно быть уверенным: она, приро- да, пошла на огромный риск, создав человека. В кабачок, держась за руки, вошла юная пара, юноша и девушка, они сели за круглый столик и сидели, застенчиво посматривая друг на друга. Люси прочитала в их глазах нежность, свидетельствовавшую о зарождении любви. Может быть, од- нажды их гены встретятся, их хромосомы сольются... Его голубые глаза, ее свет- лые волосы... Горбинка на носу, овал лица, ямочка на щеке... Кто что передаст, решит случай, и ребенок получится в чем-то - душой и телом - похож на маму, в чем-то на папу. Их любовь приведет к появлению на свет мыслящего существа - разумного, способного творить прекрасное, и это докажет, что мы не просто ма- шины , обеспечивающие себе выживание. Люси задумчиво посмотрела на Франка и - впервые с того дня, как они позна- комились, - поймала себя на том, что пытается представить, каким могло бы быть дитя их любви. Уверенная в том, что к этому будущему существу перейдет что-то и от Клары с Жюльеттой. Да, Клара и Жюльетта живут в ней, в тайных глубинах ее ДНК, а вовсе не вне ее, в двух метрах под землей! Достаточно искорки, чтобы ее сокровища вновь ожили - пусть и частично. Эту искорку зовут Франк Шарко.
Разное Введение Лекарственные растения в Захаров Л. саду У читателя может возникнуть вопрос: зачем выращивать лекарственные растения и занимать драгоценные сотки, если сейчас практически все можно купить в ап- теке? Мотивация может быть совершенно разная. Во-первых, покупая лекарствен- ные травы в аптеке, мы полностью доверяемся производителю, и не можем прокон- тролировать качество продукта. Недобросовестные поставщики встречаются не так уж редко, покупатель не застрахован от второсортного или не соответствующего наименованию сырья и от невидимых глазу загрязнений (например, тяжелыми ме- таллами) . Во-вторых, выращивая редкие растения на своем участке, мы присоеди- няемся к рядам защитников природы и сохраняем исчезающие виды растений (на- пример, родиолу розовую или арнику горную). В-третьих, выращивание лекарст- венных растений - творческий и захватывающий процесс, который приносит немало удовольствия. Многие из целебных трав имеют привлекательный вид, они способны не только принести пользу, но и украсить садовый участок. Список лекарственных растений велик. Целесообразно выбрать для своего «ап- текарского огорода» именно те культуры, потребность в которых есть в вашей семье. Напоминаем, что лекарственные травы, как и другие лекарственные сред- ства, имеют и противопоказания, и побочные действия. Прежде чем начинать ле- чение с помощью фитотерапии, посоветуйтесь с врачом.
Заготовка сырья Планируя завести на садовом участке «аптекарский огород», следует учесть, что вырастить лекарственные культуры — только полдела. Очень важно правильно и в срок собрать сырье, высушить его так, чтобы максимально сохранить все по- лезные вещества. В противном случае растения потеряют частично или полностью лекарственные свойства. Биологически активные вещества содержатся в том или ином количестве во всех частях растительного организма. Однако в наибольшей степени они могут накап- ливаться избирательно в корнях, стеблях (или корневищах), листьях, плодах, семенах, цветках. Целесообразно заготавливать именно эти части растений. Следует учесть, что максимальное накопление действующих веществ приходится на определенный период вегетации. В другое время эти вещества находятся в растениях в малом количестве или отсутствуют совсем. Например, листья ланды- ша, собранные за 2-3 недели до цветения, содержат сердечных гликозидов в 2 раза больше, чем те же листья, собранные во время цветения. Почки заготавливают зимой или ранней весной, когда они набухли, но еще не тронулись в рост, обычно в марте—апреле. К началу позеленения почечных верху- шек (береза, тополь) сбор прекращают, так как распустившиеся почки лекарст- венной ценности не представляют. Кору собирают только с молодых (не старше 3—4 лет) стволиков, ветвей и по- бегов ранней весной, в период усиленного сокодвижения и набухания почек. В это время она богата целебными веществами и легко отделяется. Сбор листьев обычно ведут в период бутонизации и цветения растения. Делают это в сухую погоду, срывая листья руками движением сверху вниз вместе с че- решками или без них. Собирают только развитые листья среднего яруса, поблек- шие , увядающие, пораженные насекомыми или грибами - выбраковывают. Сочные ли- стья (мать-и-мачеха, наперстянка пурпуровая и др.) раскладывают рыхло и быст- ро сушат. Зимующие мелкие кожистые листья (толокнянка, брусника) собирают весной до цветения или осенью после созревания ягод. Траву (наземную часть растений) заготавливают в начале цветения, в период полного цветения, до начала плодоношения, ее срезают или скашивают на уровне нижних листьев. У некоторых высоких растений (полынь, зверобой, пустырник и др.) срезают только облиственные и цветущие верхушки длиной 15—20 см и боко- вые веточки. Толстые, грубые, деревянистые стебли содержат мало целебных ве- ществ , поэтому их собирать нецелесообразно. Если у растения много стеблей (чабрец, донник, душица), их высушивают целиком, а потом листья со стеблей обмолачивают. При сборе трав нельзя выдергивать растение вместе с корнем (ис- ключение составляет сушеница топяная). Цветки и соцветия собирают в начале цветения растений, пока у них отсут- ствуют признаки увядания. Их собирают вручную, общипывают и обрывают цвето- ножки, срезают ножницами или секаторами (с деревьев). Соцветия (корзинки ро- машки аптечной, календулы и др.) собирают в фазу горизонтального расположения язычковых лепестков, а растения с трубчатыми цветками в соцветии (пижма, ро- машка пахучая и др.) - в начале распускания краевых цветков. Перезревшие со- цветия рассыпаются при сборе. Цветки — самая нежная часть растения, поэтому их складывают рыхлым, тонким слоем, лучше в плетеную корзину, стараясь не сминать, защищают от прямых сол- нечных лучей. В плодах и семенах наибольшее накопление целебных веществ происходит в пе- риод их полной спелости. Их собирают выборочно по мере созревания, обрывая вручную, без плодоножек. У растений, плоды которых расположены в зонтиках или
щитках, их обрывают целиком, а после высушивания отделяют от плодоножек. Пло- ды шиповника целесообразно собирать вместе с чашечкой, которую удаляют после подсушивания, перетирая плоды руками. У многих растений созревшие семена бы- стро осыпаются (анис, тмин, кориандр и др.), поэтому их следует собирать до полного созревания, когда они начинают буреть. Срезают верхушки стеблей вме- сте с плодоносящими соцветиями, связывают в небольшие пучки, подвешивают для досушивания и дозревания в сухом проветриваемом помещении, после чего семена обмолачивают. Сочные плоды (черника, земляника, смородина, черемуха, рябина и др.) соби- рают только зрелые, здоровые. Сбор осуществляют вручную в неглубокие плетеные корзины, обшитые внутри тканью. Каждый слой в 5—7 см перекладывают листьями. Собирать ягоды следует осторожно, так как даже легкое надавливание ведет к образованию темных пятен, и на этих местах начинается загнивание. Влажные плоды собирать не рекомендуется, так же как и мыть в воде из-за быстрой пор- чи. Корни, корневища, клубни и луковицы - подземные части растений. Их собирают обычно осенью в период отмирания стеблей и листьев. В период сбора должны со- храниться остатки наземных частей, чтобы не ошибиться в виде собираемого рас- тения. Корни и корневища можно собирать и ранней весной, до того как пита- тельные вещества начнут оттекать в развивающиеся части растения. Подземные части растений выкапывают, землю отряхивают, корни промывают в холодной проточной воде. Затем сырье раскладывают на траве или подстилке для подсушивания. Корни и корневища очищают от остатков стеблей, мелких корешков, поврежденных или гнилых частей и окончательно сушат. Подземные части некото- рых растений, содержащих слизи и сапонины (ятрышник, синюха и др.), мыть в воде нельзя, так как слизистые вещества набухают, сырье плесневеет. Такие корни, клубни отряхивают от земли, снимают верхнюю кожицу, подсушивают. Если подземные части сырья сравнительно чистые от земли, нет необходимости их про- мывать . Особенности сушки Цель сушки — быстрое прекращение в растениях внутриклеточных биохимических процессов, при которых под действием ферментов клеток происходит разрушение действующих веществ. Самый быстрый естественный способ прекращения биохимиче- ских процессов — обезвоживание клеток. В свежесобранном растительном материа- ле содержание воды составляет 60—80%. Удаление влаги прекращает деятельность ферментов полностью, то есть останавливаются внутриклеточные процессы, веду- щие к разложению действующих веществ. Кроме того, удаление из растительного материала влаги прекращает развитие в нем различных плесневых грибов и микро- организмов . Сырье, содержащее эфирные масла (тимьян, чабрец, душица и др.), сушат мед- ленно при температуре не выше 35 С, так как при более высокой масла испаряют- ся. Сырье, содержащее гликозиды (ландыш, горицвет), необходимо сушить быстро, при 50—60 С, когда активность ферментов, разлагающих гликозиды, быстро пре- кращается . Плоды шиповника и листья примулы сушат при еще более высокой температуре (80—90 С), чтобы максимально сохранить в сырье аскорбиновую кислоту от окис- ления . Собранное сырье сушат с использованием естественного или искусственного те- пла, в хорошую погоду - на открытом воздухе на солнце или в тени под навеса- ми, в проветриваемых помещениях, в ненастную погоду - в сушилках, печах, ду-
ховках, но с соблюдением температурных запросов сырья. Удобна сушка на черда- ках, особенно под железной крышей. Сушить почки следует осторожно: длительное время в прохладном про- ветриваемом помещении (в тепле они начинают распускаться). Большинство лекарственных растений необходимо сушить в тени, поскольку под действием прямых солнечных лучей они теряют естественную окраску, а содержа- щиеся в них действующие вещества разрушаются. Нельзя сушить на солнце эфирно- масличные растения (душица, чабрец и др.), гликозид-содержащее сырье (гори- цвет, ландыш, желтушник). Ни в коем случае не сушат на солнце крапиву, цветки василька, арники и календулы. Основы агротехники Выращивание лекарственных растений в целом сходно с выращиванием овощных культур, но следует учитывать биологические особенности отдельных видов. В качестве предпосевной обработки обычно рекомендуют замачивание семян на не- сколько суток в воде, которую периодически меняют. Когда наклюнутся первые семена, их слегка подсушивают до сыпучего состояния и высевают на грядки. Эту операцию категорически нельзя делать с семенами растений, которые способны ослизняться (змееголовник молдавский, шалфей мускатный, лен посевной, подо- рожник блошный). При замачивании вокруг семян этих видов появляется большое количество слизи и при дальнейшем подсушивании образуется плотный ком. Посе- ять их после этого невозможно. Хорошие результаты дает предварительное зама- чивание в растворе марганцовокислого калия для борьбы с черной ножкой. Эффек- тивна также обработка семян стимуляторами роста. Семена бобовых (копеечник, галега, солодка) можно проскарифицировать — потереть на наждачной бумаге, чтобы нарушить целостность твердой семенной оболочки. Семена некоторых видов требуют стратификации - их выдерживают определенное время при низких тем- пературах . Существуют и виды с «хитростями». Боярышник лучше посеять свежесобранными недозрелыми семенами, горицвет тоже не хранят, сеют семена сразу после сбора, а пион уклоняющийся, наоборот, лучше год подержать при комнатной температуре и только после того посеять под зиму. Среди лекарственных культур множество многолетних растений (пион уклоняю- щийся , горечавки, мелисса и др.) . Почву под них тщательно перекапывают и вы- бирают все многолетние корневищные и корнеотпрысковые сорняки (осот, пырей, вьюнок, одуванчик). Под перекопку можно внести органические и минеральные удобрения. Их количество зависит от почвы участка: чем беднее почва, тем больше потребуется удобрений. Сроки посева определяются холодостойкостью растений. В конце апреля - нача- ле мая можно сеять такие культуры, как фенхель, кориандр, тмин, любисток, си- нюха, алтей, солодка, ревень, девясил (стратифицированными семенами), зверо- бой. С начала мая можно сеять практически все культуры - змееголовник, мелис- су, лофант, шалфей мускатный и лекарственный, котовник, монарду, эхинацею, расторопшу. Всходы этих растений выносят заморозки, но для их дружного про- растания желательна более прогретая почва. В холодной почве семена не прорас- тают и при продолжительной холодной весне загнивают в почве. Глубина заделки семян в почву определяется размерами — чем крупнее семена, тем глубже их нужно сеять. Некоторые мелкосемянные растения (золототысячник, зверобой, ромашка) лучше не заделывать вообще и перед посевом смешать с таким же или чуть большим количеством сухого речного песка для равномерного высева. Большинство лекарственных растений гораздо проще размножать вегетативно, чем высевать семенами. Ведь у многих из них получить всходы можно только по-
еле многочисленных ухищрений. Да и растут они очень медленно, а сырье хочется получить побыстрее. Осенью можно поделить рано отрастающие растения (гори- цвет, черемша, пион уклоняющийся, синюха голубая, родиола розовая, морозники кавказский и краснеющий, левзея сафлоровидная). На каждой делёнке обязательно должны быть 2-3 почки и заметный кусочек корневища. Например, у пиона — не меньше крупного клубня картофеля, у родиолы розовой — не менее 5-6 см. Срезы желательно присыпать толченым углем, несколько часов подсушить и только потом посадить. Отделять поросль от кустарников — шиповника, айвы японской, ирги, скумпии, облепихи, магонии, элеутерококка, аралии также лучше осенью. Корневая система поросли обычно очень слабая, поэтому постарайтесь, чтобы «пуповина», соеди- няющая материнское растение и поросль, была подлиннее. Можно при посадке опудрить корешки стимулятором корнеобразования «Корневин». Успешно можно поделить мелиссу, монарду, душицу, чабрец, котовник, эхина- цею, солодку, диоскореи кавказскую и ниппонскую. Самый простой вариант — вы- копать куст и разрубить его лопатой, не отряхивая от земли, на 3—5 частей. После посадки растения необходимо полить и желательно замульчировать сухим торфом. Пересаженную поросль кустарников необходимо обрезать секатором, оставив 3—4 нижние хорошо развитые почки. В будущем это облегчит формирование куста и предотвратит при распускании листьев избыточное испарение влаги. Как только растения тронутся в рост, их можно начинать подкармливать. Растения, имеющие стержневой корень (горечавки, шлемник байкальский, копе- ечники альпийский и забытый, астрагалы), относятся к делению куста крайне от- рицательно . Их даже пересаживать на постоянное место нужно в молодом возрасте и желательно с комом почвы. Подкормки на лекарственных растениях важны для получения хорошего урожая, особенно если почвы по плодородию далеки от черноземов. Азотные удобрения способствуют усилению роста и, соответственно, значительно повышают урожай наземной массы. Однако не следует забывать, что их избыток, особенно во вто- рой половине лета, может привести к затягиванию вегетации. Растения в этом случае могут уйти в зиму неподготовленными и, соответственно, плохо перезимо- вать . Максимально эффективны азотные удобрения в период интенсивного роста или перед его началом. Чем раньше отрастает растение, тем раньше надо про- водить подкормки. Особенно это касается пиона уклоняющегося, синюхи голубой, горицвета, морозников, черемши. Под остальные многолетники азотные удобрения также обычно вносят ранней весной, равномерно распределяя между растениями 15—20 г на 1 кв. м аммиачной селитры и слегка заделывая ее граблями. Если не успели - не беда. Можно полить посадки пару раз в июне - начале июля раство- ром мочевины или аммиачной селитры. Очень эффективны внекорневые подкормки. Разведите спичечный коробок мочеви- ны в ведре воды и опрыскайте этим раствором «аптекарский огород» в пасмурную погоду или вечером, чтобы избежать ожогов на листьях. Если повторить эту опе- рацию два-три раза, то результат превзойдет все ожидания. Можно использовать и аммиачною селитру, но концентрация раствора должна быть совсем мизерной, иначе ожогов не избежать. Особенно важны подкормки для однолетников и двулетников (змееголовника мол- давского, нигеллы, календулы, коровяка, тмина, кориандра, ромашки). Они по- зволяют увеличить урожай в два раза. Однолетники подкармливают первый раз в фазе 2—3 пар настоящих листьев, второй — через 2—3 недели. Лучше вносить удобрения в растворенном виде, так они быстрее усваиваются, это относится не только к азотным, но и к комплексным удобрениям типа нитрофоски, аммофоски, аммофоса и т.д. Можно использовать разведенный птичий помет или коровяк, а также забродив-
шую крапиву. Они тоже являются хорошим источником быстро усваиваемого расте- ниями азота. Не следует забывать о том, что при избытке азотных удобрений могут на- капливаться нитраты. Если у растений сырьем являются семена, то рекомендуется внесение фосфора. В дополнение к этому во время бутонизации надо их обрызгать слабеньким рас- твором борной кислоты (достаточно нескольких кристалликов на 1 л воды). Во второй половине лета полезно внести под многолетники фосфорные и калий- ные удобрения для хорошей перезимовки и высокого урожая в следующем году. В качестве фосфорного удобрения обычно используют суперфосфат, а калийного — калийную соль. За неимением калийной соли можно использовать печную золу из расчета 1—2 стакана на 1 кв. м, удобнее развести ее в ведре с водой. Аир обыкновенный Acorus calamus Многолетнее травянистое растение из семейства ароидные. Корневище поверхно- стное, горизонтальное, с характерным запахом. Листья длиной до 1 м, мечевид- но-линейные, сочные, также душистые. Стебель сплюснутый, одиночное соцветие - початок длиной до 12 см. Цветки мелкие, зеленовато-желтые. Плод сочный, крас- ный. В европейской части России семена не образуются. Цветет с мая до июня. В диком виде аир встречается в средней и южной полосе европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке, иногда образует густые заросли в сырых местах, по берегам рек.
На участке аир можно высадить как на берегу рукотворного водоема, так и в микс-бордер или каменистый садик. Посадочный материал берут с дикорастущих зарослей одновременно с заготовкой сырья и высаживают на предварительно под- готовленный и удобренный органикой участок. Предпочтительны средние по меха- ническому составу почвы. Посадка напоминает размножение ирисов. Для лучшей приживаемости листья укорачивают на 2/3. При посадке и первое время после нее желательны поливы. Уход включает своевременные прополки и в первые годы по- верхностные рыхления. Несмотря на болотное происхождение, растение удовлетво- рительно переносит засуху, но при этом заметно снижается прирост корневищ. Выкапывать корневища можно на 3—4-й год после посадки, совмещая заготовку сы- рья с пересадкой. Урожай составляет 4-5 кг с 1 кв. м. В лекарственных целях используют корневища аира. В природе их выкапывают летом, когда растение хорошо заметно и его легко найти. Но в культуре лучше это делать осенью, после отмирания листьев. Сырье моют, разрезают на куски длиной 5—30 см, толстые корневища дополнительно разрезают продольно. Сырье раскладывают тонким слоем. Сушат при температуре 30—35 С в сушилках. Срок годности - 1,5 года. Корневище аира содержит до 4,8% эфирного масла, дубильные вещества, аскор- биновую кислоту (150 мг%), йод. Горький гликозид акорин улучшает пищеварение и стимулирует выделение желчи и желудочного сока. Корневище аира оказывает противовоспалительное и антимикробное действие, обусловленное эфирным маслом. Применяют корневища аира внутрь как горечь для возбуждения аппетита при же- лудочно-кишечных заболеваниях, особенно гастритах с пониженной кислотностью, колитах, гепатитах и холециститах. Порошок корневищ аира входит в состав пре- паратов, которые назначают при язвенной болезни желудка, двенадцатиперстной кишки. Аир в связи с антисептическим, болеутоляющим действием рекомендуют при глоссите, гингивите, пародонтозе и других воспалительных процессах слизистой оболочки рта. В гинекологической практике отвар аира применяют для спринцева- ний при кольпитах кокковой и трихомонадной этиологии. В домашних условиях готовят водный отвар (10 г корневищ на 200 мл воды). Применяют по 1 столовой ложке отвара 3—4 раза в день. Алтей лекарственный Althaea officinalis Многолетнее травянистое растение из семейства мальвовые, высотой 1,5—2 м. Корневище многоглавое, корень стержневой, мясистый, с немногочисленными боко- выми корнями. Листья очередные, длинночерешковые, нижние пятилопастные, верх- ние продолговато-яйцевидные, трехлопастные, густо опушенные. Цветки розовые, расположены в пазухах листьев на коротких цветоножках, в верхней части стебля собраны в колосовидное соцветие. Плод дробный, дискообразной формы, при со- зревании распадается на 15—18 отдельных частей. Семена покрыты легко отделяю- щейся оболочкой. В диком виде алтей лекарственный можно встретить в степной и лесостепной зоне европейской части, на Кавказе и юге Западной Сибири. Корни у алтея стержневые, поэтому участки для его посадки выбирают с пло- дородными, рыхлыми, глубокими почвами. С осени вносят компост из расчета 2 ведра на 1 кв. м, участок перекапывают на глубину 20-25 см. Семена высевают ранней весной на глубину 2-2,5 см. Расстояние между рядками — 60-70 см. Если алтей уже растет на участке, то проще совместить его размножение с за- готовкой сырья. Осенью или весной до начала отрастания растение выкапывают, отделяют верхнюю часть корня с корневищем, делят на части с несколькими спя- щими почками и высаживают на участке на расстоянии 50— 60 см друг от друга,
на глубину 10—15 см. Уход за посадками состоит в поддержании участка в рыхлом и чистом от сорня- ков состоянии. Для подкормки в период весеннего отрастания можно использовать стандартные комплексные удобрения, имеющиеся в продаже. Выкапывают корни начиная со второго года жизни. Но не стоит держать расте- ния больше пяти лет. Их лучше разделить или заменить более молодыми, выращен- ными из семян. В качестве лекарственного сырья научная медицина применяет неодревесневшие корни и листья алтея, в народной медицине используют листья и цветки. Корни заготавливают осенью, в сентябре-октябре, после отмирания наземной части рас- тения или весной до начала отрастания. Их отряхивают от почвы, быстро моют в холодной воде, режут на куски и сушат при температуре 40-60 С. Листья по требованию Европейской Фармакопеи собирают до начала или во время цветения. Цветки заготавливают по мере распускания. Корни содержат около 10—20% слизистых веществ, 37% крахмала, 11% пектиновых веществ, 8% Сахаров, а также аспарагин, бетаин, лецитин, фитостерин, жирное масло и минеральные вещества. Отмечено также содержание яблочной и фосфорной кислот. Листья содержат 6—10% слизей, цветки - 5-9%. В Древней Греции отец ботаники Теофраст упоминал, что настой корней на сладком вине — прекрасное средство от кашля. Диоскорид расширил его примене- ние и назначал при дезентерии и циститах. Средневековые врачи разводили алтей в аптекарских огородах и активно использовали при простудных заболеваниях и заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Ибн Сина рекомендовал препараты ал- тея при кровохарканье, боли в суставах и радикулите. Применяют препараты алтея при воспалительных и катаральных явлениях дыха- тельных органов (бронхиты, ларингиты, фарингиты, трахеиты), а также при пнев-
мониях, туберкулезе легких, эмфиземе, бронхиальной астме. Лечебные свойства алтея обусловлены высоким содержанием полисахаридов, спо- собных в водной среде сильно набухать, покрывать тонким слоем слизистые обо- лочки и кожу. Этот слой предохраняет от воздействия вредных факторов (холод- ный и сухой воздух, раздражающее влияние пыли на дыхательные пути и др.). По- казанием для приема алтея являются воспаление и раздражения желудочно- кишечного тракта (поносы, острые гастриты, энтероколиты). Слизи предохраняют нервные окончания от раздражающего действия пищи и посторонних веществ. Кроме того, слизисто-полисахаридный комплекс впитывает и адсорбирует микробные, ви- русные и токсические продукты. В виде микроклизм отвар и настой используют при проктите и геморрое. Получены положительные результаты при использовании настоя алтея больными экземой. Уменьшалась острота высыпаний при псориазе. Растение рекомендуют применять в сборах при пищевой и химической аллергии. Существует большое число рецептов из алтейного корня. По мнению немецких фитотерапевтов, из алтейного корня предпочтительно готовить холодный настой, так как при горячем способе приготовления содержащийся в сырье крахмал зава- ривается и затрудняет переход действующих веществ в настой. Для его приготов- ления 6,5 г измельченного сырья заливают 100 мл воды комнатной температуры, настаивают 1 час, процеживают. Принимают по 1 столовой ложке через каждые 2 часа. При кашле добавляют сахар или мед. В отечественной литературе предпочтение отдают горячему настою: 2—3 столо- вые ложки корней заливают 0,5 л кипятка в термосе, настаивают 10-12 часов. Выпивают в течение дня в 3 приема по полстакана за 20-40 минут до еды. Сироп используют прежде всего от кашля. Для его приготовления 40 г из- мельченных корней варят на медленном огне 15 минут в 1 л воды, фильтруют, до- бавляют 1,5 кг сахара, доводят отвар до кипения и упаривают в 2 раза. После этого разливают сироп в бутылки из темного стекла, и принимают по мере необ- ходимости от 2 до 4 столовых ложек вдень при кашле. Важной особенностью этого растения является отсутствие противопоказаний и побочных действий. Аралия маньчжурская (Aralia mandshurica) Или аралия высокая, — листопадное деревце высотой 3-5 м. Корни рас- полагаются поверхностно на глубине 10-25 см от поверхности почвы, радиально, уходят на расстояние 2—3 м. Кора ствола усажена многочисленными крупными ши- пами, с чем связаны народные названия — шип-дерево, чертово дерево, чертова дубинка. Особенно сильно они развиты у молодых особей. Листья дважды перисто- сложные, длиной до 1 м. Осенью они приобретают нарядную багряную окраску. Цветки мелкие, белые или кремовые, собраны в зонтики, которые в свою очередь образуют многоцветковые (до нескольких тысяч цветков) верхушечные соцветия. Плоды диаметром 3—5 мм, ягодообразные, шаровидные, сине-черные, с пятью кос- точками . Цветет в июле—августе, плодоносит в августе—сентябре. Аралия сердцевидная (Aralia cordata) Травянистое растение высотой 1,5-2 м. Корневище толстое, мясистое, аромат- ное. Листья длиной до 50 см на длинных черешках, продолговато-овальные или широкояйцевидные. Цветки мелкие, зеленоватые или желтовато-белые, собраны в верхушечное метельчатое соцветие, состоящее из множества зонтиков. Цветет в июле-сентябре, плоды созревают в августе-сентябре.
Аралия маньчжурская Аралия сердцевидная Аралия встречается в диком виде только на Дальнем Востоке. При выращивании на участке предпочтительны полутенистые места с плодородными, хорошо дрениро- ванными почвами. Растения не выносят весеннего застаивания влаги. Оптимальные
сроки посадки — осенью после сбрасывания листьев или весной до их распуска- ния. Желательно после посадки замульчировать почву вокруг растений слоем тор- фа 3-4 см, особенно осенью. Если удалось достать только семена, то придется повозиться. У всех аралий семена образуются с недоразвитым зародышем, им необходима двухступенчатая стратификация. Первый этап - проходит в течение нескольких месяцев в помеще- нии при температуре около 25 С во влажном песке, второй — 5—6 месяцев при низких положительных температурах. Весной семена высевают на грядку. Уход за всходами обычный — прополки, при необходимости полив. Рыхлить почву следует осторожно - при повреждении поверхностной корневой системы растение плохо зи- мует, медленно растет и не дает поросли (это касается аралии маньчжурской). В двухлетнем возрасте сеянцы необходимо рассадить на постоянное место. По мере старения удаляют старые стволы. Разрастание куртины лучше направлять в нужную сторону. От зимних морозов это растение обычно не страдает, а вот от поздних весенних заморозков листья могут подмерзнуть. Семена в средней полосе России у аралии маньчжурской и сердцевидной вызревают лишь частично, в той части со- цветия, которая распустилась в начале цветения. С лечебной целью используют корни аралии, которые выкапывают начиная с сен- тября. Их тщательно очищают от земли, моют, режут на куски и сушат при темпе- ратуре около 60 С. Срок годности сырья - 2 года. Корни аралии содержат тритерпеновые сапонины (аралозиды А, В, С), дубильные вещества, холин, эфирное масло, смолы, аскорбиновую кислоту и витамины Bi и В2. Препараты аралии применяют при астенических состояниях, как средство, повы- шающее давление, уменьшающее возбудимость, раздражительность, оказывающее то- низирующее действие. Рекомендуют ее при физическом и умственном переутомле- нии, импотенции и на начальных стадиях атеросклероза сосудов головного мозга, а также при депрессии и истерии. Аралия противопоказана при эпилепсии, гиперкинезах, гипертонии, повышенной возбудимости. Не рекомендуется принимать ее перед сном. Настойку аралии готовят на 70-процентном спирте (1:5). Сырье измельчают и настаивают около 2 недель в темном месте. Принимают по 30—40 капель 2—3 раза в день. Несложно приготовить и отвар: 20 г измельченных корней заливают стаканом горячей воды и кипятят 30 минут на водяной бане. Принимают по 1 столовой лож- ке 3 раза в день до еды. Арника горная Arnica montana Арника из семейства астровые — многолетнее травянистое растение высотой 15— 50 см с коротким, слабо разветвленным корневищем. От него отходят тонкие шну- ровидные корни. Стебель чаще один, в верхней части слабоветвистый. На верхуш- ках стебля и ветвей образуются цветочные корзинки диаметром до 5 см, напоми- нающие желтую ромашку. Цветет в июне-июле, плоды созревают в июле-августе. Дикорастущая арника горная распространена преимущественно на высокогорных лугах Карпат, а также на суходольных лугах Верхнеднепровья, Верхнеднестровья и Прибалтики. Арника горная требовательна к плодородию почвы и увлажнению, светолюбива, плохо переносит сильное затенение. В культуре капризна, часто выпадает после зимы, что не исключает возможность выращивания. На «аптекарском огороде» ее с успехом могут заменить более неприхотливые североамериканские виды. Арника Шамиссо (A. chamissonis) и арника облиствен- ная (A.foliosa) отличаются от арники горной ланцетными листьями и более мел- кими многочисленными корзинками.
Участок для арники отводят хорошо дренированный, без весеннего застоя воды. Почву тщательно перекапывают и очищают от многолетних сорняков (пырея, осота и одуванчика). Размножать арнику можно семенами и вегетативно, кусочками корневищ. Семена через год-два теряют всхожесть, поэтому для посева лучше использо- вать свежие. Их высевают ранней весной. Расстояние между рядками должно быть не менее 45 см. Глубина заделки — 1—1,5 см. Всходы при благоприятных погодных условиях появляются через 2—3 недели. При наличии посадочного материала арнику удобно размножать вегетативно. Корневища лучше выбирать в начале отрастания, когда длина побега составляет 5-7 см. Слишком длинные отрастающие побеги будут обламываться при посадке. Корневища плохо хранятся, поэтому их по возможности быстро сажают в почву. После посадки обязателен полив, а в очень жаркую погоду участок на несколько дней можно укрыть нетканым материалом. Уход на первом году жизни включает 3—4 прополки. Рыхлить почву нужно осто- рожно, так как корневая система арники, особенно горной, располагается очень поверхностно и может быть повреждена. Обилие минеральных удобрений арника не выносит. Поэтому достаточно внести перед посадкой большое количество компо- ста. В дальнейшем можно подкармливать разведенным коровяком или небольшими дозами аммофоски или нитрофоски. Через 3—4 года растения лучше рассадить на новый участок, так как обычно они зарастают сорняками, с которыми довольно трудно бороться. В качестве лекарственного растения используют все указанные виды арники.
Цветочные корзинки со стеблями не более 1 см собирают вручную по мере распус- кания. Сушат сырье по возможности быстро, разложив тонким слоем на бумаге или ткани, на чердаках, под навесами или в сушилках при температуре не выше 50—60 С. В народной медицине используются трава и корни. Соцветия содержат до 4% арницина, эфирное и жирное масло, смолистые вещест- ва и красное красящее вещество — лютеин. Обнаружены органические кислоты: фу- маровая, яблочная и молочная в свободном состоянии. Срок годности сырья — 2 года. Арнику издавна широко применяют в европейской медицине. По преданию, И. В. Гете в преклонном возрасте принимал настой для поднятия тонуса организма и улучшения памяти. В Германии это одно из излюбленных лекарственных растений. Научная медицина широко использует арнику как кровоостанавливающее и проти- вовоспалительное средство в гинекологии. При нанесении на кожу настойка цветков арники действует как местно- раздражающее средство, способствует рассасыванию гематом. Замечено, что если настойку нанести сразу после травмы, то образования синяка можно избежать. Для более быстрого рассасывания гематом при сотрясениях мозга, кровоизлияниях в мозг, в сетчатку глаза, при болях в мышцах после их перенапряжения, люмба- го , артритах арнику принимают внутрь. Применяют настойку арники также как желчегонное и противовоспалительное средство при хронических холециститах, холангитах, желчно-каменной болезни, гепатитах. Настойку цветков арники готовят из мелко изрезанных цветков на 70%-ном спирте, в соотношении сырья к спирту 1:10. Настаивают 2—3 недели в темном месте, а затем процеживают. Настойку хранят в бутылочках из темного стекла в темноте. Применяют по 30—40 капель на воде или молоке до еды 2—3 раза в день. При местном применении во избежание раздражающего действия настойку разбавля- ют водой 1:5 или 1:10. Настой цветков арники готовят из расчета 10 г цветков на 200 мл воды. При- меняют внутрь по 1 столовой ложке 3 раза в день, запивая молоком или водой. Показания к применению те же, что и для настойки арники. Арника — очень сильное средство, поэтому необходимо строго соблюдать до- зировку при приеме. При передозировке препаратов арники повышается потоотде- ление, появляются ноющая боль в конечностях, озноб, одышка, тошнота, рвота, боли в животе, повышается диурез. Возможны нарушения функции сердечно сосуди- стой системы, тахикардия. Бессмертник песчаный Helichrysum arenarium Или цмин песчаный, из семейства астровые — многолетнее травянистое растение высотой 30—60 см с войлочно-шерстисто-опушенными побегами и деревянистым тем- но-бурым стержневым корнем. Цветоносные побеги, а их обычно бывает 5—10, вос- ходяще или прямостоячие. Цветочные корзинки мелкие, желтые, собраны в верху- шечное щитковидное соцветие. Листочки обвертки (то, что мы в основном прини- маем за лепестки) — лимонно-желтые, сухие. Плоды — мелкие четырехгранные се- мянки . Цветет в июне — августе. В диком виде растение можно встретить в сухих лишайниковых борах лесной зо- ны и в степной зоне европейской части и Сибири на песчаных почвах в сосновых борах, по опушкам, солнечным склонам гор. Бессмертник требователен к свету, поэтому его можно найти только в молодых лесах. Соответственно, и на участке место для него должно быть солнечным. Бессмертник предпочитает небогатые органикой, бедные калием и фосфором песча- ные почвы. На тяжелых почвах, склонных к заплыванию и образованию корки, бес-
смертник чувствует себя плохо. При посадке необходимо внести по 1—3 ведра торфа и песка на 1 кв. м. Реакция среды желательна средне- и слабокислая. Размножают культуру вегетативно или семенами, которые быстро теряют всхо- жесть, поэтому лучше использовать свежие. Семена мелкие, лучше сеять их, сме- шав с песком (1:2), в начале мая. Это позволяет более равномерно распределить их в бороздках. Расстояние между рядками - 25-40 см. Глубина заделки мини- мальная , около 0,5 см. При вегетативном размножении от растения отделяют розеточки листьев с до- вольно слабенькими корешками и сажают во влажную почву слегка заглубляя. Рас- стояние между растениями — 15—20 см. В этом случае они быстро образуют сплош- ной ковер. Деление и пересадку растений лучше производить весной и при необ- ходимости позаботиться о поливе в первое время после пересадки. Один раз в три-четыре года такое рассаживание придется повторять. Если этого не делать, то растения постепенно мельчают и выпадают после зимы. Лекарственным сырьем являются соцветия бессмертника песчаного. Собирать их нужно не полностью распустившимися, иначе при высушивании они начнут рассы- паться. Соцветия срезают ножницами, потому что розетки легко выдергиваются из песчаной почвы. Срок годности цветков бессмертника — 3 года. Соцветия содержат флавоноидные соединения, горькие и дубильные вещества, тритерпеновые сапонины, эфирное масло, органические кислоты, полисахариды, витамин К, аскорбиновую кислоту, соли калия, кальция, железа и марганца. Бессмертник обладает противовоспалительным, антибактериальным, противови-
русным, спазмолитическим и тонизирующим действием, нормализует обмен веществ. Он обладает способностью снижать содержание липидов в крови и способствовать выделению из организма холестерина и его предшественников. В основном бес- смертник известен как желчегонное средство при желчно-каменной болезни, холе- циститах, гепатитах, дисфункциях желчных путей. Совместно с другими растениями его рекомендуют при ожирении, склерозе, ише- мической болезни сердца, панкреатитах, лямблиях, обладает противоглистным действием. В народной медицине его использование еще шире — показанием к применению являются циститы, нефриты, диспепсии, психические расстройства, паралич, эк- зема , импотенция, дерматозы. В аптеках продают экстракт бессмертника сухой, который принимают по 1 г 3 раза в день в течение 2-3 недель. А в домашних условиях можно приготовить на- стой. Для этого 1 столовую ложку цветочных корзинок заливают стаканом кипятка и настаивают в термосе около получаса. Принимают по 2 столовые ложки 3 раза в течение дня за 20-40 минут до еды в качестве желчегонного средства, при гепа- титах . Боярышник кроваво-красный Crataegus sanguinea Кустарник, реже небольшое дерево, высотой 3-10 м, из семейства розоцветные. Побеги крепкие, блестящие, обычно несущие толстые прямые колючки длиной 2,5-4 см. Листья обратнояйцевидные, по краю крупнозубчатые, трех- или семи- лопастные. Цветки с пятью лепестками, желтовато-белые, со специфическим не- приятным запахом, собраны в густые щитковидные соцветия на концах укороченных побегов текущего года. Цветет в мае в течение 3—4 дней. Плоды яблокообразные, шаровидные или эллипсоидальные, диаметром до 1 см, ярко-красные, с 3—4 круп- ными твердыми семенами, созревают в августе — сентябре.
В диком виде боярышник встречается в северо-восточных областях европейской части России и на юге Сибири. Растет в лесной, лесостепной и степной зонах. В горах встречается до высоты 1000 м над уровнем моря. Вместе с другими видами широко распространен как декоративное растение. Часто культивируется в садах, парках и придорожных насаждениях. Плоды, соб- ранные близ дорог, не пригодны для дальнейшего использования. В качестве лекарственных используют еще несколько видов, которые подходят для озеленения: боярышник колючий, или обыкновенный, (С. oxyacantha) — дерев- це высотой до 3,5 м, иногда и более, с крепкими колючками длиной до 2,5 см; боярышник даурский (С. dahurica) — деревце или мощный кустарник до 6 м высо- той; а также боярышники Максимовича, перисто-надрезанный, восточный, понтий- ский, однопестичный, алтайский, пятипестичный. Боярышник нетребователен к почвам и уходу. Его размножают посевом семян, отводками, прививками и зелеными черенками. Основной способ размножения — се- менной. Физиологическая зрелость зародыша наступает раньше спелости плодов, поэтому семена заготавливают, когда плоды только побурели. Высевают их осе- нью. На месте посева сеянцы выращивают 3—4 года, подрезая весной на второй год стержневую корневую систему, чтобы в дальнейшем растения имели развет- вленную корневую систему и лучше переносили пересадку. Можно также однолетние сеянцы пересадить в школку для дальнейшего доращивания. Садоводы могут получить хороший посадочный материал, размножая удачные фор- мы путем прививки черенков способом улучшенной копулировки на подвои из дич- ков боярышника кроваво-красного 3—4-летнего возраста. Посадочные ямы заправляют удобрениями, в каждую вносят 1—2 ведра компоста, 20—30 г суперфосфата, 1 стакан золы (на кислых почвах можно и больше), все тщательно перемешивают и высаживают растения с одновременным поливом. Посадку можно проводить как осенью, так и весной. В плодоношение сеянцы вступают на 5—8-й, а иногда и 10—15-й год, а ве- гетативно размноженные растения - на 3-4-й год. Урожай с 1 куста составляет 3—8 кг, плодоносят растения ежегодно. Сырьем боярышника являются плоды и цветки. Цветки собирают в начале цвете- ния в сухую погоду. Сушат на открытом воздухе в тени или на чердаках, разло- жив тонким слоем, по возможности стараются не ворошить. Они очень хрупкие и нежные, при постоянном помешивании крошатся, и сырье теряет товарный вид. Плоды собирают зрелыми в сентябре — октябре, срывая весь щиток целиком, а затем удаляют плодоножки и незрелые плоды. Сушат в печах или сушилках при температуре 50—60 С. Хорошо высушенные плоды имеют слабый запах и слегка вя- жущий вкус. Сырье хранят в тканевых мешочках в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Срок хранения цветков — 2 года, плодов — 8 лет. Плоды боярышника содержат витамин С (75-277 мг%) , биофлавоноиды, каротин, пектиновые и дубильные вещества, сахара, органические кислоты. Содержатся также холин, ацетилхолин, тиамин, рибофлавин, анюцианы, катехины, органиче- ские кислоты. В цветках обнаружены кверцетин, кверцитрин, эфирное масло. В традиционной медицине целебные свойства боярышника известны со времен Диоскорида (I век до н.э.), его употребляли при расстройствах пищеварительно- го тракта, при почечно-каменной болезни, ожирении и как кровоостанавливающее средство. В настоящее время в медицине используют цветки и плоды для получения препа- ратов : настойки цветков, настоя плодов, экстракта жидкого плодов. Последний входит в состав препарата Кардиовален, который назначают при ревматическом пороке сердца, кардиосклерозе, стенокардии, вегетативных неврозах. Препараты боярышника снижают содержание холестерина в крови и применяются при миокар- дите . Цветки и плоды растения понижают проницаемость стенок сосудов и капил-
ляров. Причем цветки действуют сильнее плодов. В домашних условиях при указанных заболеваниях готовят настой из цветков или сушеных плодов (плоды необходимо предварительно растолочь). Суточная доза — 1 столовая ложка цветков или 2 столовые ложки плодов, настоянных в 1,5 ста- кана кипятка. Пьют в 3 приема за 30 минут до еды. Настойку из цветков готовят так: 10 г сухих цветков заливают 100 мл водки, настаивают 10 дней и принимают по 20—25 капель 3 раза в день до еды. Используют плоды в пищу в свежем и переработанном виде. Из них готовят сок, повидло, варенье, желе, мармелад, компот, муку. Бузина чёрная Sambucus nigra Невысокий раскидистый кустарник из семейства жимолостные с обильно ветвящи- мися стволами и крупными непарноперистыми листьями. Мелкие белые цветки соб- раны в зонтиковидные соцветия. Плоды - черно-фиолетовые, сочные, приятные на вкус ягоды. В настоящее время существует множество декоративных форм с разной степенью разрезанности листа и окраски. Широко распространена бузина в европейской части России, встречается в под- леске, на опушках. Она легко дичает и разрастается в заброшенных парках, на пустырях. Бузина неприхотлива, может расти даже на тяжелой глинистой почве. Растение предпочитает влажные участки, переносит заболачивание. Кустарник способен расти в полутени. Бузина почти не требует ухода и нуждается только в поливе
при засухе и ежегодном весеннем мульчировании компостом. Зимой побеги могут сильно обмерзать, но впоследствии растение восстанавливается. Размножают бузину семенами, отводками, одревесневшими и зелеными черенками. Семена, посеянные осенью, дружно всходят весной. При весеннем посеве потребу- ется стратификация семян в течение 120—180 суток. Для получения отводков весной маточный куст обрезают «на пень». В год об- резки появляются сильнорослые побеги. Их укладывают в почву на три четверти длины, а через год укоренившиеся отводки отделяют от маточного растения. В Фармакопеях многих стран мира бузина черная занимает весьма почетное ме- сто . Она была известна еще со времен Плиния, который рекомендовал ее цветки при простудных заболеваниях. В качестве лекарственного сырья при разных забо- леваниях используют цветки, плоды, кору, корни. Применение цветков разрешено научной медициной. Их собирают в самом начале распускания и сушат при темпе- ратуре не выше 30—35 С. Цветки содержат аскорбиновую кислоту, гликозид самбунигрин, рутин, эфирное масло, холин, органические кислоты. Настой цветков используют при простудных заболеваниях и гриппе в качестве жаропонижающего и противовоспалительного, им полощут рот и горло при стоматите и ангине, делают примочки при ожогах и фу- рункулах . Припарку из цветков бузины применяют при геморрое. Цветки включают в сборы при хроническом панкреатите. Кора действует как мочегонное. Ягоды из- вестны как потогонное и слабительное средство. В них обнаружены витамин С, каротин, дубильные вещества, карбоновые и аминокислоты, а в семенах еще и жирное масло. Вот несколько рецептов при самых разных заболеваниях. При мучающей жажде итальянская фитотерапия рекомендует бросить в 1 л кипящей воды горсть недоз- релых ягод бузины черной, кипятить 5 минут, добавить немного сахара и пить теплым. Ягоды бузины (только вареные!) ликвидируют запоры, стабильно улучшают рабо- ту желудка, нормализуют желчегонные процессы, регулируют кровяное давление. Французы для этой цели рекомендуют отвар ягод: 60 г бузины кипятить 3 минуты в 1 л воды, пить по 70 мл утром и вечером перед сном. При варке следует быть очень внимательным, так как бузина «сбегает» сильнее, чем молоко. Ягоды бузины черной используют для профилактики старения. По мнению ряда фитотерапевтов, ежедневное потребление ягод бузины черной продлевает жизнь и молодые годы. Напиток готовят так: 2 столовые ложки сухих ягод заливают 1 л воды, добавляют 5 столовых ложек меда, кипятят 6 минут, процеживают и пьют горячим, как чай, несколько раз в день. Василек синий Centaurea cyanus Однолетнее, реже двулетнее травянистое растение из семейства астровые с тонким стержневым разветвленным корнем. Стебель прямостоячий, в средней и верхней частях ветвистый, высотой 30—100 см, листья очередные, серо-зеленые. Цветки собраны в одиночных корзинках. Краевые цветки длиной до 2 см, синие, голубые или лазоревые, реже белые, бесполые, то есть семян они не образуют. Плод — слегка опушенная семянка с многорядным хохолком. Цветет с июня до поздней осени; плоды созревают в августе - октябре. В России василек произрастает в европейской части, реже в Западной Сибири и как заносное на Кавказе и Дальнем Востоке. Растет как сорняк в посевах ржи и пшеницы. Василек синий относится к быстрозацветающим и легким в культуре однолетни- кам, нетребовательным к почвам. Вырастить его очень просто. Это неприхотливое, долго цветущее растение луч-
ше сеять на хорошо освещенных участках ранней весной. Семена заделывают на глубину 2-3 см. Расстояние между рядками составляет 20-30 см. Всходы появля- ются через 5—7 дней. Уход заключается в прополках и рыхлениях. Даже подкормки ему необязательны. Семена собирают по мере отцветания соцветий, очищают и высевают на следую- щий род. Срок хранения семян василька — не более 2 лет. В медицинских целях используют только краевые цветки. При полном цветении из корзинок выщипывают краевые воронковидные синие цветки, стараясь не захва- тить внутренние трубчатые. Сушить сырье рекомендуется разложив тонким, рыхлым слоем на чистой бумаге (при соблюдении этих условий цветки сохраняют яркую окраску) или в сушилках при температуре не выше 40-50 С. Срок годности сырья — 2 года. Краевые цветки василька содержат антоцианы и кумарины. Кроме того, обнару- жены тритерпеноиды, стерины, полиацетиленовые соединения, фенолкарбоновые ки- слоты (хлорогеновая и кофейная) и их производные, дубильные вещества. В научной медицине настой цветков применяют при хронических воспалительных заболеваниях почек и мочевыводящих путей. Они входят в состав мочегонных сбо- ров, применяемых при мочекаменной болезни, пиелитах, циститах, уретритах. Благодаря антимикробному действию в смеси с другими растениями василек при- меняют при аденоме простаты и простатитах. Его используют в виде примочек при воспалительных заболеваниях глаз — блефаритах, конъюнктивитах, а также при покраснении от переутомления. Любителям ночных бдений у монитора компьютера стоит обратить внимание на это растение. В этом случае готовят более концен- трированный настой: 2 столовые ложки сухих измельченных цветков василька си-
него заливают 0,5 л кипяченой воды, кипятят на слабом огне 10 минут, на- стаивают 0,5-1 час и процеживают. В качестве мочегонного средства при отеках сердечного происхождения василек применяют в виде настоя: 1 чайную ложку сухих цветков заливают кипящей водой, настаивают без кипячения в течение 20 минут, охлаждают, процеживают. Принима- ют по 1/4 стакана 3 раза в день за 20-30 минут до еды. Девясил высокий Inula helenium Многолетнее крупное, довольно декоративное растение, достигающее в культуре высоты 2 м. Корневище короткое, часто многоглавое, с отходящими от него мно- гочисленными и толстыми корнями. Листья очередные, прикорневые — черешковые, крупные, продолговато-эллиптические. Соцветия ярко-желтые. Девясил цветет в августе, семена созревают к середине сентября. Растение в диком виде распространено в южных регионах нашей страны - на Кавказе, Алтае, в Поволжье. Для девясила подойдет солнечное место с глубокими некислыми почвами. Семе- нам необходима стратификация, сеять их лучше под зиму. Можно, конечно, и про- стратифицировать семена 2—3 месяца в холодильнике, но подзимний посев — го- раздо менее хлопотное занятие. Расстояние между рядками оставляют не менее 70 см. Перед посевом желательно внести минеральные и органические удобрения: приблизительно по 1 ведру компоста и 30—40 г суперфосфата на 1 кв. м. Всходы появляются в мае. Уход за ними обычный — рыхления и прополки. Начи- ная со второго года жизни можно подкармливать растения раннем весной ком-
плексными удобрениями (20-30 г на 1 кв. м). Лекарственным сырьем девясила являются корни, которые начинают выкапывать с осени второго года жизни. Из собственного опыта советую копать их на втором году не все подряд, а как бы прореживая посевы. Таким образом освобождается место для роста оставшихся корней в дальнейшем. Можно выкапывать корни и рано весной, до того как растения тронутся в рост. Кроме того, весной очень удобно отделять верхнюю часть корневища с мелкими корнями и возвращать ее в почву, а остальные корни использовать на сырье. Корни сразу очищают от земли и промывают холодной водой. Измельчать их же- лательно сразу, потому что в сухом виде сделать это довольно проблематично. Сушить их лучше без сильного подогрева. В корнях девясила содержится инулин (более 40%), алкалоиды, стерины, сапо- нины, эфирное масло. Инулин впервые был обнаружен в прошлом веке именно в де- вясиле, и только потом в одуванчике, цикории, топинамбуре, и именно ему обя- зан своим латинским названием. Девясил высокий — древнее лекарственное растение, которое использовали еще отцы медицины — Гиппократ и Гален. По старым русским поверьям он имеет девять волшебных сил, откуда и русское название. По приказу А. Суворова солдатам да- вали отвар девясила для поддержания сил при переходе через Альпы. Научная медицина использует его в основном в качестве отхаркивающего при кашле. Народная медицина применяет его более широко, и не только корни, но и листья, и соцветия. Тибетская медицина рекомендует наземную часть растения при ангине, дифтерии, различных желудочно-кишечных заболеваниях. В нашей на- родной медицине девясил используют при коклюше, как противоглистное, кровоос- танавливающее , улучшающее аппетит и обмен веществ средство. Отвар корней готовят из 1 столовой ложки измельченного сырья и стакана ки- пятка , который принимают внутрь по 1 столовой ложке 3 раза вдень. Французы рекомендуют добавить в отвар 1 чайную ложку меда, считая, что это усиливает отхаркивающий эффект. Неоднократно испробованный на себе рецепт: 4 столовые ложки корней девясила заливают бутылкой красного вина, желательно кагора, предварительно доведенно- го до кипения, и нагревают на водяной бане около 2 часов под крышкой, остужа- ют и процеживают. Принимают как в качестве отхаркивающего средства, так и при астенических состояниях по 1 столовой ложке 3 раза в день перед едой. Особен- но хорошо принимать этот напиток весной, когда организм ослаблен. Противопоказан девясил при заболеваниях почек, беременности и в период кормления грудью. Душица обыкновенная Origanum vulgare Душица из семейства яснотковые — многолетнее травянистое растение с пря- мостоячим стеблем высотой до 80 см. Мелкие цветки собраны в щитковидно-метельчатые соцветия. Окраска цветков может быть от лиловой до белой. Плоды — очень мелкие темные орешки. Цветет в июне - августе, семена созревают в конце августа — сентябре. Родина душицы — Европа. Встречается на полянах, опушках, среди кустарников, на сухих открытых местах, по склонам холмов. В некоторых странах введена в культуру. Созданы сорта: Радуга, Северное сияние, Хуторянка и др. Растение предпочитает хорошо освещенные участки и легкие плодородные почвы. При выращивании в тени душица меньше накапливает эфирного масла и, соответст- венно, обладает меньшей целебной силой. При подготовке участка под эту куль- туру следует очень тщательно выбрать многолетние сорняки. В год посева расте- ния развиваются очень медленно и их легко забивают сорняки.
Размножают душицу семенами и делением куста. При выращивании через рассаду расход семян меньше, чем при посеве непосредственно в грунт. Глубина заделки семян - около 0,5-1 см. Делить и рассаживать кусты лучше ранней весной. Почву поддерживают в рыхлом и свободном от сорняков состоянии. Весной до отрастания растений и после того, как срезали траву на сырье, вносят мине- ральные удобрения (30—40 г аммофоски на 1 кв. м). Лекарственным сырьем является трава душицы. Во время массового цветения на- чиная со второго года вегетации растения срезают на высоте 15—25 см. Получен- ное сырье сразу сушат при температуре 30-40 С. Срок хранения сырья — не боль- ше 1 года. Трава душицы содержит эфирное масло (около 0,1%), танины, фенольные кисло- ты, флавоноиды, аскорбиновую кислоту. В качестве лекарственного растения душица использовалась еще древними гре- ками. Диоскорид применял ее при потере аппетита. Хильдегарде Бингентская счи- тала, что она предотвращает запоры. В травниках XVI-XVII веков растение реко- мендовали как отхаркивающее, молокогонное и отгоняющее злых духов средство. Как показали исследования, препараты душицы подавляют образование газов и стимулируют выделение желчи. Тимол и карвакрол, компоненты эфирного масла, обладают антибактериальным и фунгистатическим (подавляют развитие патогенных грибов) действием. Кроме того, душица обладает желчегонным, спазмолитическим,
возбуждающим аппетит действием, улучшает пищеварение. Отвар травы оказывает сильное диуретическое действие. В медицине настой используют как успокаиваю- щее средство при повышенной нервной возбудимости и бессоннице. Наружно настой и отвар применяют при экземе, нарывах, а также для ванн при золотухе и рахите у детей. Настой готовят как чай, заваривая 1 столовую ложку измельченной травы в стакане кипятка. Принимают по 1/2 стакана 2 раза в день. Можно заварить 1 столовую ложку в заварочном чайнике и пить этот целебный и ароматный чай вме- сто обычной заварки или просто примешать небольшое количество цветков и лис- тиков в чайную заварку. По французскому рецепту можно приготовить целебное вино: на 50 г сырья бе- рут 1 л сладкого вина (типа муската), настаивают 10 дней и процеживают. При- нимают по 1 бокалу 3 раза в день до еды или во время еды в качестве стимули- рующего пищеварение, в промежутках между приемами пищи — в качестве отхарки- вающего и общеукрепляющего средства. Золототысячник малый Centaurium minus Или золототысячник зонтичный, — одно- или двулетнее травянистое растение семейства горечавковые, достигает в высоту 40 см. Корень стержневой, разветв- ленный, слабый. Прикорневые листья ланцетно-яйцевидные, стеблевые-яйцевидные с 5 жилками, относительно широкие, тонкие, с цельным краем. Стебли только на верхушке вильчато-ветвистые. Соцветие щитковидно-метельчатое, обычно сжатое. Цветки яркие, розово-красные. Плод - продолговатая двустворчатая мно- хюсемянная коробочка, семена очень мелкие. Цветет с июня по сентябрь. Семена созревают в августе — сентябре.
Произрастает золототысячник на территории европейской части России, а также на Кавказе в травостоях влажных заливных лугов, лесных полян, опушек. Растет преимущественно небольшими куртинами. Почву под золототысячник готовят тщательно: молодые сеянцы очень мелкие, растут медленно и сорняки его могут задушить. Он не требователен к плодородию почвы, но почва обязательно должна быть легкой и не склонной к заплыванию и образованию корки. Семена проще всего собрать в природе, так как в магазине такой «экзотики» не найти. Они очень мелкие, поэтому лучше сеять их, предва- рительно перемешав с песком в соотношении 1:4—5. Высевают поверхностно, в слегка уплотненные и предварительно политые бороздки рано весной, почти не присыпая землей. После посева грядку на несколько дней накрывают полиэтилено- вой пленкой или нетканым материалом, так быстрее появятся всходы. Всходы мелкие, поэтому посевы следует чаще пропалывать. При сильной засухе желательно их полить. К зиме первого года растения образуют только маленькую розетку листьев. Можно вырастить рассаду: посеять семена в горшок в конце февраля - начале марта, а в конце мая уже подросшие растения высадить по не- сколько штук на грядку на расстоянии 5—10 см. На второй год, срезая сырье, не забудьте оставить несколько растений на семена. Золототысячник заготавливают в начале цветения. Растение срезают ножницами или секатором у самой почвы вместе с розеточными листьями. Сушить сырье лучше всего на чердаках под железной крышей или под навесами с хорошей вентиляцией. Сырье расстилают слоем 3—5 см на бумаге или на мешковине цветками в одну сторону. Сохнет золототысячник довольно долго. При сушке на свету теряет цвет. Трава содержит 0,6—1% алкалоидов (гентианин), в значительных количествах обнаружены иридоиды, тритерпеноиды. Флавоноиды присутствуют в количестве 0,2% (апиин, лютеолин, апигенин, скутеляреин, рутин, кверцетин). Трава золототысячника обладает очень горьким вкусом, поэтому настой даже в разведении 1:3500 остается очень горьким. В виде отвара, настоя траву используют при гастрите с пониженной секрецией, при некоторых диспепсиях, метеоризме, при заболеваниях печени, желчного пузы- ря и почек, панкреатитах, анемии, сахарном диабете, иногда как противоглист- ное средство. Отвар травы золототысячника принимают при болезнях почек, как тонизирующее и общеукрепляющее средство, особенно после тяжелых болезней. В практической медицине (в сборах) траву золототысячника применяют при бо- лезнях крови для стимулирования формирования эритроцитов. Золототысячник — одно из немногих растений, которое применяется при повы- шенной кислотности желудочного сока. В больших дозах препараты золототысячника могут вызвать расстройства пище- варения . Настой травы: 1 чайную ложку измельченного сырья заливают 1 стаканом кипят- ка, нагревают на водяной бане 10—15 минут, настаивают до охлаждения, процежи- вают, добавляют сахар или мед для вкуса. Принимают по 1/3-1/2 стакана 3 раза в день за полчаса до еды как горечь для возбуждения аппетита и улучшения пи- щеварения при пониженной функции желудочно-кишечного тракта. Настойку из травы золототысячника готовят следующим образом: 20 г измель- ченной травы золототысячника заливают 40%-ным спиртом, настаивают 7-14 дней, ежедневно несколько раз встряхивая, процеживают. Назначают внутрь по 20—30 капель 2-3 раза в день за 15—20 минут до еды для повышения аппетита и улучше- ния пищеварения.
Лапчатка прямостоячая Potentilia erecta Или калган, из семейства розоцветные - многолетнее травянистое растение вы- сотой до 15—40 см. Стебли тонкие, приподнимающиеся, вверху вильчато- ветвистые. Листья тройчатые, с двумя большими прилистниками. Цветки одиноч- ные , желтые. Венчик состоит из 4 раздельных лепестков в отличие от других лапчаток, у которых 5 лепестков. Плод — яйцевидная, слегка морщинистая се- мянка темно-оливкового или коричневого цвета. Цветет с мая по август. Плоды созревают в августе—сентябре. В диком виде растение встречается в лесной зоне европейской части страны, Западной Сибири, на Кавказе. Часто растет на сыроватых местах, между кустар- никами, на лугах, в болотистых местах, изреженных хвойных и хвойно- мелколиственных лесах. Растение предпочитает рыхлую, плодородную почву. На тяжелых глинистых поч- вах корни получаются мельче, более корявые и мелкие, а наземная часть не та- кая пышная. Семенами это растение выращивать долго. Посадочный материал проще всего принести из природных мест обитания. Выкапывать растения лучше во время цве- тения , когда их легко определить. После посадки на участок их поливают и на
некоторое время притеняют. Уход самый обычный, включает рыхления, прополки и при необходимости поливы. В дальнейшем при выкопке сырья верхнюю часть корня с почками возобновления можно посадить на освободившееся место. Через год растения пригодны для получения корней. Корневища лапчатки собирают осенью, выкапывают лопатой, освобождают от ком- ков земли, промывают. Раскладывают на улице для провяливания, а затем досуши- вают . Сырье сохраняет лечебные свойства до 6 лет. Основными веществами, определяющими фармакологическую активность лапчатки, являются конденсированные танниды, тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Со- держание дубильных веществ в корневищах лапчатки больше, чем в коре дуба, и составляет 2 0—3 0 %. Корневища растения оказывают вяжущее, бактерицидное, противовоспалительное и кровоостанавливающее действие. Местный противовоспалительный эффект связан с дубильными веществами, способными создавать биологическую пленку, которая защищает ткани от химических, бактериальных и механических воздействий, со- провождающих воспаление. Отвары лапчатки назначают внутрь при энтеритах, энтероколитах, диспепсиях, дизентерии, язвенных колитах с кровотечением из кишечника. Рекомендуют их при гастритах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, как желчегон- ное средство при холециститах, холецисто-холангитах, острых и хронических ге- патитах, циррозах печени, в том числе и в отечно-асцитической стадии. Лапчатку применяют для полосканий при воспалительных заболеваниях полости рта (стоматиты, гингивиты), кровоточивости десен, ангине и хронических тон- зиллитах. В виде аппликации отвар лапчатки применяют при геморрое, ожогах, экземе, нейродермитах, трещинах кожи и слизистых оболочек, при потливости ног1. Для приготовления отвара 1 столовую ложку корневищ лапчатки заливают 1 стаканом воды комнатной температуры, доводят до кипения, кипятят на водяной бане в течение 10—15 минут, охлаждают, процеживают. Принимают по 1 столовой ложке 3-4 раза в день за 1 -1,5 часа до еды при заболеваниях желудка и кишеч- ника. Настойка корней лапчатки на водке напоминает по цвету коньяк и довольно приятна на вкус. И при этом она сохраняет все свои полезные свойства. В каче- стве напитка 10—20 г корней настаивают в 0,5 л водки. Через 2—3 недели на- стойку процеживают и применяют по ликерной рюмочке перед едой в качестве об- щеукрепляющего и тонизирующего средства. Калина обыкновенная Viburnum opulus Ветвистый кустарник или небольшое дерево высотой 1,5—4 м из семейства жимо- лостные . Листья супротивные, трех-пятилопастные. Соцветия расположены на вер- хушках молодых ветвей в виде рыхлой щитковидной метелки с 6—8 лучами, раз- ветвленными в верхней части. Краевые цветки на соцветии значительно крупнее и наряднее внутренних. Внутренние цветки обоеполые, сидячие или на очень корот- ких цветоножках, белые или розовато-белые. Плоды — шаровидные ярко-красные костянки длиной 8—10 мм. Цветет в мае—июне, плоды созревают в августе—сентяб- ре. В России калина обыкновенная встречается в лесной и лесостепной зоне евро- пейской части, в Западной и Средней Сибири, а также на Кавказе. На садовом участке для калины оставляют место с избыточным увлажнением и кислотностью почвы, равной 5,5-6,5. Сажают молодые растения весной или осе- нью. В посадочные ямы размером 50x50 см добавляют кроме торфа 40-50 г фосфо- ра, по 25-30 г калия и азота. При посадке саженец заглубляют на 3—5 см. Появ- ляющиеся при этом придаточные корни улучшают приживаемость.
Семенное размножение калины - занятие довольно хлопотное. Поэтому в культу- ре основной способ размножения — зеленое черенкование. Черенки срезают в пе- риод активного роста растений. Вегетативно размноженные растения вступают в плодоношение через 2—3 года. Легко размножить калину и отводками, прикопав нижнюю веточку. Уход включает подкормки, которые проводят дважды за сезон: до начала веге- тации и перед началом листопада. Весной вносят 50 г аммиачной селитры, 60 г суперфосфата и 40 г калийной соли на 1 растение. Осенью дают только фосфор и калий в два раза меньше весенней дозы. Каждую весну у взрослых растений про- водят санитарную, а у старых еще и омолаживающую обрезку. Калина часто поражается калиновым листоедом, который съедает все листья, оставляя от них только жилки. Для борьбы с ним растения обрабатывают препара- том «Актеллик». Однако делать это необходимо, строго соблюдая период ожидания от обработки до уборки плодов. И чем он больше, тем лучше. Сырьем калины обыкновенной является кора, которую заготовляют ранней весной (в апреле — мае) во время сокодвижения. Плоды калины собирают в период их полной зрелости в сухую погоду, срезая или обрывая вместе с плодоножками. Со- хранить их можно высушив или заморозив. Последнее предпочтительно. Кора калины обыкновенной содержит гликозид вибурнин, смолы, дубильные и другие вещества; плоды - инвертный сахар, дубильные вещества, изовалериано- вую, уксусную и аскорбиновую кислоты; семена — жирное масло. Плоды содержат до 11% Сахаров, 3,1% органических кислот, пектиновые вещества, 40 мг% витами- на С, дубильные и красящие вещества, Р-активные полифенолы (укрепляют капил-
ляры), флавонолы. Применяют кору калины как кровоостанавливающее средство, главным образом при маточных кровотечениях, в виде отвара, который готовят из 1 чайной ложки коры и 1 стакана воды. Принимают по 1 столовой ложке 3 раза в день до еды. Можно использовать кору в виде экстракта, который получают, заливая 1 часть коры калины 50%-ным раствором спирта (10 частей). Экстракт назначают внутрь по 20—30 капель на прием 2-3 раза в день до еды. Настой или отвар ягод употребляют внутрь при язвенной болезни желудка и за- болеваниях кишечника, фурункулах, карбункулах, экземе, язвах на коже. Сок из сырых ягод рекомендуют наружно от прыщей, веснушек, внутрь — при бронхиальной астме и гипертонии. Теплый отвар ягод с медом хорошо помогает от простуды - кашля, хрипоты, при удушье, лихорадке, диарее, водянке, болезнях печени и желтухе. В Балканских странах при кашле используют следующий рецепт: 1 стакан сока калины смешивают со 100 г коньяка и 2 столовыми ложками меда, тщательно пере- мешивают и принимают по 1 столовой ложке 3 раза вдень при сильном кашле. Ягоды, настоянные на горячем меде в течение 6—7 часов, употребляют при бронхитах, воспалении легких и заболеваниях печени. Настоем цветков и листьев полощут горло при ангине. Свежие ягоды и настой из них полезны при гастрите с пониженной секрецией желудка. Рекомендуется съедать ежедневно по 1-2 стакана ягод калины с медом, добавляя его по вкусу, это способствует профилактике ра- ка желудка. Кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis Многолетнее травянистое растение высотой до 1 м из семейства розоцветные. Листья непарноперистые, собраны в розетку. Цветки пурпуровые, образуют густые короткие овальной формы соцветия-головки, сидячие на длинных цветоносах. Плод - орешек. Цветет в июне - августе.
В больших количествах произрастает в Сибири, на Дальнем Востоке, в европей- ской части страны встречается редко. Встречается на суходольных и заливных лугах, в кустарниках, на опушке лесов, полянах и вырубках. Вырастить растения можно из семян или принести корневища с луга. Семена не- обходимо посеять под зиму слегка недозрелыми, так как для прорастания они ну- ждаются в стратификации. Семена сохраняют всхожесть около полутора лет. Сле- дующей осенью растения рассаживают на расстоянии 50—60 см друг от друга на постоянное место. Выкапывать сырье можно на 3-4-й год после посева. Уход чрезвычайно простой - прополки и рыхления. Вредителями и болезнями растение практически не поражается, поэтому выращивать его одно удовольствие. В дальнейшем при выкопке корней на сырье мелкие корешки с почками возобновле- ния можно посадить на новое место. Таким образом постоянно будет свой поса- дочный материал. Корни выкапывают лопатой, очищают от земли, отрезают наземную часть расте- ния и промывают холодной водой. Сырье провяливают на солнце, а затем сушат в сушилках. Не рекомендуется сушить сырье на железных крышах и противнях, так как оно чернеет и частично теряет лекарственные свойства. Срок годности - 5 лет. Все части растения содержат дубильные вещества. Кроме того, в корнях найде- ны свободные галловая и эллаговая кислоты, крахмал, тритерпеновые сапонины (до 4%). Кровохлебка издавна известна в китайской и тибетской медицине, ее ре- комендуют при кровотечениях и поносах. В народной медицине кровохлебка широко применяется при кровохарканьях у туберкулезных больных, как наружное для за- живления ран. Научной медициной растение используется как вяжущее средство при желудочно-кишечных заболеваниях (энтероколиты, поносы различной этиоло- гии) , как кровоостанавливающее при внутренних кровотечениях, для полоскания горла, лечения стоматитов и гингивитов. Отвар из кровохлебки готовят так: 1 столовую ложку измельченных корней за- ливают 1 стаканом кипяченой воды комнатной температуры и кипятят на водяной бане 30 минут, процеживают, не остужая. Принимают по 1 столовой ложке 5—6 раз в день до еды. Левзея сафлоровидная Rhaponticum carthamoides Многолетнее травянистое растение семейства астровые с прямостоячими стебля- ми высотой до 1,5 м. Корневище горизонтальное, темно-бурое, ветвистое, с мно- гочисленными тонкими жесткими корнями длиной до 20 см. Цветки фиолетово- розовые, собраны в верхушечные одиночные корзинки диаметром 4—8 см. Плоды — ребристые семянки, длиной 6—8 мм, шириной 3—4 мм, с коротким хохолком. Цветет в конце мая - июне; семена созревают в июле - августе. Встречается в основном в пределах субальпийского пояса Алтая, Кузнецкого Алатау, Западных и Восточных Саян. В культуре левзея сафлоровидная лучше растет на супесчаных и суглинистых почвах на участках с небольшим уклоном, обеспечивающим сток избытка воды. Плохо переносит тяжелые почвы с близким стоянием грунтовых вод. Предпочитает хорошо освещенные участки. Посев проводят рано весной стратифицированными в течение 2-3 месяцев семе- нами, их высевают на глубину 1,5-2 см, расстояние между рядками - 50—70 см. Всходы появляются через 1,5—2 недели. В первый год развивается только розетка прикорневых листьев. Начиная со второго-третьего года вегетации левзея начи- нает цвести и плодоносить. Некоторые растения зацветают в первый раз только на 4-м году жизни. Соцветия с завязавшимися семенами необходимо оберегать от
нашествия птиц, которые очень любят лакомиться семенами из цветочных корзи- нок. Сразу после цветения корзинки обвязывают тряпочкой или кусочком марли. Левзея отзывчива на внесение органических и минеральных удобрений. При под- готовке участка вносят навоз, торфонавозный компост в дозе 2-3 ведра на 1 кв. м. В период вегетации со второго года жизни в начале активного роста растений проводят подкормки: вносят 10 г азотных, 30 г фосфорных и 10 г калийных удоб- рений на 1 кв. м. Уход включает прополки, рыхления и при необходимости поли- вы . Наземную массу скашивают со второго года жизни в июне. Корни можно выка- пывать начиная с 3-го рода жизни. Маралы поедают левзею для восстановления сил весной. Эти свойства подметили охотники и начали применять растение в качестве средства, повышающего работо- способность и выносливость. И соответственно, за ним прочно закрепилось на- звание — «маралий корень». В медицине используют подземные органы (корневища с корнями), которые заго- тавливают в сентябре. Их промывают, не допуская долгого замачивания в воде (при этом вымываются действующие вещества), затем сушат, периодически переме- шивая. Срок годности сырья - 3 года. В подземных органах содержатся фитоэкдизоны, стерины, гликозиды, флавонои- ды, дубильные вещества, эфирные масла, смолы, жиры, камеди, каротин, аскорби- новая кислота, инулин, щавелевокислый кальций, соли фосфорной кислоты. В на- земных органах (соцветиях, стеблях, листьях) также присутствует экдистерон. Фитоэкдистероиды, содержащиеся в корнях левзеи, обладают анаболическим дей- ствием, то есть способствуют увеличению мышечной массы. Установлено, что эк- дизоны левзеи проявляют психостимулирующее и адаптогенное действие, поэтому
их следует рассматривать как основные действующие вещества этого растения. Жидкий экстракт и настойку из корневищ с корнями применяют в научной меди- цине в качестве стимулирующего средства при функциональных расстройствах нервной системы, умственном и физическом утомлении, пониженной трудоспособно- сти, при вегетососудистых нарушениях, депрессии. Он повышает содержание эрит- роцитов и гемоглобина в крови. В народной медицине настойку, настой и отвар корневищ с корнями применяют как тонизирующее, стимулирующее средство при ас- тении у выздоравливающих и пожилых людей. Чаще всего препараты левзеи исполь- зуют осенью, зимой и весной, когда резко возрастает заболеваемость простудны- ми недугами и проявляются сезонные депрессии. В домашних условиях легко приготовить настой корневищ с корнями: 20 г из- мельченного сырья заливают 1 стаканом кипятка, настаивают 3 часа, про- цеживают . Принимают по 1 столовой ложке 3 раза в день перед едой. Хранят на- стой в холодильнике не более 2 дней. Более удобна в хранении и использовании настойка корневищ с корнями на вод- ке (1:5). Настаивают ее 45 дней, принимают от 20 капель до 1 чайной ложки (в зависимости от индивидуальных особенностей человека) 3 раза в день за 15—20 минут до еды, вечером — не менее чем за 5 часов до сна. Курс лечения — 2 ме- сяца, перерыв — 10 дней. Мелисса лекарственная Melissa officinalis Многолетнее травянистое растение из семейства яснотковые высотой до 80 см. Листья супротивные, яйцевидной формы. Цветки пазушные, собраны в верхних му- товках по 5—6 штук. Цветет в июле-августе, семена созревают в сентябре. В диком виде распространена в Средней и Южной Европе, на Балканах, на Ук- раине . Культивируется в большинстве европейских стран, где встречается как одичавшее растение по опушкам, среди кустарников, в лесах.
Мелисса лекарственная требовательна к теплу и свету. Может расти и в тени- стых местах, но при этом снижается содержание эфирного масла. При избыточном увлажнении и слишком густой посадке может поражаться грибными и бактериальны- ми заболеваниями. Предпочитает суглинистые и супесчаные, богатые перегноем почвы. Участок под мелиссу лучше приготовить с осени. При перекопке тщательно вы- бирают сорняки и вносят компост или перепревший навоз из расчета 1-2 ведра на 1 кв. м. Растения, выращенные из рассады, зацветают в первый род жизни. При посеве в грунт можно ожидать цветения лишь единичных экземпляров в сентябре. Весной и осенью можно размножить мелиссу делением куста 2—3-летних расте- ний. Не стоит делить куст на слишком мелкие части, такие деленки плохо прижи- ваются . Во время вегетации почву поддерживают в рыхлом, чистом от сорняков со- стоянии. Весной мелиссу подкармливают минеральными удобрениями (нитрофоска, аммофоска). В первой половине вегетации — раствором коровьего навоза или птичьего помета. Во второй половине лета лучше ограничиться суперфосфатом. При избытке азота рост растений затягивается, и они хуже зимуют. Траву срезают в начале цветения в конце июня - начале июля. В домашних ус- ловиях можно общипывать листочки до начала бутонизации. В этот период они крупные и душистые. Цветущая и плодоносящая трава содержит меньше эфирного масла. Сырье сушат при температуре до 40 С. При высокой температуре эфирное масло улетучивается. В траве и листьях мелиссы содержатся дубильные вещества, горечи, розмарино- вая кислота, тритерпены и флавоноиды, а также 0,1—0,2% эфирного масла. Основ- ные компоненты эфирного масла - цитронеллаль и цитраль, которые и придают растению характерный лимонный запах. Как лекарственное растение мелисса известна с древнейших времен. Ее упоми- нает в своих трактатах Авиценна. В Средние века ее разводили в монастырских садах и использовали от многих болезней, особенно при нарушениях сна, ощуще- нии тяжести в животе, заболеваниях сердца, женских болезнях и даже при чуме. В настоящее время мелиссу применяют в качестве успокаивающего средства при бессоннице, гипертонии, сердечных неврозах, истериках, женском климаксе. Ме- лиссовый чай — хорошее средство при заболеваниях желудка, особенно на почве стресса и нерегулярного приема пищи (дискинезии, плохом пищеварении, метео- ризме) . В Германии из мелиссы выпускают препарат против герпеса. В домашних условиях проще всего использовать это растение в виде чая: 1 чайную ложку заваривают в стакане кипятка и пьют как чай после еды. Полезен также настой на белом вине: берут 30 г сухих листьев и 1 бутылку белого сухого вина (типа Рислинг). Настаивают, периодически встряхивая в стеклянной посуде в темноте в течение 2—3 дней. Процеживают и принимают по 1 столовой ложке 3 раза вдень перед едой. Хранят вино в закупоренной бутылке в холодильнике не больше месяца. Мята перечная Mentha piperita Травянистое растение семейства яснотковые, высотой 60—80 см. Стебли прямо- стоячие, четырехгранные, начинают супротивно ветвиться почти от основания стебля. Листья темно-зеленые. Центральный стебель и боковые супротивные ветви заканчиваются сложным колосовидным соцветием. Цветки мелкие, венчики лиловые. Цветет мята перечная в июле-августе. Мята перечная — сложный межвидовой гибрид, в дикой природе не существует, цветки почти полностью стерильны и семян практически не образуют. Для мяты более пригодны плодородные почвы с достаточным увлажнением. На тя-
желых почвах, бедных органическими веществами, и при недостатке влаги мята слабо развивается, образует мало корневищ и плохо зимует. В южных районах мяту используют как многолетнее растение: осеннюю посадку проводят в октябре — начале ноября, после выпадения осенних дождей. В услови- ях Подмосковья мята нуждается в пересадке через год, посадку ее проводят в основном в ранневесенний период. Размножается она только вегетативным путем - корневищами. Более эффектно смотрятся сорта с антоциановым окрашиванием (Мо- сквичка, Медичка, Лекарственная 4). Кроме того, они отличаются еще и повышен- ным содержанием эфирного масла. В медицине используют листья мяты, эфирное масло и ментол. Для получения аптечного листа растение срезают в фазе цветения. Сушат сырье в хорошо прове- триваемом помещении, в тени,а если используют тепловые сушилки, то при темпе- ратуре не выше 30—35 С. В противном случае улетучивается эфирное масло. Содержание эфирного масла в листьях мяты перечной составляет часто более 3%; ментола в эфирном масле — 50-55%. Листья богаты каротином, органическими кислотами. Мята обладает успокаивающим действием. Важное значение приобрел также ос- новной компонент эфирного масла - ментол, который применяют как местное боле- утоляющее средство при невралгиях, миалгиях и артралгиях. В домашних условиях проще всего заварить мяту в виде чая: 1 чайную ложечку сухого листа кладут в заварочный чайник и заливают кипятком. Настаивают 5—7 минут, и чай готов. Его применяют для снятия спазмов желудочно-кишечного тракта, в качестве ветрогонного, мягкого успокаивающего средства. Не стоит увлекаться мятой гипотоникам, у которых тонус сосудов и так пони- жен.
Пион уклоняющийся Paeonia anomala Или Марьин корень, — многолетнее травянистое растение высотой до 1 —1,2 м с мощным укороченным многоглавым корневищем и длинными веретенообразными корня- ми, которые и являются лекарственным сырьем. Стебли многочисленные, не ветви- стые, как правило, с одиночными цветками. Цветки крупные (диаметром 10—12 см) , с пятью пурпурно-розовыми лепестками и многочисленными желтыми тычинка- ми. Плоды — листовки, наполненные черными блестящими семенами, которые созре- вают в июле, а в северных областях — в начале августа. Пион встречается в диком виде преимущественно в Сибири, но иногда его можно увидеть и на севере европейской части России. Для выращивания пиона предпочтительно выбрать место с хорошо дрени- рованными, богатыми органикой почвами. В полутени он будет цвести, но не так пышно, как на солнышке. На бедных почвах вносят больше органических удобрений - компост, перепревший навоз, торф (в кислый необходимо добавить извести). Размножают пион как вегетативно, так и семенами. Куст выкапывают ранней осе- нью, отряхивают и отделяют почки с кусочками корневища и корня. Срез при- сыпают толченым углем и подсушивают несколько часов. Деленки сажают в пред- варительно подготовленные ямы, так же как обычные декоративные пионы. Кроме органики в ямы можно внести по 20—30 г суперфосфата и калийной соли. Растения зимостойкие, и поэтому укрывать их на зиму не надо. Весеннее деление не реко- мендуется . Семена перед посевом нужно подвергнуть двухэтапной стратификации: сначала 2-3 месяца во влажном песке при температуре около 20 С, затем 5-6 месяцев при
низких положительных температурах в холодильнике. Упростить процесс можно, если взять семена после годичного хранения при комнатной температуре и посе- ять под зиму. Весной появятся всходы. Зацветут такие сеянцы при хорошем уходе на 4—5-й год. В двухлетнем возрасте растения высаживают на постоянное место. Расстояние при посадке сеянцев (и деленок) должно быть около 70-100 см. Уход обычный - прополки, рыхления, подкормки минеральными удобрениями и органикой. В качестве лекарственного сырья в научной медицине у пиона используются как трава, заготовленная в период цветения, так и корневища с корнями. В домашних условиях лучше использовать именно корни, заготовку которых можно совместить с пересадкой. Верхняя часть корня с корневищем и почками идет для вегетатив- ного размножения, а нижняя часть — на лекарственное сырье. Копают корни начи- ная с конца августа, отряхивают от земли, разрезают на кусочки, быстро моют в холодной воде и сушат при температуре не выше 40 С. В корнях содержится до 31% углеводов, органические кислоты, эфирное масло, фенолкарбоновые кислоты, салицилаты. Специфический запах корней определяется наличием метил-салицилата. Кроме того, в них присутствуют очень важные для организма микроэлементы. В научной медицине пион уклоняющийся применяют в качестве успокаивающего средства при бессоннице, вегетативно-сосудистых нарушениях. Под его действием улучшается сон, уменьшаются головные боли, вызванные стрессами и переутомле- нием, повышается работоспособность. В народной медицине его использование го- раздо шире. Это одно из важнейших средств в тибетской медицине. Водный настой и спиртовую настойку используют при мочекаменной болезни, заболеваниях пече- ни , туберкулезе легких, коклюше, бронхите. В домашних условиях берут сухие корни, измельчают в грубый порошок и сразу заливают водкой (1:10). Настаивают 2 недели в темном месте, процеживают и принимают по 30-40 капель в качестве успокаивающего средства 3 раза в день. Курс лечения - от 1 недели до 1 месяца при бессоннице, раздражительности, со- стояниях тревоги и страха. Пион — сильнодействующее средство, поэтому при его приеме следует соблюдать дозировку. Полынь горькая Artemisia absinthium Полынь из семейства астровые - многолетнее травянистое растение со стержне- вым ветвистым корнем и вертикальным корневищем. Все растение серовато- серебристое от густого опушения, отличается сильным специфическим запахом. Цветки в шаровидных поникающих корзинках, собранных на веточках в однобокие кисти, которые в свою очередь образуют сложное метельчатое соцветие. Цветет в июне — августе, семена созревают в августе - сентябре. Размножают полынь семенами или зелеными черенками. Семена сохраняют всхо- жесть до 2 лет. Для посева предпочтительно выбрать солнечный участок с легкой и проницаемой почвой. Семена полыни очень мелкие, их можно посеять густо и почти поверхностно на небольшом участке, а затем рассадить молодые растения на постоянное место. Уход заключается в прополках и рыхлениях. После обрезки полынь хорошо от- растает . Не стоит коротко обрезать растения перед зимой, так как это может их ослабить, и они хуже перезимуют. С возрастом зимостойкость полыни падает, по- этому один раз в 2—3 года необходимо обновлять посадки. О полыни как о лекарственном растении упоминают античные авторы. Старинные русские травники указывают на ее применение при обработке ран и язв. Еще в XI веке полынь горькую разводили в монастырских садах Западной Европы и листья использовали для производства горькой настойки — абсента.
Заготавливают траву в период цветения растения (июнь-август), срезая сека- тором или ножом облиственные верхушки длиной 20—25 см без грубых частей стеб- ля. В случае опоздания со сбором трава при сушке приобретает темно-серый цвет, а корзинки буреют и рассыпаются. Листья и цветущие облиственные верхушки полыни содержат гликозиды абсинтин и анабсинтин, эфирное масло (до 2%), витамин С, флавоноиды, дубильные и дру- гие вещества. Полынь считается лучшим ранозаживляющим средством. Свежий сок быстро оста- навливает кровотечение. Зеленый лист применяют при внешних кровоизлияниях, вывихах, растяжениях: измельченную массу прикладывают на больное место. Можно использовать как компресс при тромбофлебите и ушибах. Траву и листья применяют в медицинской и ветеринарной практике как горечь для возбуждения аппетита и усиления деятельности пищеварительных органов в виде настоя, настойки и экстракта. Для приготовления настоя берут 1 чайную ложку нарезанной травы полыни, заваривают 2 стаканами кипятка, настаивают 20 минут. Пьют по четверти стакана 3 раза в день за полчаса до еды. Полынь имеет очень горький вкус, и проглотить такой большой объем жидкости бывает довольно сложно. Можно использовать настойку полыни, которую готовят на 70%-ном растворе спирта: 1 часть полыни и 10 частей спирта настаивают 10 дней, процеживают и хранят в темном месте. Назначают по 15—20 капель 3 раза в день за 15—30 минут до еды. Полынь горькая противопоказана при беременности и при дистрофических за- болеваниях печени. Родиола розовая Rhodiola rosea Или золотой корень, из семейства толстянковые — многолетнее травянистое растение с толстым коротким корнем золотистого цвета. Стебли прямостоячие, не
ветвистые, высотой 10—60 см. Листья сидячие, зеленые, продолговато-яйцевидные или эллиптические, заостренные, цельнокраиние или с несколькими зубцами на верхушке. Соцветие щитковидное, многоцветковое, цветки желто-зеленые. Плоды - продолговатые листовки длиной 6—8 мм. Семена очень мелкие. Цветет в июне—ию- ле, семена созревают в июле-августе. В диком виде произрастает на Крайнем Севере европейской части, на Урале, в Западных и Восточных Саянах, Горном Алтае, Тыве, Забайкалье. Встречается в альпийском и субальпийском поясах. По долинам рек спускается в верхнюю часть лесного пояса. Родиола предпочитает условия с достаточным увлажнением и наличием большого количества органических веществ в почве, поэтому перед посадкой необходимо внести 2—3 ведра компоста или перепревшего навоза на 1 кв. м. Предпочтительна слабокислая или нейтральная почва. С возрастом корни выпирают из почвы, по- этому 1 раз в 3—4 года необходимо подсыпать питательную почву. Семена перед посевом обрабатывают стимуляторами роста, затем промывают, подсушивают до сы- пучего состояния и, смешав с песком в соотношении 1:3, высевают на подготов- ленные гряды или в ящик на окне. Посев поверхностный, без заделки в бороздки. Сеянцы высаживают на постоянное место и растят до получения сырья. Вегетативное размножение совмещают с выкопкой сырья: отрезают верхнюю часть корней с почками возобновления и высаживают в бороздки глубиной 15 см. При вегетативном размножении можно выкапывать сырье через год-два.
Заготавливают корни, выкапывая крупные растения. Выкопанные корни отряхива- ют от земли, моют, очищают от старой бурой пробки. Отделяют загнившие части, подвяливают в тени, разрезают вдоль и досушивают в сушилках при температуре 50—60 С. Сушить на солнце не разрешается. Корневища с корнями содержат органические кислоты, терпеноиды (розиридин, розиридол), 0,8-0,9% эфирного масла, стерины, ароматические соединения, са- лидрозид, фенолкарбоновые кислоты и их производные, дубильные вещества — до 20%, флавоноиды, антрахиноны. Настойка родиолы розовой повышает физическую и умственную рабо- тоспособность , нормализует обменные процессы и способствует более эко- номичному расходованию энергетических ресурсов организма, улучшает энергети- ческий обмен в мышцах и мозге. Препараты родиолы несколько улучшают память и внимание. Подобно женьшеню растение обладает адаптогенными свойствами. Основные заболевания, при которых назначают настойку родиолы, - неврозы, гипотония, вегето-сосудистая дистония, переутомление, половая слабость. Противопоказана родиола при возбуждении, гипертонических кризах, бес- соннице . При сильной передозировке может значительно повыситься артериальное давление. Настойка на водке: 1 весовую часть измельченных сухих корней залить 5 час- тями водки, настоять 2 недели в темноте, процедить. Принимать по 20-25 капель 2-3 раза в день. Курс лечения - 10—20 дней. Настой: 10 г измельченных корневищ залить 1 стаканом кипятка, настоять 4 часа, процедить, принимать по полстакана 2—3 раза вдень. Синюха голубая Polemonium caeruleum Или лазурная (лазоревая), — многолетнее травянистое растение из семейства синюховые. Стебли прямостоячие, неветвящиеся, высотой до 1 м, листья непарно- перистые, состоят из 15—25 продолговатых заостренных листочков, корневище толстое с многочисленными корнями и почками возобновления. Цветки синие или белые. Плод — трехстворчатая, многосемянная коробочка с мелкими красно- коричневыми семенами. Растения цветут в июне—июле, семена созревают в авгу- сте.
Растение легко выращивается в культуре. Отечественными учеными создан сорт Лазурь. Если нет возможности приобрести селекционные семена, вполне подойдет посевной и посадочный материал с ближайшей опушки. Синюха предпочитает солнечное место с богатыми органикой, не слишком кислы- ми почвами. Семена не нуждаются в предварительной подготовке, оптимальный срок посева — ранневесенний, но можно посеять ее и летом, в конце июня — начале июля. Шири- на между рядками — 50—60 см. Глубина заделки семян - около 1,5 см. Всходы по- являются дружно и сравнительно быстро - через 15—20 дней. Уход обычный — рых- ления, прополки, при необходимости полив, 2—3 раза за лето можно подкормить комплексными удобрениями. На второй год осенью можно заготавливать корневища. Семена собирают, когда они еще не начали сыпаться из коробочек, раскладывают на бумаге и высушивают. Лекарственным сырьем синюхи является корневище с корнями, которые заготав- ливают осенью или ранней весной до начала отрастания растений. Их выкапывают, тщательно отряхивают, быстро промывают холодной водой и сушат. Срок хранения сырья — до 3 лет. Корневище с корнями синюхи содержат тритерпеновые гликозиды, смолистые ве- щества, органические кислоты, эфирные и жирные масла. У препаратов синюхи обнаружены успокаивающие свойства. По этому показателю она в 8—10 раз превосходит валериану и не имеет побочных эффектов, свойствен- ных валериане. Кроме того, синюха оказывает умеренное кровоостанавливающее, антисклеротическое и гипотензивное действие. В качестве седативного (успокаи- вающего) средства она рекомендуется при бессоннице, сильном возбуждении. В качестве отхаркивающего средства ее рекомендуют применять при хронических и острых бронхитах, а также при туберкулезе легких. Обычно из синюхи готовят настой: 2 столовые ложки сырья заливают в эма- лированной посуде 1 стаканом кипятка и нагревают на водяной бане 15—30 минут, охлаждают, процеживают и принимают по 1 столовой ложке 3—5 раз в день после еды. Если синюху используют в сочетании с сушеницей, то отдельно приготовлен- ный отвар сушеницы принимают за полчаса до еды. Тимьян ползучий Thymus serpillum Или чабрец — многолетний полукустарничек, образующий мелкие дерновинки. Стебель стелющийся, местами дающий придаточные корни, ветвистый, в нижней части одревесневающий, с многочисленными восходящими вегетативными и генера- тивными побегами. Листья супротивные, мелкие, овальные, яйцевидные или лан- цетные , цельнокрайние, короткочерешковые. Через лупу на них можно рассмотреть эфиромасличные железки. Цветки мелкие, двугубые, фиолетово-красные, собраны на концах побегов в ложные мутовки, сближенные в головчатое соцветие. Цветет в июне—июле, плодоносит в августе. Тимьян широко распространен в европейской части, Сибири и на Кавказе. Оби- тает преимущественно в степной зоне, на южных склонах, скалах, степных лугах, по окраинам сосновых боров. Тимьян ползучий неприхотлив, засухоустойчив и зимостоек, но следует учиты- вать , что растение светолюбиво, предпочитает легкие, плодородные почвы. При подготовке участка необходимо тщательно выбрать все сорняки, а на тяжелых почвах при перекопке подсыпать песка и компоста. Размножают культуру семенами посевом в грунт и рассадой, а также черенками и делением куста. Семена очень мелкие, при семенном размножении лучше вырас- тить рассаду. В середине марта семена смешивают с 3-4 частями речного песка и высевают поверхностно в ящичек или горшочек и прикрывают стеклом до появления
всходов. Летом до цветения растение можно размножать зелеными черенками, ко- торые прекрасно укореняются. На черенки берут верхушки побегов длиной 8—10 см. Высаживают их в речной песок по схеме 3x3 или 4x4 см, накрывают сверху пленкой или стеклом. Несколько раз в течение дня их опрыскивают из пульвери- затора. Через 15—20 дней образуются корешки, а через месяц растения можно вы- саживать в грунт. Уход заключается в прополках. Растения довольно быстро смы- каются и образуют плотную декоративную «подушку». Облиственные веточки собирают во время цветения. Их срезают секатором или серпом, так как растения легко выдергиваются с корнем, но плохо вос- станавливаются. Траву сушат при температуре не выше 35 С, обмолачивают, ос- тавляя только листочки и соцветия. Срок хранения сырья — 2 года. Трава содержит 0,1 — 1% эфирного масла, содержащего фенолы — тимол и кар- вакрол, тритерпены — урсоловую и олеаноловую кислоты, флавоноиды, горькие и дубильные вещества. Как лечебное средство тимьян применяют с незапамятных времен. В Древней Греции он пользовался большим почетом. Плиний Старший в своих трудах приводит 28 рецептов, в состав которых входил тимьян. Упоминается он также у Авиценны как глистогонное, маточное и выгоняющее камни средство, а также в знаменитой поэме XI века «О свойствах трав» французского врача и ученого Одо из Мена. Очень ценили тимьян предки славян. У многих народов существовал языческий обычай жертвоприношения богам — сжигание сухой травы этого растения. Тимьян также называют богородской или богородициной травой, это связано с тем, что в
России было принято вдень Успения Пресвятой Богородицы украшать ее иконы пуч- ками этого благовонного растения. Лекарственное действие тимьяна связано с наличием эфирного масла. Его ис- пользуют как отхаркивающее, антимикробное, фунгистатическое средство. Препа- раты усиливают секрецию бронхов и способствуют более быстрой эвакуации мокро- ты. В медицине тимол и эфирное масло тимьяна используют для дезинфекции сли- зистых оболочек рта, зева, глотки, при грибковых заболеваниях кожи, в каче- стве глистогонного и для подавления в кишечнике процесса брожения. При простудах и кашле в домашних условиях готовят настой: 10 г (2 столовые ложки) травы заливают 200 мл кипятка, нагревают на водяной бане 15 минут, ох- лаждают , процеживают. Принимают по 1 столовой ложке 2—3 раза в день. Как наружное обезболивающее и отвлекающее используют при невралгиях, миози- тах, артритах в виде концентрированного настоя или маслянного настоя на под- солнечном масле (1:3 или 1:4). С настоем тимьяна делают ароматные ванны при кожных сыпях, ревматизме и нервных заболеваниях: 50 г сырья заваривают в 1 ведре кипятка, процеживают и выливают в ванну. Тимол противопоказан при декомпенсации сердечной деятельности, болезнях пе- чени и почек, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, при беременности. Листья и соцветия тимьяна можно добавить при тушении мяса или в качестве приправы посыпать пиццу, кладут его при мариновании и солении, а также в раз- личные напитки. Шалфей лекарственный Salvia officinalis Многолетнее растение высотой до 50 см с многочисленными ветвистыми стебля- ми. Листья на коротких черешках, продолговатые, морщинистые, густоопушенные, с сильным специфическим запахом. Цветки сине-фиолетовые, собраны по 6—10 в мутовки, расположенные в пазухах верхних листьев. Мутовки составляют рыхлое верхушечное колосовидное соцветие. Плоды — темно-бурые орешки, расположены по 4 на дне остающейся при плодах чашечки.
Родина растения — Средиземноморье и Балканы, Малая Азия, Сирия, где оно встречается на сухих горных склонах. Шалфей лекарственный - сравнительно холодостойкое растение, но в средней полосе часто страдает и погибает от морозов, особенно в бесснежные зимы. С возрастом зимостойкость растений падает. В первый год шалфей обычно зимует нормально, на второй — почти половина выпадает. В Нечерноземье шалфей сильно страдает от выпревания, а в низинах — от вымокания. К почвам шалфей лекарст- венный не требователен, хорошо произрастает на сухих, известковых и камени- стых почвах, на склонах. На участках с тяжелыми, кислыми почвами шалфей са- жать не следует. При подготовке грядки вносят компост и суперфосфат, на кислых почвах - по- больше золы, на очень кислых — еще и известь. Шалфей лекарственный размножают семенами. Глубина заделки - 3— 4 см. На легких почвах глубину заделки можно увеличить до 5 см. Всходы появляются че- рез 10-15 дней довольно дружно. На лекарственное сырье убирают листья 2—3 раза за вегетацию: первый сбор - в июне, до начала бутонизации единичных побегов, последний — до середины сен- тября . Листья обрывают вместе с верхушечной частью молодых побегов. Сырье су- шат в хорошо проветриваемом помещении. В сушилках температура не должна пре- вышать 3 5—4 0 С. Листья и соцветия шалфея лекарственного содержат эфирное масло. В листьях обнаружены смолы, дубильные вещества, флавоноиды, алкалоиды, фенольные соеди- нения, наиболее важным из которых является розмариновая кислота. В Средиземноморье с древнейших времен шалфей используют в качестве лекар- ственного и пряного растения. В медицине применяют сухие листья и эфирное масло, в большей части наружно, при зубной боли; эфирное масло, цветки и ли- стья — как антисептик. Настой листьев используют в качестве вяжущего, дезин- фицирующего и противовоспалительного средства для полоскания полости рта и горла при стоматитах и катаре верхних дыхательных путей. Шалфей применяют как кровоочищающее, тонизирующее при сезонных депрессиях и антисептическое средство при урогенитальной инфекции. Показан он и при пони- женной выработке желчи. Настой для полосканий: 1 столовую ложку листьев заливают 1 стаканом кипят- ка , настаивают 2 0 минут, охлаждают, процеживают. Для внутреннего применения готовят настой из листьев шалфея лекарственного в соотношении 1:30 (1 чайная ложка на 1 стакан кипятка). Пьют его по четверти стакана 3 раза в день за полчаса до еды. Шиповник Шиповник - листопадный кустарник из семейства розоцветные высотой до 2 м с тонкими побегами, непарноперистыми листьями, у основания которых расположены шипы. Цветки крупные, одиночные. Многочисленные семена-орешки расположены внутри сочного разросшегося цветоложа шаровидной или эллиптической формы оранжевого или ярко-красного цвета. Шиповник майский, или коричный (Rosa majalls, или R. cinnamomea), встре- чается практически по всей европейской части России, кроме Крайнего Севера и причерноморских и прикаспийских районов, а также в Западной и Восточной Сиби- ри. Растет в разреженных лесах, на опушках, полянах, вырубках, среди зарослей кустарников. Шиповник морщинистый (R. rugosa) и шиповник даурский (R. davurica) в диком виде встречаются на Дальнем Востоке. Для всех перечисленных видов характерно высокое содержание аскорбиновой кислоты. А вот шиповник со- бачий (R. canina) по этому показателю им заметно уступает, и его плоды ис- пользуются отечественной фармацевтической промышленностью лишь для получения
желчегонного препарата. В отличие от большинства лекарственных растений сортимент шиповника очень обширен. Имеются как старые сорта - Витаминный, Воронцовский I, Крупноплодный ВНИВИ и др., так и современные сорта - Глобус, Пальник, Победа, Титан, Яблоч- ный, Сергиевский, Уральский чемпион. Шиповник майский (Rosa majalis). Размножать шиповник можно посевом семян под зиму. Естественно, в данном случае речь о сохранении сорта не идет. Всходы дают семена из недозрелых пло- дов . В противном случае понадобится скарификация. Размножение корневыми отпрысками эффективно только в том случае, если сорт или форма их образует, например шиповник морщинистый. Некоторые сорта корне- вые отпрыски практически не дают. У корневых отпрысков обычно плохо развита корневая система, их нужно доращивать в благоприятных условиях. В промышлен- ных условиях шиповник размножают зелеными черенками в условиях искусственного тумана с применением регуляторов роста. В домашних условиях под стеклом или пленкой черенки приживаются плохо. Для обильного плодоношения рекомендуется сажать 2—3 сорта, так как они не являются самоплодными, то есть не опыляются собственной пыльцой. Уход за насаждениями шиповника заключается в регулярных поливах, особенно в первый род после посадки, и борьбе с сорняками. С третьего года вегетации в виде подкормок вносят органоминеральные удобрения, например перебродивший и разбавленный водой (1:10) птичий помет или разведенную навозную жижу (1:3).
Поливают из расчета 1 ведро на куст. Минеральные удобрения вносят в три сро- ка: в начале роста растений ранней весной и летом в период образования плодов вносят по 100-120 г аммиачной селитры, а осенью после сбора урожая - по 150— 180 г суперфосфата и калийной соли на 1 растение. Удобрения разбрасывают под кустами по всей проекции кроны, заделывают в почву и обильно поливают. Очень важная операция для шиповника — обрезка. Без регулярных хирургических вмешательств растения быстро превращаются в неухоженные дебри, которые плохо цветут и плодоносят. Удаляют слабые, сухие, поломанные, старые и малопродук- тивные ветви. Слишком длинные побеги укорачивают на высоте 1,7—1,8 м. На- земная часть куста в 5-летнем возрасте должна состоять из 6-10 сильных разно- возрастных ветвей. У некоторых сортов сущим бедствием является корневая по- росль . С ней тоже нужно безжалостно расправляться. Плоды срывают до наступления полной зрелости, когда они еще твердые, но имеют окрашенную оболочку. Плоды, тронутые морозом при оттаивании, теряют значительную часть витаминов. Сушат их в духовке при температуре 80—90 С как можно быстрее после сбора. Это способствует сохранению витамина С. Хорошо вы- сушенные плоды шиповника должны сохранить естественный цвет и запах и не сли- паться при сжатии в комок. Шиповник прочно ассоциируется с яркими плодами, богатыми витамином С. Одна- ко у этого растения можно пустить в дело практически все части. Листья заго- тавливают в течение лета, корни — осенью (их измельчают сразу после сбора). Плоды содержат пектины (до 4%) , органические кислоты, каротин (до 8 мг/%) , биофлавоноиды, сахара. Одним из важнейших показателей является содержание ви- тамина С (высоковитаминные сорта содержат его в 10 раз больше, чем черная смородина, и в 100 раз больше, чем яблоки) . В плодах шиповника присутствуют также витамины Р, Bi, B2, К, Е, соли железа, марганца, фосфора, магния, каль- ция. Шиповник — высоковитаминное средство, он повышает сопротивляемость организ- ма, укрепляет стенки капилляров, предотвращает развитие склероза, стимулирует кору надпочечников и функции половых желез, действует как тонизирующее и жел- чегонное . Масло из семян шиповника не уступает по эффективности маслу обле- пихи. Из мякоти плодов готовят масляный экстракт каротиноидов, который приме- няют при трофических язвах, экземах, эритродермии. Сироп из сгущенного водно- го экстракта плодов и сахара («Холосас») используют в качестве желчегонного при холецистите и гепатите. Зимой и весной для поддержания ослабленного организма смешивают в равных долях сухие плоды рябины и шиповника и заваривают ежедневно из расчета 1 сто- ловая ложка на 1-2 стакана кипятка. Этот витаминный напиток обладает поистине замечательным действием. Только помните, что при заболеваниях желудка, осо- бенно на фоне повышенной кислотности, пить его нужно после еды. Шлемник байкальский Scutellaria baicalensis Многолетнее травянистое растение из семейства яснотковые высотой 15—50 см. Корень вертикальный, мясистый, желтый, часто продольно-скрученный, наверху переходит в короткое многоглавое корневище. Стебли многочисленные, четырех- гранные, слегка опушенные, ветвистые, прямостоячие или приподнимающиеся. Ли- стья супротивные, узколанцетные, по краю реснитчатые, сидячие или корот- кочерешковые. Цветки пазушные, фиолетовые, в однобоких кистевидных соцветиях на конце побега. Цветет в июне - августе, плоды созревают в августе — октяб- ре. Встречается в Забайкалье (Читинская область), преимущественно в степях, по склонам сопок, на щебенистых и каменистых местах.
Шлемник высаживают на хорошо освещенный участок с нетяжелыми, хорошо дрени- рованными почвами, он не переносит, если весной после таяния снега на участке застаивается вода. Размножают шлемник в основном семенами. Его корневая система стержневая, поэтому разделить куст практически невозможно. Кроме того, во взрослом со- стоянии растение не любит пересадку. При посеве непосредственно в грунт семена высевают ранней весной на глубину 2-2,5 см, расстояние между рядками — 40— 50 см. Всходы появляются через 14—18 дней. Уход заключается в прополках, рыхлениях и периодических (2-4 раза за сезон) подкормках минеральными удобрениями. Зимует шлемник очень хорошо. Вре- дителями и болезнями не поражается. Семена созревают неравномерно, поэтому побеги срезают, когда они созреют в нижней части. Побеги раскладывают на бумаге, затем обмолачивают, перетирая руками или покатав по вороху бутылкой, не очень сильно нажимая на нее. Лекарственным сырьем являются корни. Самое большое количество биологически активных веществ накапливается в растении осенью (в сентябре — октябре). Кор- ни содержат флавоноиды (байкалин, байкалеин и вогинин), определяющие терапев- тический эффект препаратов из этого растения, гликозид скутелларин, стероид- ные сапонины (до 7%), эфирное масло, смолы, дубильные вещества. В 1973 году на северо-западе Китая в одном из древних захоронений археологи нашли 92 деревянные таблички, датируемые II веком нашей эры, на которых было описано приготовление различных лекарственных средств из растений. Упоминался
в них и шлемник байкальский как одно из важных средств. В научной медицине нашей страны применяют настойку из корней шлемника в ка- честве гипотензивного и седативного средства при разных формах гипертониче- ской болезни, сердечно-сосудистых, функциональных расстройствах нервной сис- темы, протекающих с явлениями возбудимости и головной болью, а также при бес- соннице . У больных восстанавливается или улучшается сон, исчезают болевые ощущения в области сердца, значительно уменьшаются головные боли. По силе ус- покаивающего действия настойка шлемника намного превосходит настойку валериа- ны. Наиболее эффективна настойка растения при гипертонической болезни I—II ста- дии. При ее регулярном употреблении существенно снижается артериальное давле- ние, улучшается общее самочувствие больных, функциональное состояние сердеч- но-сосудистой системы. Тибетская медицина корень шлемника байкальского под названием «жен-леи» ре- комендует при миокардите, сердцебиении, остром ревматизме, лихорадке, фурун- кулезе, дизентерии, гепатите, геморрагических заболеваниях, воспалении матки, остром и хроническом заболеваниях кишечника и как жаропонижающее. Настойку готовят так: 40 г измельченных корней заливают 200 мл 70%-ного спирта, выдерживают в плотно закрытой посуде 15 суток в темноте, ежедневно взбалтывая, затем фильтруют. В готовом виде она имеет прозрачный красновато- бурый цвет и горький вкус. Используют настойку при перечисленных выше заболе- ваниях . Элеутерококк колючий Eleutherococcus senticosus Или свободноягодник, — кустарник высотой до 2,5 м с прямыми светло-серыми побегами. В благоприятных условиях растение может достигать высоты 5 м. Побе- ги его усыпаны колючками с шипами, направленными косо вниз. Под землей в верхних слоях развивает сильно разветвленное корневище до 2 см в диаметре с многочисленными корнями. Пластинки листьев пальчато-пятираздельные, сидят на длинных черешках. Цветки мелкие, на длинных цветоножках бледно-фиолетовой ок- раски; собраны на концах побегов в шаровидные зонтики. Плоды — довольно круп- ные костянки, до 10 мм в диаметре, с 5 косточками.
Этот колючий кустарник можно встретить в нашей стране в диком виде только на Дальнем Востоке - в Приморском и Хабаровском краях, в Амурской области и на Южном Сахалине. Размножается элеутерококк семенами. Ускорить прорастание семян и получение всходов на первом году можно с помощью стратификации. Семена после сбора вы- держивают во влажном песке при температуре 18-20 С в течение 4-5 месяцев, за- тем при 0—3 С в течение 2—3 месяцев. Наиболее результативно вегетативное размножение элеутерококка корневой и корневищной порослью, частями корневищ длиной 12—15 см, диаметром 0,6-1,5 см. В первый год сеянцы, черенки и молодые растения нуждаются в легком притене- нии. Высаживают сеянцы и рассаду в специально приготовленные, хорошо за- правленные обычной органоминеральной смесью лунки на расстоянии 2-3 м друг от друга. Растения не требуют особого ухода. Необходимо лишь постоянное умерен- ное их увлажнение, особенно в первый год после посадки. Заготовку корней, которые являются сырьем элеутерококка, можно проводить осенью (сентябрь-октябрь) или ранней весной (апрель—май) до распускания ли- стьев . После промывки корни режут на куски толщиной не более 4 см и длиной не более 8 см, сушат. В корнях и корневищах растения в настоящее время выявлены специфические ве- щества — элеутерозиды (А, В, Си др.), эфирное масло, смолы, пектины, камеди, изокумарины и антоцианы. В корневищах и корнях накапливаются макро- и микро- элементы: калий, кальций, магний, железо, марганец, медь, цинк, кобальт, хром, барий, ванадий, йод, бор. По своей активности экстракт элеутерококка приближается к широко известным препаратам женьшеня. Он обладает адаптогенными свойствами — повышает сопро- тивляемость организма к неблагоприятным условиям, устойчивость к инфекционным заболеваниям, увеличивает физическую и умственную работоспособность. Его при- менение усиливает концентрацию внимания. Имеются сведения, что экстракт эле- утерококка снижает содержание сахара в крови. Уже после 7—8-дневного его ис- пользования у истощенного или усталого больного значительно улучшается общее состояние, нормализуется сон, проходит головная боль. Для приготовления настойки элеутерококка берут 160—200 г сухих измельченных корней, настаивают их в течение двух недель в 1 л водки, ежедневно взбалтывая содержимое плотно закрытого сосуда. Затем процеживают и принимают настойку по 0,5 чайной ложки 2—3 раза в день. Эхинацея пурпурная Echinacea purpurea Многолетнее травянистое растение из семейства астровые с коротким горизон- тальным многоглавым корневищем и многочисленными тонкими корнями. Стебли пря- мые, высотой 50—120 см, ветвящиеся в верхней части. Листья простые, по краю зубчатые. Цветки в одиночных крупных корзинках (диаметром до 10 см), рас- положенных на верхушках стеблей. Краевые язычковые цветки бесплодные (окраска от белой до красновато-пурпурной). Серединные цветки обоеполые, трубчатые, желтые. Цветет в июле—сентябре, семена созревают в сентябре-октябре. Растение очень декоративно, поэтому широко выращивается в культуре. Создано множество сортов с различной окраской язычковых цветков. Эхинацея пурпурная родом из Северной Америки. Распространена в прериях и по песчаным берегам рек. Предпочтительно подобрать для эхинацеи солнечный участок с богатой органи- кой почвой. Подготовить его и очистить от многолетних сорняков лучше с осени. В первый год растения развиваются довольно медленно, и такие злостные сорня- ки , как пырей, осот или одуванчик, могут сильно осложнить жизнь. Если в почве
недостаточно органики, вносят компост или перепревший навоз из расчета 2-3 ведра на 1 кв. м. Размножают эхинацею семенами или делением куста. При семенном размножении лучше вырастить рассаду, которую сеют в марте. При посеве в грунт всходов приходится ждать месяц и больше, появляются они очень не дружно. Процесс мож- но ускорить простым замачиванием в воде в теплом месте в течение 2 суток. Во- ду нужно периодически менять. Когда единичные семена наклюнутся, пора сеять. Оптимальный срок посева - 1—2 декада мая. Если весна холодная, то лучше сеять попозже, в непрогретой почве семена лежат не прорастая. Первое время растения развиваются медленно, и поэтому нуждаются в прополках и рыхлениях, а в случае засухи — и в поливе. Можно подкормить 1 —2 раза за лето раствором минеральных или органических удобрений. Если всходы слишком частые, то растения рассажи- вают по схеме 20x30—40 см. В первый год зацветают единичные растения, и то в сентябре. Сырьем эхинацеи являются корни, их заготавливают с осени второго года жиз- ни. В конце сентября их выкапывают, быстро моют в холодной воде и сушат в хо- рошо проветриваемом помещении при температуре не выше 40—45 С. Можно исполь- зовать для настойки и свежие корни. Все органы растения содержат полисахариды, эфирное масло. Главная составная часть эфирного масла — нециклические сесквитерпены. В корнях обнаружены ину- лин, глюкоза, гликозид эхинакозид, бетаин, смолы, эфирное и жирное масло,
производные оксикоричных кислот, органические кислоты (пальмитиновая, линоле- вая, церотиновая), а также фитостерины. Основные действующие вещества, обла- дающие иммуностимулирующей активностью, — полисахариды эхинацеи. Препараты эхинацеи используют при заболеваниях, связанных с ослаблением функционального состояния иммунной системы. Они могут быть вызваны хрониче- скими воспалительными заболеваниями, воздействием ионизирующей радиации, ультрафиолетовых лучей, химиотерапевтических препаратов. Препаратам эхинацеи присущи также антибактериальные, противовирусные и противомикотические свой- ства. По противовоспалительному действию они превосходят многие нестероидные средства. Экстракты эхинацеи угнетают рост и размножение стрептококка, стафи- лококка , кишечной палочки, вирусов гриппа, герпеса, стоматитов. Препараты эхинацеи используют также с профилактической целью при первых признаках простуды, длительном приеме антибиотиков, оздоровлении лиц, пере- несших воздействие радиации или проживающих в зонах, неблагоприятных по ра- диационному уровню. В настоящее время в ряде стран выпускают настойки эхинацеи пурпурной. Реко- мендуемая доза: 10—30 капель утром и днем в течение 3—8 недель. Настойку из свежих корней в домашних условиях готовят на 70%-ном спирте. Соотношение корней к спирту — 1:10. Перед настаиванием корни измельчают, на- стаивают около двух недель в темном месте. Принимают по 15—25 капель 3 раза в день до еды при угрозе заболевания гриппом и ослабленном иммунитете. Продолжительность курса — не менее 1 и не более 8 недель.