Текст
                    ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
10BI&EB
МАРТ 2019


ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Научно-практический и образовательный интернет-журнал Адрес редакции: homelab@gmx.com Статьи для журнала направ- лять, указывая в теме пись- ма «For journal». Журнал содержит материалы найденные в Интернет или написанные для Интернет. Журнал является полностью некоммерческим. Никакие го- норары авторам статей не выплачиваются и никакие оп- латы за рекламу не принима- ются. СОДЕРЖАНИЕ Короткие истории химика Краткая энциклопедия биотехнологии Выделение природных соединений Тетразол Мониторинг потребления электричества Март 2019 История Ликбез 102 Химичка 115 124 Электроника 139 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. Автоматизированный самогонный аппарат Как микробы управляют нами (окончание) Зенитный угол Техника 143 Мышление 165 Литпортал 253 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. Эфирно-масленичные растения Разное 333 По всем спорным вопросам следу- ет обращаться лично в соответ- ствующие учреждения провинции Свободное государство (ЮАР). При себе иметь, заверенные ме- стным нотариусом, копии всех необходимых документов на афри- каанс, в том числе, свидетель- ства о рождении, диплома об образовании, справки с места жительства, справки о здоровье и справки об авторских правах (в 2-х экземплярах). НА ОБЛОЖКЕ Рисунок к публикации «Выделение природных соедине- ний» .
История КОРОТКИЕ ИСТОРИИ ХИМИКА Джо Шварц Введение Я обожаю науку. Люблю откусывать от нее сочные, восхитительные куски, нахо- дя их невероятно вкусными. Особенно хороша история науки. К счастью, в наши дни этот сочный продукт доступен в виде самых разнообразных блюд - надо про- сто знать, за какой стол сесть. К великому несчастью, перепутать места очень легко, а усаживание за «не тот» стол может привести не к пиру, а к подлинному голоданию. Дело в том, что интернет и другие средства массовой коммуникации полны блюд, которые могут быть, при ближайшем рассмотрении, либо чистейшей дезинформацией, либо настоящей, кристально чистой наукой. Но как отличить яд от лакомства? Ответ на этот вопрос упирается в поиск доказательств. Вот здесь-то и возникают главные трудности. Принимая лекарство, мы уверены в том, что существуют доказательства его эф- фективности. Применяя косметику, мы уверены, что она безопасна. Смазывая кожу
солнцезащитным кремом, мы уверены, что он, на самом деле, не пропускает ульт- рафиолетовые лучи. Но доказательства не являются черно-белыми; они могут за- нимать очень широкий спектр - от случайных свидетельств до неопровержимых данных. Некоторые люди утверждают, что, если положить под простыню брусок мыла, то можно избавиться от синдрома беспокойных ног1. Это мы называем случайным сви- детельством, и таковым оно и останется до тех пор, пока не будут проведены должным образом рандомизированные, выполненные двойным слепым методом, кон- тролируемые исследования. С другой стороны, утверждение о том, что золото проводит электрический ток, является достоверным на все сто процентов. На эту тему не может быть никаких спекуляций, никаких «корда» и «если». Однако часто случается так, что само слово «доказательство» подвержено множеству интерпретаций. Интересным приме- ром может служить статья, опубликованная в журнале «Нейчур» (авторитетном на- учном журнале) под интригующим заголовком: «Доказательство передачи человеку бета-амилоидной патологии и амилоидной ангиопатии мозговых сосудов». Давайте внимательно исследуем заголовок. Бета-амилоидные белки являются из- вестными маркерами болезни Альцгеймера, и, следовательно, из заголовка явст- вует, что эта болезнь может передаваться от человека к человеку. Нет ничего удивительного в том, что эта статья породила целую волну публикаций в много- тиражных СМИ, озаглавленных: «Болезнь Альцгеймера может передаваться, как ин- фекция», «Вы можете подхватить Альцгеймера, как грипп» или «Бомба Альцгейме- ра» . Все это - вводящая в заблуждение неправда, потому что в исходной статье, несмотря на ее провокационный заголовок, нет и намека на возможность зараже- ния болезнью Альцгеймера. Так что же, на самом деле, обнаружили ученые под руководством доктора Джона Коллинджа из Лондонского университетского колледжа? Ученые исследовали ткань головного мозга восьми человек, которым в детстве, из-за отставания в росте, делали инъекции гормона роста. Было это в те времена, когда человеческий гор- мон роста экстрагировали из гипофизов умерших. К несчастью, доноры были носи- телями белков, известных под названием прионов, а эти белки являются причиной развития болезни Крейтцфельдта-Якоба, тяжелейшего неврологического расстрой- ства. Реципиенты погибли от болезни, которой они заразились в результате инъ- екций. Коллиндж и его коллеги также обнаружили, что у шести из восьми человек были обнаружены амилоидные бляшки, характерные для болезни Альцгеймера. При этом, ни один из 116 человек, умерших от болезни Крейтцфельдта-Якоба и не получав- ших инъекции гормона роста, не имел ни малейших признаков отложения бета- амилоида. Исходя из этого, доктор Коллиндж предположил, что молекулы, ответ- ственные за образование амилоида, были переданы больным вместе с препаратом гормона роста. Это, на самом деле, очень интересная гипотеза. Однако в этом исследовании ни слова не говорится о том, что эти люди заболели бы болезнью Альцгеймера, проживи они дольше, или о том, что гормон роста был загрязнен молекулами- «рассадниками» болезни Альцгеймера. Для статьи больше подошел бы другой заго- ловок : «Возможность передачи человеку бета-амилоидной патологии через введе- ние загрязненного гормона роста». В заголовке не должно было присутствовать слово «доказательство», которое в данной ситуации является достаточно сомни- тельным. Авторы недвусмысленно сами утверждают, что болезнь Альцгеймера не является заразным заболеванием, и что отсутствие контагиозности1 было под- тверждено во многих эпидемиологических исследованиях. Но внимание журналистов привлекло именно слово «доказательство», и они посеяли совершенно необосно- 1 Заразительности.
ванную тревогу в обществе, публикуя сведения о «заразности» болезни Альцгей- мера, со ссылкой на серьезных ученых. Факт же заключается в том, что в статье речь идет о том, что таких доказательств, как раз, нет. Те из нас, кто пытается ответственно подходить к популярному изложению на- учных данных и к их интерпретации, сталкивается с многочисленными трудностя- ми. Во-первых, мы часто не можем дать того, чего жаждет публика, а именно, простого решения сложных проблем. В отличие от сведений, которые, как из рога изобилия, сыплются из интернета, мы не можем утверждать, что средство излече- ния рака было обнаружено в яде синего скорпиона, или, что от гербицидов можно надежно защититься с помощью гомеопатического «детокса». Мы не предлагаем ис- пользовать кристаллы кварца для гармонизации отношений души и тела путем от- крытия каналов, по которым может циркулировать позитивная энергия. Более то- го, наши объяснения часто сдобрены массой таких слов, как «если», «но» и «мо- жет быть», не говоря уже о ссылках на необходимость дальнейших исследований. Во-вторых, нам приходится сталкиваться с массовым предубеждением общества о том, что ученым нельзя доверять, потому что они работают на промышленность. Нам, например, приходится сталкиваться с глупейшим мнением о том, что «Боль- шая Фарма» дискредитирует и прячет природные средства лечения рака, чтобы по- лучать сверхдоходы от продажи дорогих и неэффективных лекарств. И, наконец, есть еще одна проблема, которая заключается в том, что многие ученые, выдаю- щиеся исследователи, становятся совершенно косноязычными, когда им приходится рассказывать о своих достижениях людям, далеким от науки, что вызывает у по- следних растерянность и недовольство. К несчастью, когда такое случается, из всех щелей сразу вылезают шарлатаны со своим соблазнительным вздором о чудо- действенных средствах, которыми они, как это ни прискорбно, могут отвлечь лю- дей от средств, которые, на самом деле, приносят пользу. Недавно на поверхность всплыла еще одна проблема. С легкой руки президента Трампа в политический лексикон вошли такие термины, как «альтернативные фак- ты» , «фейковые новости», «утка», «нечестные медиа» и «верьте мне». Легко оп- ровергнуть бессмысленную концепцию «альтернативных фактов», ибо таковых про- сто не существует в природе. Вспомним «альтернативные факты» Аристотеля и Галилея о двух предметах раз- ного веса, брошенных с одной высоты. Аристотель утверждал, что более тяжелое тело упадет на землю быстрее. Это стало «фактом», потому что уважаемый Ари- стотель сказал: «Верьте мне». Этот «факт» не был никем оспорен до тех пор, пока Галилей не предположил, что два предмета ударятся о землю одновременно, и доказал свое предположение сбросив два пушечных ядра разного веса (во вся- ком случае, так гласит популярная легенда) с Пизанской башни. Все оставшиеся сомнения были развеяны, когда астронавт Дэвид Скотт одновременно бросил на поверхность Луны молоток и перышко, показав, что в отсутствие сопротивления воздуха предметы падают со скоростями, не зависящими от их масс. Утверждение Аристотеля о том, что дети получаются из менструальной крови матери, тоже казалось «фактом», потому что согласовалось с прекращением мен- струаций с наступлением беременности. Конечно же, ребенок образуется не из менструальной крови. Секреция человеческого хорионического гонадотропина пла- центой препятствует отделению функционального слоя внутренней оболочки матки. «Факт» Аристотеля оказался совсем не фактом. В наши дни, особенно в том, что касается здоровья, людей часто соблазняют «альтернативами», которые выдаются за факты. Утверждают, что щелочная диета излечивает рак, что прививки приводят к аутизму, а алюминий вызывает болезнь Альцгеймера. Эти утверждения настолько же достоверны, как и «альтернативные факты», которые были высосаны из пальца, чтобы поддержать заявление президен- та Трампа о том, что толпа на его инаугурации была больше, чем толпа на инау- гурации президента Обамы.
Что можно сказать о «фейковых новостях», корда речь идет о науке? Опреде- ленно, таковые существуют. В новостных программах часто сообщают об «Интел- лиджексе», якобы «умной таблетке», которая даже украшает сайт журнала «Форбс». Есть ее логотип и на скриншоте программы Си-Эн-Эн, на котором изо- бражен физик Стивен Хокинг, якобы употреблявший умную таблетку, что позволило ему утроить объем памяти. Естественно, Хокинг никогда не называл Интеллиджекс «виагрой» мозга и не предсказывал, что эта таблетка изменит судьбу человече- ства . Вероятно, он вообще никогда не слышал об Интеллиджексе. Логотип «Фор- бса» и скриншот Си-Эн-Эн - это всего лишь фейк. Однако деньги, потраченные людьми на эту бесполезную таблетку, вполне реальны. Хотите пример введения в заблуждение? Не надо далеко ходить. Присмотримся к тому, что вещает учреждение под вполне солидным наименованием «Институт науч- ного здравоохранения». Этот институт предупреждает о «СМЕРТОНОСНОМ КРИЗИСЕ, опустошающем Америку, беспощадно убивающем стариков с ПОЛНОГО ОДОБРЕНИЯ и по- пустительства правительства». Что же это за страшный бич? Это лекарства, вы- писываемые врачами! Дальше игра института продолжается по каноническим прави- лам. Людей соблазняют «природными» средствами излечения сахарного диабета, артрита, сердечных болезней, а также чудодейственным лекарством, которое «ис- паряет» рак в течение шести недель. Для того чтобы узнать, что это за секрет- ные средства, вам надо всего лишь вступить в члены «института», чтобы полу- чить экземпляр книги «Чудеса из склепа: антология подпольных средств исцеле- ния» . Вы получите сборник «альтернативных фактов», не подкрепленных никакими доказательствами. Если же речь идет о настоящей науке, то она никогда не об- ходится без доказательств. Они для науки - всё. Итак, давайте приступим к нашему пиршеству и попробуем изумительные блюда, которые нам предлагает наука. Наше пиршество будет иметь вид фуршета, и вы сможете свободно разгуливать по буфету и выбирать по своему усмотрению самые лакомые кусочки. Но начну я, пожалуй, с личных воспоминаний. Информация и дезинформация Я впервые посмотрел телевизионную передачу в 1956 году, по приезду в Канаду после Венгерской революции. В то время работал только один канал, и вещал он всего несколько часов в день. Новости открывали окно в мир, давая возможность впервые в жизни воочию на него взглянуть. Телефоны были уже практически в ка- ждом доме, но звонки в Европу надо было заказывать заранее. Что касается «сенсационных новостей», то здесь все зависело от местной радиостанции, кото- рая транслировала, помимо прочего, разнообразные ток-шоу. Очень популярен был Джо Пайн, который советовал своим оппонентам пополоскать горло бритвенными лезвиями, и мой любимец Пэт Берне, который имел свое мнение по любому вопросу и не упускал случая унизить собеседника. На самом деле, именно Берне пробудил у меня склонность к скептицизму. Бернсу на передачу регулярно звонила одна любопытная дама. Она была убежде- на, что среди нас живут инопланетяне, которых можно отличить от прочих людей по глазам! Этих существ больше всего было в Монреале, на улице Святой Катери- ны. Пэт всласть издевался над ней и все время подзуживал, чтобы спровоциро- вать на грубость. Но однажды Пэт не выдержал, и сказал даме, что не может больше слушать ее бред о «маленьких зеленых человечках». Даме это не понрави- лось , и она заявила, что, если Пэт отключит ее от микрофона, то инопланетяне отключат вещание его программы. «Хорошо, завтра вы объясните мне, почему они этого не сделали», - отпарировал Пэт. Он собрался, было, принять следующий звонок, но в этот момент трансляция прервалась. Радиостанция заработала толь- ко через шесть часов. Никаких объяснений не последовало.
Дама позвонила на следующий день и принялась злорадствовать, но Пэт сохра- нил хладнокровие: «Это совпадение, куколка, простое совпадение». Но женщина не унималась, и тогда Пэт, разозлившись, заявил, что пусть инопланетяне сде- лают это еще раз, и повесил трубку. Вы можете смеяться, но радиостанция снова вырубилась на полчаса! Дама позвонила на следующий день, и на этот раз Пэт позволил ей говорить столько, сколько ей заблагорассудится, но женщина сказа- ла, что теперь в этом нет никакой нужды, ибо инопланетяне доказали, что они существуют. Чудесное совпадение? Заготовленный трюк? Кто-то на самом деле испортил пе- редатчик? Публика так никогда и не услышала внятных объяснений по этому пово- ду. Но я точно знаю, что именно это происшествие пробудило мой интерес к «инопланетянам», и, к моему вящему удивлению, я обнаружил, что в местной биб- лиотеке оказалась целая коллекция книг о них. Я прочитал о Розуэлльском инци- денте2 и о множестве свидетельств об НЛО. К тому времени я уже испытывал большой интерес к науке, и аргументы в пользу «пришельцев» меня не удовлетво- рили. Многие сообщения были просто фантастическими, и мне казалось, что их авторами двигали коммерческие интересы, а не стремление представить доказа- тельства. Это побудило меня взглянуть скептическим взглядом на все новостные сообщения о научных достижениях, и я стал оценивать их с точки зрения ответ- ственной и добросовестной журналистики. В наши дни скепсис стал весьма затруднительным отношением из-за цунами ин- формации и дезинформации, с которыми мы сталкиваемся ежедневно и ежечасно. Сейчас мы говорим не об одном, а о сотнях телевизионных каналов, о спутнико- вом вещании, позволяющем ловить тысячи радиостанций, и, конечно, о социальных сетях, где каждый имеет полную свободу публично высказаться. Щебетать может все, что умеет щебетать3. Есть еще интернет, из которого льются миллионы по- стов, в которых можно найти все - от добросовестных научных сведений до нау- кообразной болтовни невежественных блогеров, для которых ответственная журна- листика является абсолютно абстрактным понятием. Я долго пытался бороться с этой профанацией науки. Кажется, что это было только вчера, но, на самом деле, прошло уже тридцать семь лет с тех пор, как я ответил на первый вопрос слушателя, когда впервые вел передачу на Монреаль- ском радио. Я страшно волновался из-за выпавшего мне шанса просветить публику насчет химии. Мне представлялось, что я буду отвечать на вопросы о том, как делают аспирин, как действует пищевая сода, как изобрели противозачаточные таблетки или о том, чем отличается природный витамин С от синтетического. Для меня это была химия. Но первый же вопрос, который я услышал, отвлек меня от привычных представлений. - Безопасно ли целовать мячи для гольфа? - спросил меня человек, и сбил ме- ня с толка. Сначала я не понял, что мне, вообще, говорить, но потом мне рас- сказали, что у игроков в гольф есть обычай перед игрой целовать мячи, чтобы игра была удачной. Слушателя волновало, нет ли на мячах остатков пестицидов, которыми можно было бы отравиться. Я начал рассказывать об известном нам вре- де пестицидов, об исследованиях на животных, о наблюдениях за здоровьем игро- ков в гольф, о доле пестицидов, которые оседают в почве, и сказал, что корот- кий любовный контакт с почти чистым мячом едва ли нанесет заметный урон здо- ровью. Правда, я оговорился, что, согласно старой поговорке, на свете есть только две неизбежные вещи - смерть и налоги. После того начала в восьмидесятые годы я ответил по радио на более чем 10 2 В 1947 году. Близ города Розуэлля в США упал какой-то объект. Командование ВВС ут- верждало, что это всего лишь метеорологический зонд, но это не помешало появлению массы версий об инопланетном происхождении «диска». 3 Намек на «Твиттер». То twit (англ.) - «щебетать».
тысяч вопросов в диапазоне от «как удалять пятна ржавчины с раковины (фосфор- ной кислотой)» до «почему при открытии банки с кофейными зернами ощущается запах вареной индейки (до сих пор не имею об этом ни малейшего понятия)». Од- нако большинство вопросов напоминали вопрос о мячах для гольфа - эти вопросы касались риска. За прошедшие годы список расширился, в него, помимо пестици- дов на полях для гольфа, вошли фторированные соединения, наночастицы, натрие- вая соль лаурилсульфата, карамель, замедлители пламени, акриламид, формальде- гид, диоксан, диоксин, выхлоп дизельного двигателя, бензин, трихлорметан, ртуть, парабены, сурьма, глютен, сотовые телефоны, фталаты, бисфенол-А, окси- бензоаты, рыба баса, ГМО, свинец, дорожный битум, сушилки для рук, смягчители ткани, рафинированное растительное масло, ирландский мох, азодикарбонамид, полиметилсилоксан, перхлораты, изофлавоноиды и много-много чего другого. Мои ответы на такие вопросы ни на йоту не изменились; я делаю упор на раз- ницу между опасностью и риском. Опасность - это внутреннее свойство, способ- ность вещества причинять вред, а риск - это мера возможности того, что веще- ство действительно причинит вред с учетом экспозиции4 и таких факторов личной восприимчивости, как возраст, пол и перенесенные в прошлом заболевания. Со временем я стал все больше и больше осознавать трудности в объяснении риска, выводе заключений и обоснованных предположений. Сейчас меня часто спрашивают, лучше ли информирована публика о науке сей- час , нежели в то время, когда я начинал свои выступления по радио. На это я могу ответить, что люди стали более информированными, но нельзя сказать, что лучше информированными. Когда я впервые окунулся в поприще популяризации нау- ки, не было смартфонов, не было Гугла, электронной почты, пищевых сетей, ка- нала «Дискавери». Теперь у нас есть все это плюс доктор Оз, Джо Меркола, Гви- нет Палтроу, Дженни МакКарти и Сьюзен Сомерс, которые изливают на город и мир свои версии ученых премудростей. Электронные новостные бюллетени пестрят на- бившими оскомину и вызывающими тошноту сладостными и соблазнительными заго- ловками: «Антиоксидант, в 6000 раз более мощный, чем витамин С», «Усилитель действия омолаживающих гормонов на 682 % - вы станете моложе за 120 минут», «Болезнь Альцгеймера отступила через несколько дней после того, как женщина из Огайо стала есть это» (естественно, надо заплатить деньги для того, чтобы узнать про чудодейственное «это»). Псевдоспециалисты типа Вани Хари, помазавшей себя титулом «Пищевая дева», регулярно появляются в Сети, предлагая категорические советы относительно пи- щевых добавок, косметических средств, бытовой химии, генно-модифицированных организмов или опасных пестицидов, советы, основанные на случайных сообщени- ях, эмоциях и выдернутых из контекста сообщений научной литературы. Конечно, у интернета есть и положительные стороны. Получить доступ к серьезной научной литературе теперь можно, всего лишь несколько раз нажав на клавиши и выйдя на такие выдающиеся сайты, как «Научно обоснованная медицина», «Выбор националь- ного института здоровья», «Понятие о науке» и «Шарлатанство на марше». К со- жалению, эти сайты далеко не так популярны, как, например, такой чистой воды абсурд, как «Вести природы» - сайт, предлагающий ассортимент нелепых теорий заговора и простые решения сложных проблем. Создается впечатление, что наши попытки улучшить понимание людьми сути и целей науки подавляются катящимся по интернету катком лженауки. Я каждый раз с болью убеждаюсь в этом, когда утром сажусь за компьютер и просматриваю почту. Несколько минут уходит на то, чтобы стереть предложения получить сказочное вознаграждение за финансовую помощь туристу, оставшемуся без денег в далекой стране, и предложения дружбы с русскими женщинами. После 4 Величина, прямо пропорциональная дозе воздействующего вещества и времени воздейст- вия.
этого, я просматриваю разнообразные новости «альтернативного здравоохране- ния» , на которые я подписываюсь для того, чтобы знать, какое еще «зубодроби- тельное излечение» изобрели «обогнавшие свое время врачи», обходящие пешком самые дальние уголки мира в поисках натуральных средств лечения тяжелых забо- леваний, о которых (средствах) утаивают правду «богатые и сильные мира сего». Сегодня под обращением «Дорогой, ни о чем не подозревающий, друг!» (что са- мо по себе уже вызывает подозрение) я прочитываю сведения о работах одного «блестящего, признанного во всем мире доктора медицины», которому удалось «разрешить смертельную головоломку и понять причину повышенного артериального давления, высокого уровня холестерина в крови, возникновения сахарного диабе- та, остеопороза и половой дисфункции» (мне кажется, что альтернативный мир полон «известных во всем мире докторов медицины» и «независимых врачей», не «склонивших головы под натиском отпетого и прожженного истеблишмента»). Доктор Фред Пескаторе самостоятельно, без чьей-либо помощи, открыл секрет излечения (да, да, именно излечения!) рака, секрет, который Большая Фарма изо всех сил пытается держать под замком. Средство это представляет собой тща- тельно выверенную смесь кожуры виноградных ягод, цедры лимона и сосновой ко- ры, но, если мы хотим узнать обо всем этом подробнее, то нам следует приобре- сти книгу автора под скромным названием «Кодекс Франклина: национальная со- кровищница потрясающе простых исцеляющих чудес». Из этой книги мы также узнаем о веществе, которое у мышей уничтожает за не- сколько минут до двадцати миллионов раковых клеток и «в действительности ра- ботает лучше, чем официально утвержденные противораковые средства». Это веще- ство, «альфа-джи», не лишает больного сил и не вызывает тошноту, как другие противораковые препараты. Правда, для того чтобы получить реальное лечение, вам надо обратиться к надежному источнику. Угадайте с трех раз, что это за источник? Альфа-джи - это экстракт гриба шиитаке, известный также под названием «ак- тивное, связанное с гексозами соединение». Это средство не одобрено как ле- карство, но его можно продавать как пищевую добавку. В некоторых исследовани- ях (которые были профинансированы производителями) было показано, что средст- во вызывает активацию лейкоцитов, функция которых заключается в уничтожении измененных клеток. Но от этого свойства до способности лечить рак лежит дис- танция огромного размера. Что касается диабета, то вы «можете забыть об иглах, изнурительных диетах и опасных для жизни антидиабетических лекарствах». Прорывное достижение доктора Фреда позволит диабетикам есть поджаристые куриные крылышки и вкусные шоко- ладки, так как именно они позволят организму «очиститься от сахарного диабе- та» . Конечно, такую диету надо сочетать с приемом «секретного активатора энергии, изумительного на вкус, природного, оздоравливающего растительного экстракта, обладающего чудодейственной исцеляющей силой». Прочтя о том, как «простое и легкое лечение доктора Фреда освободит нас от тягомотины официаль- ной медицины», я решил, что мне пора освобождаться от тягомотины доктора Фре- да. Теперь настает очередь доктора Эла Сирса, «первопроходца борьбы со старени- ем, который, по меньшей мере, дважды в год покидает свою уютную клинику и от- правляется по миру в поисках лечебных трав и растений для того, чтобы еще лучше помогать пациентам». Очевидно, последнее свое путешествие доктор Сире совершил на Ямайку, где повстречался с местными рыбаками, которые сыплют в воду кору и листья, а затем легко добывают всплывшую на поверхность рыбу. Очень странно, что этот опытный травник, который «развенчал рутинную медицин- скую мудрость», ничего не слышал о таком растении, как ямайский кизил, от ко- торого рыба засыпает. Как бы то ни было, доктор Сире не преминул поведать нам о том, что его исследовательская команда уже близка к успеху, и скоро боль-
ные, страдающие расстройствами сна, получат на руки чудесный препарат ямай- ского кизила. Правда, если бы «исследовательская команда» доктора Сирса проявила больше любопытства, то она узнала бы, что ямайский кизил содержит вещество ротенон, соединение, которое может не только оглушить, но и убить рыбу. В свое время ротенон использовали в качестве инсектицида, но потом он был запрещен из-за токсичности - в частности, было выяснено, что он может ускорять развитие бо- лезни Паркинсона. Вероятно, в «природном снотворном» доктора Сирса не так много ротенона, чтобы причинить вред больному, но в точности это никому неиз- вестно, потому что содержание веществ в пищевых добавках не регламентируется, как в лекарствах, несмотря на то, что добавки обладают, в какой-то мере, фар- макологической активностью. После этого я открыл красочное послание, в котором мне сулили единственный шанс для меня и моих близких спастись от сахарного диабета, сердечно сосуди- стых заболеваний, рака, артрита и многого другого. Доктор Джонатан Райт, «один из отцов-основателей природной медицины, выдающийся специалист, на ко- торого все простые смертные должны взирать снизу-вверх», заявляет, что обна- родовал запретную информацию, которая утаивалась от людей на протяжении деся- тилетий. Райт, рассказывают нам, просмотрел массу неопубликованных работ, изучил сотни «подпольных» медицинских текстов (однако, какой жадный читатель этот человек), и, очистив их, совершил умопомрачительные открытия, способные в зародыше обратить вспять болезни, как о том говорится в его «Сокровищнице натурального исцеления». В проспекте есть кое-что, способное возбудить наш аппетит. Лекарством для лечения артрита является, по Райту, миристолеат цетила, вещество, выделенное в 1964 году из тканей швейцарских мышей-альбиносов, никогда не страдавших артритом. С тех пор было проведено несколько клинических испытаний, подтвер- дивших безопасность нового лекарства и его эффективность у небольшого числа больных. Несмотря на обширную литературу по поводу миристолеата цетила, док- тор Райт утверждает, что мы никогда о нем не слышали, потому что «как только натуральное средство начинает хорошо работать, оно тут же попадает в черный список, и узнать о нем становится возможно только от людей, владеющих инсай- дерской информацией». Этот блистательный ум открыл также, что можно растираниями избавиться от рака молочной железы. Надо всего лишь втирать в кожу молочной железы йод. Кроме того, экстракт барбариса снижает сахар крови, устраняет «плохой» холе- стерин и уменьшает содержание в крови триглицеридов. Почему, спрашивается, мы никогда об этом не слышали? «Потому что, если мы узнаем об этом, то Большая Фарма потеряет около 70 миллиардов долларов в год». На самом деле, в моих файлах содержится множество отчетов об исследованиях, проведенных с экстрак- тами этого растения, но нигде я не нашел указаний на то, что экстракт барба- риса может заменить лекарства, снижающие уровень сахара и холестерина в кро- ви. Не успел я перейти к следующим заголовкам, как компьютер звякнул и выбросил мне еще одно сообщение, на этот раз о том, как «провозвестник и лидер новой волны природной медицины» и «один из самых востребованных врачей натуропати- ческой медицины в мире» открыл способ излечения рака, поставивший в тупик ве- дущих онкологов. «Дорогой друг, - говорилось в сообщении, - может ли Святое Писание содержать секрет исцеления самой страшной болезни человечества?» Если верить доктору Марку Штенглеру, то может, и секрет мы находим в четвертой главе евангелия от Матфея - «не хлебом единым жив человек...». Штенглер пришел на этом основании к выводу о том, что от рака можно избавиться в течение од- ного месяца, ограничив потребление углеводов. Вот так. Следующее письмо извещало о прошедшем накануне шоу доктора Оза. Оно, судя
по рекламе, должно было быть рациональным. Но не тут-то было. «Два дня празд- ничного детокса» доктора Оза были посвящены «вымыванию из организма образую- щих жир токсинов с помощью капусты». Глупость, как выясняется, не знает отды- ха и в праздники. Информационная реклама искажает представление о науке Иногда, когда меня мучает бессонница, я включаю телевизор. Однажды, переби- рая каналы, я наткнулся на Ларри Кинга, который, щеголяя своими фирменными подтяжками, интервьюировал гостью в программе «Специальный репортаж Ларри Кинга». Я знал, что Ларри покинул Си-Эн-Эн, и с тех пор вел две программы на канале «Россия сегодня» и на кабельном канале «Хулу». Я не подписан ни на один из них, и не сразу понял, что же я, собственно, смотрел. Потом мне стало ясно, что это не журналистское интервью, а один из информационно-рекламных роликов, в которых Ларри снимается в свободное от основной работы время. Кинг участвовал в рекламе пищевой добавки Омега-Икс-Эль, которая чудесным образом избавляет от болей в суставах. «Гостьей» Ларри была доктор Шэрон МакКвиллан, которая разливалась соловьем, рассказывая о том, как она рекомендует всем своим пациентам Омега-Икс-Эль, чтобы защитить от заболеваний и сердце, и со- суды. Ларри, сам страдающий ишемической болезнью сердца, спросил МакКвиллан о том, как именно Омега-Икс-Эль снижает риск инфаркта миокарда. Она ответила, что «тридцать лет исследований подтвердили эффективность омега-3 ненасыщенных жирных кислот». Это верно, но вводит в заблуждение, потому что ни в одном из исследований не использовали Омега-Икс-Эль. В некоторых исследованиях, действительно, было показано, что употребление в пищу продуктов, богатых омега-3 ненасыщенными жирными кислотами, может сни- зить риск смерти от инфаркта миокарда. Клинические испытания добавок, содер- жащих докозагексаеновую и эйкозапентаеновую кислоты5 - двух основных омега-3 ненасыщенных жирных кислот, обнаруженных в мясе рыб - позволяют предположить, что они полезны для людей, перенесших в прошлом инфаркт миокарда. Например, в плацебо-контролируемом исследовании риск заболевания был на 6 процентов ниже у пациентов, принимавших активный препарат, чем у пациентов, принимавших пла- цебо . Это не очень большая разница, и, к тому же, пациенты получали по четыре грамма в сутки! Омега-Икс-Эль содержит 6,3 мг эйкозапентаеновой кислоты и 4,9 мг докозагексаеновой кислоты, то есть, 1/400 дозы, продемонстрировавшей мини- мальный эффект в выполненных исследованиях! Другими словами, нет никаких ос- нований для того, чтобы считать, будто ЭПК и ДГК в этой добавке могут каким- то образом защитить сердце. Вопреки этому, как пытались представить в ролике Омега-Икс-Эль, это лекар- ство содержит, главным образом, отнюдь не омега-3 ненасыщенные жирные кисло- ты. Препарат представляет собой экстракт из зеленой мидии, обитающей в Новой Зеландии, и является сложной смесью множества соединений. Есть данные о том, что эта смесь обладает противовоспалительными свойствами, и ее можно приме- нять в лечении артрита и даже бронхиальной астмы, но восторженные рекоменда- ции доктора МакКвиллан применять Омега-Икс-Эль для профилактики инфаркта, 5 Докозагексаеновая кислота - незаменимая жирная кислота, страшное название обозна- чает, что в ней 21 атом углерода, а «присутствие буквосочетания «ен» обозначает на- личие ненасыщенных двойных связей, которых шесть - «гекса»; то же самое можно ска- зать иб эйкозапентаеновой кислоте, только атомов углерода в ней двадцать (эйкоза), а двойных связей (ен) пять (пента).
собственно говоря, являются необоснованными. Как выяснилось в разговоре после передачи, МакКвиллан, практикующему врачу, специализирующемуся в «интегратив- ной, регенеративной и эстетической медицине», заплатили за это выступление. Конечно, Ларри Кинг - не единственная знаменитость, позволяющая пользовать- ся своим именем для рекламы какого-либо продукта или изделия. В самом деле, в 2000 году, когда Ларри работал еще в Си-Эн-Эн, он представил в своей передаче двух олимпийских чемпионов - Дороти Хэмилл и Брюса (тогда еще Брюса) Дженне- ра. «Ларри Кинг Лив», определенно, не была информационно-рекламной передачей; это была одна из самых респектабельных и популярных телевизионных программ. Оба гостя говорили о болеутоляющем средстве под названием «виокс». «Мой врач выписал мне виокс, и я как будто заново родилась на свет, - сказала Хэмилл Кингу, - я словно сбросила двадцать лет». Дженнер, выигравший золотую медаль в десятиборье на Монреальской олимпиаде 1976 года, перенес операцию на колен- ном суставе и страдал сильными суставными болями, которые облегчал приемом виокса. За рекламу спортсмены получили деньги от фармацевтической компании «Мерк», и это было ясно из программы. Ни Дженнер, ни Хэмилл не могли знать, что уже в то время «Мерк» занимался исследованием очевидного повышения заболеваемости инфарктом миокарда среди больных, принимавших виокс. Четыре года спустя это лекарство было изъято из продажи и запрещено к применению именно по этой причине. Кроме того, «Мерк» получил 35 тысяч исков, в связи с которыми фирме пришлось выплатить потерпев- шим более 4 миллиардов долларов. Нашлись ли такие люди, кто, послушав хвалеб- ные отзывы Хэмилл и Дженнера, попросил врача выписать виокс? Несомненно, та- кие люди были. Были ли среди них пострадавшие? Кто знает. Однако, объективная телепрограмма, в любом случае, не место для платной рекламы каких бы то ни было товаров устами знаменитостей. Больной вопрос - это озвученная знаменитостями телевизионная реклама назна- чаемых врачами рецептурных лекарств. Легендарный игрок в гольф Арнольд Палмер и баскетбольная звезда Крис Бош страдают заболеваниями, требующими приема ан- тикоагулянтов, веществ, снижающих свертываемость и вязкость крови. По телеви- зору они оба возносили хвалы ксарелто (ривароксабану), эффективному средству, разжижающему кровь. Конечно, это лекарство продают только по рецептам, и в упаковки вложены инструкции с перечислением побочных эффектов и противопока- заний, но телевидение предлагает выслушивать советы от знаменитых людей, ко- торые не имеют должных знаний. Ким Кардашьян-Уэст, знаменитая своей знамени- тостью, рекламирует диклегис, средство, облегчающее утреннюю тошноту при бе- ременности. Лекарство эффективно, и легкомысленный тон Кардашьян в «Инстагра- ме» «О, боже мой, разве вы не знаете об этом средстве?» - вызвал резкую кри- тику со стороны Управления по пищевым продуктам и лекарствам за то, что она не упомянула о риске и противопоказаниях, и Ким учла критику. Был ли какой-то вред от ее действий? Кто знает? Несмотря на то, что рекламно-информационные ролики нельзя назвать просвети- тельскими, телевидение все-таки не стоит полностью списывать со счетов. Ино- гда и оно дает глубокое и верное представление о науке. Наука и Сайнфелд Я являюсь неисправимым поклонником сериала «Сайнфелд» и регулярно смотрю записи многих серий, несмотря на то, что уже знаю их наизусть. Особенно мне нравятся фильмы, в которых смешно обыгрываются забавные реальные сценарии. Великолепный пример - это серия о Крамере, который пытается в штанах пронести в зрительный зал театра стаканчик кофе, а потом подает в суд на буфет за то, что ему продали слишком горячий кофе. «Ты выйдешь из зала суда богатым чело-
веком», - подбадривает Крамера его адвокат. Конечно, Крамер проигрывает суд, и это неудивительно, потому что в серии высмеиваются необоснованные судебные иски. Эта серия была показана в 1995 году, как в раз в то время, когда тогдашний губернатор Техаса Джордж В. Буш проводил в жизнь реформу законов о граждан- ских правонарушениях. Речь шла о законах, позволявших пострадавшему лицу по- лучить компенсацию от любого лица или организации, которую можно было обви- нить в причинении ущерба. Реформы были нацелены на защиту бизнесменов и вра- чей от необоснованных судебных исков. Упомянутая мною серия «Сайнфелда» была навеяна реальным происшествием с се- мидесятидевятилетней жительницей Альбукерка Стеллой Либек, которая подала в суд на компанию «Макдональдс» после того, как пролила себе на колени горячий кофе, и по решению жюри получила в виде компенсации три миллиона долларов. Случай миссис Либек стал моделью необоснованного судебного иска, и все комики наперебой обыгрывали его в своих выступлениях. В игру вмешались и политики, предупреждавшие, что такие процессы приведут к взвинчиванию цен, потому что компании переложат свои судебные издержки на покупателей. СМИ страшно полюби- ли эту историю о маленькой хрупкой старушке, которая, облившись кофе, вос- пользовалась случаем и обогатилась, засудив «Макдональдс». Есть, правда, одна небольшая проблема: СМИ переврали факты. Один из главных уроков, которые я извлек за много лет работы в научной жур- налистике, заключается в том, что любой вопрос оказывается сложнее, чем он казался, когда начинаешь досконально в нем разбираться. Процесс Либек против «Макдональдса» - это классический пример невероятного искажения фактов и са- мой истории, которая ни в коем случае не может быть объектом насмешек. Здесь речь шла не об алчной женщине, которая обратилась в суд с необоснованным ис- ком по поводу какой-то пустяковой травмы, которую она сама причинила себе из- за беспечности и неосторожности. На самом деле, Стелла Либек получила очень серьезную травму, которой можно было избежать, если бы «Макдональдс» отреаги- ровал на семьсот с лишним жалоб на то, что в этом ресторане кофе подают слиш- ком горячим. Вопреки сообщениям многих газет, миссис Либек отнюдь не вела машину, пыта- ясь открыть зажатый между колен стаканчик с кофе. В тот момент машина, за ру- лем которой сидел внук миссис Либек, стоял на парковке, а женщина сидела на пассажирском сиденье. Кофе выплеснулся из стаканчика, когда миссис Либек пы- талась снять крышку, зажав стаканчик между коленями. Горячая жидкость причи- нила тяжелые ожоги, зафиксированные на фотографиях. Потребовалась операция и пересадка кожи, а само лечение обошлось больше, чем в 10000 долларов. Миссис Либек не собиралась подавать в суд. Она просто позвонила в «Макдональдс» и сообщила руководству компании, что врач сказал ей, что любая жидкость с тем- пературой от 180 до 190 градусов по Фаренгейту может причинить ожоги второй- третьей степени при экспозиции, большей нескольких секунд. Женщина попросила компанию проверить и перенастроить оборудование, чтобы кофе не был таким го- рячим, и попросила помочь с оплатой лечения. Только после того, как «Макдо- нальдс» заплатил ей жалкие 800 долларов, семья обратилась в суд. Посредник, мировой судья, посоветовал компании выплатить пострадавшей 300000 долларов, но получил отказ. И тогда дело перешло в гражданский суд. Жюри постановило выплатить истице за причинение вреда здоровью 160000 долла- ров , плюс 2,7 миллиона долларов за причинение морального вреда, и с намерени- ем наказать компанию за игнорирование сотен предыдущих жалоб на слишком горя- чий кофе. Судья уменьшил эту сумму до 480000 долларов, и всего пострадавшая получила 640000 долларов, а не три миллиона, как кричали СМИ. Миссис Либек так до конца и не оправилась от полученных ожогов. Любопытно, но эта история пошла на пользу «Макдональдсу». Благодаря тенден-
циозным сообщениям и статьям, публика буквально повалила в «Макдональдс», где убедилась, что там подают прекрасный горячий кофе по вполне разумной цене. Вердикт суда привел к тому, что на стаканчиках стали писать предупреждение о том, что напиток горячий и изменили конструкцию крышки - ее стало легче от- крывать, без риска расплескать кофе. Предоставляю читателям судить о том, на- сколько необоснованным был этот иск. Пока вы будете раздумывать, я хочу для сравнения предложить вам историю об иске, поданном в 2003 году талантливой певицей, актрисой и продюсером Барба- рой Стрейзанд против калифорнийской компании «Память побережья». В этом про- екте использовали более 12 тысяч архивных фотографий для изучения изменений, происшедших за последние годы на побережье. Стрейзанд в своем иске утвержда- ла, что на одной фотографии запечатлен ее дом в Малибу, и расценила публика- цию, как вмешательство в ее частную жизнь, нарушение «направленного против папарацци статута», попытку нажиться на ее имени и угрозу ее безопасности. Иск, в конечном счете, был рассмотрен в Лос-Анджелесе, в суде высшей ин- станции, и был отклонен. Суд нашел, что Стрейзанд злоупотребила судебной про- цедурой, и обязал ее выплатить судебные издержки. Еще до того, как решение суда попало в СМИ, шесть человек посетили сайт с фотографией дома Стрейзанд. Думаю, что авторы «Сайнфелда» могли бы снять серию под названием, например, «Эффект Стрейзанд». Сейчас этот термин используют для обозначения ситуации, когда привлечение всеобщего внимания явилось результатом попыток спрятать, удалить или отредактировать сведения, содержащиеся в общественном информаци- онном пространстве. Но, увы, «Сайнфелд» прекратил свое существование в 1998 году. Слава Богу, можно посмотреть копии. Прачечная и телевизионные детективы «Коломбо» - это еще один мой любимый сериал. Последний раз мы встречались с лохматым полицейским детективом в 2003 году, но, как и «Сайнфелд», он до сих пор доступен в виде копий и записей. На первый взгляд, лейтенант Коломбо про- изводил впечатление рассеянного чудака, но, на самом деле, отличался проница- тельным умом, наблюдательностью и логическим мышлением, что особенно ярко бы- ло показано в серии «Берегите свои зубы». «У меня всегда было плохо с химией», - признается в этой серии один дантист лейтенанту Коломбо. Эта ремарка, в конечном счете, привела к его разоблаче- нию. С другой стороны, Эл Стюарт, странствующий торговец, очень хорошо разби- рался в химии, и это принесло ему целое состояние. Что связывает киношного дантиста и бродячего торговца? Ферроцианид железа, попросту говоря, жидкая синька. Стюарт работал торговцем в семидесятые годы девятнадцатого века, продавая продукты и бакалейные товары домохозяйкам Южной Миннесоты. Стюарт слышал, что европейские женщины добавляют в воду для полоскания постиранного белья синь- ку, и посчитал, что продажа синьки принесет ему неплохой дополнительный до- ход. По мере старения тканей их молекулы претерпевают химические превращения и теряют способность отражать все лучи видимого спектра. Ткань начинает по- глощать часть лучей синего спектра и приобретает желтоватый оттенок. Добавле- ние небольшого количества синьки компенсирует поглощение желтых лучей, и ткань снова выглядит белой. Стюарт провел необходимые изыскания и установил, что европейский секрет - это «прусская синька», или «ферроцианид железа», химическое вещество, случай- но открытое в восемнадцатом веке прусским красильщиком Иоганном Дисбахом, ко- торому потребовался поташ для изготовления красок. Поташ он покупал у Иоганна
Конрада Диппле, алхимика, который прославился изготовлением «омолаживающего» отвара. Однако когда, следуя одному из рецептов Диппле, Дисбах смешал поташ с «зеленым витриолем» (сульфатом железа [II]), он получил чистейший синий цвет! Вероятно, в поташе были примеси, которые Диппле использовал для своего тони- ка . В тонике содержался цианид, а источником железа послужил витриоль. Стюарт был достаточно искушен в химии для того, чтобы начать делать и про- давать прусскую синьку. Ее производство стало доходным бизнесом, и до наших дней «Синька миссис Стюарт», от Канады до южных границ США., делает наше белое белье еще белее. Однако у жидкой «Синьки миссис Стюарт» есть и другие талан- ты . Ее можно добавлять в шампунь, и седые волосы становятся ярче. Синьку мож- но добавить в воду плавательного бассейна, чтобы она выглядела голубой. Боль- ше того, синька может спасать куриные жизни. В птичниках летом температура может достигать 82 градусов по Фаренгейту, а такая жара может убить курицу. На помощь приходит синька. Крышу курятника белят, и, если добавить в побелку синьку, то крыша начинает сильнее отражать солнечные лучи, и в курятнике ста- новится прохладнее. Синька может делать еще многие вещи. Например, ловить убийц - ну, во всяком случае, в телевизионных фильмах. Дантист, с которым судьба сталкивает лейте- нанта Коломбо в «Берегите свои зубы», очень изобретательно убивает свою жерт- ву, заложив дигиталис под коронку, установленную на зуб. Гель, которым покрыт дигиталис, препятствует мгновенному растворению и немедленной реакции. Жертва умирает только через несколько часов. Смерть от передозировки дигиталиса очень похожа на смерть от инфаркта миокарда. Химия играет в этой серии ключевую роль, благодаря ей убийца признается в своем преступлении. Коломбо на все сто процентов уверен, что дантист - убий- ца, но не может понять, как он сумел ввести своей жертве дигиталис, не может до тех пор, пока случайно не слышит, как официант рассказывает кому-то, как во время болезни принимал постепенно рассасывающееся лекарство. Это заронило в голову Коломбо идею. Возможно ли использовать в коронке какое-то вещество, которое замедлило бы всасывание ядовитого вещества? Отличительным признаком этого сериала является дружелюбное отношение Колом- бо к подозреваемым, часто он даже выпытывает важные вещи, делая вид, что ему нужна помощь и совет для поимки преступника. В этой серии Коломбо спрашивает дантиста, что он может сказать о медленно всасывающихся лекарственных гелях, но в ответ получает признание в полном невежестве в химии. Это признание сыг- рало главную роль, когда настал момент для того, чтобы захлопнуть мышеловку. Окончательное решение рождается у Коломбо, когда он видит на своей белой ру- башке синие пятна, оставшиеся после стирки. Притворившись, что ему необходимо получить мнение эксперта, Коломбо пригла- шает дантиста на судебное вскрытие тела убитого, сказав, что ему кажется, будто яд был заложен в зубную коронку, и что у него, Коломбо, есть способ до- казать это. В морге Коломбо демонстрирует подозреваемому целый химический на- бор , и рассказывает, что смог установить, что фарфор при реакции с дигитали- сом синеет. Он берет коронку, наносит на нее порошок и коронка, действитель- но, синеет. Коломбо, при этом, убеждает убийцу в том, что это дигиталис. На самом деле, конечно, этот «дигиталис» был ничем иным, как ферроцианидом железа, синим пигментом, используемым в «Синьке миссис Стюарт». Теперь Колом- бо прямо обвиняет убийцу и говорит, что сейчас они посмотрят, посинела ли фарфоровая коронка убитого. Дело до этого не доходит, потому что припертый к стенке убийца сознается в преступлении, и это большая удача для Коломбо, по- тому что дигиталис не вступает ни в какие реакции с фарфором и не вызывает его окрашивания. Справедливость торжествует, потому что подозреваемый, и в самом деле, не разбирался в химии. Но кто такая, собственно говоря, миссис Стюарт? Это была жена Эла Стюарта,
которая помогала ему изготовлять синьку. Стюарт считал, что изображение доб- росовестной хозяйки на бутылке синьки укрепит доверие покупательниц, и дела пойдут лучше. Но миссис не захотела красоваться на этикетках, и Эл воспользо- вался стоявшим на камине портретом своей тещи. Добродушная пожилая леди, смотрящая на нас с этикеток «Синьки миссис Стюарт» - это, на самом деле, не миссис Стюарт, а ее мать. Таинственный остров «Человек есть то, что он ест». Так гласит проверенный веками трюизм. Собст- венно говоря, еда - это единственное сырье, поступающее в наш организм извне, и поэтому мы в буквальном смысле состоим из того, что едим. Естественно, это относится и к нашему головному мозгу. Но чем мы заполняем свой мозг? Здесь я предложил бы другую максиму: «Мы есть то, что мы читаем». Мне пришло это в голову, потому что недавно меня спросили, когда я впервые заинтересовался тем, что делаю. Правда, для начала мне пришлось подумать: а что я, собствен- но, делаю? Конечно, я знаю, чем я занимаюсь, на что трачу время. Я преподаю, пишу, веду блог, отвечаю по почте на заданные мне вопросы, активно пользуюсь «Фейсбуком», выступаю по радио и телевидению, и всегда мои занятия, так или иначе, связаны с наукой. Но что лежит в основе того, что я, в действительно- сти, пытаюсь делать? Проще говоря, мне кажется, что я пытаюсь снять покров таинственности с науки, и развенчать мифы, опираясь на факты. Мои взгляды и отношение к жизни формировались годами, но был и первоначальный фактор.
Я рос в Венгрии до изобретения интернета, до внедрения в повседневную жизнь компьютеров. У нас даже не было телефона. Я не знал о существовании телевизо- ров до того, как мы приехали в Канаду. У нас был радиоприемник, и я отчетливо помню, как услышал по радио о смерти Сталина. Я слушал в 1954 году репортаж о футбольном матче между сборными Германии и Венгрии на кубке мира. Немцам по- везло, что Пушкаш получил травму. Они выиграли. Что я делал по вечерам? Я читал книги. Некоторые из них, как мне кажется, сформировали мои будущие интересы. Я был захвачен первым романом, прочитанным мною в жизни - романом Жюля Верна «Таинственный остров». В романе речь идет о том, как группа северян, попавших в плен к конфедератам во время Гражданской войны, сумела похитить воздушный шар и бежать на нем из неволи. Волей судьбы пленники оказались на островке, затерянном где-то на просторах южной части Тихого океана. Там пленникам пришлось организовать поселение и выживать, опи- раясь на собственный ум и знания. Один из беглецов, Сайрус Смит - инженер, своеобразная предтеча МакГайвера, телевизионного героя, чьи энциклопедические познания в науке помогают решать любые житейские проблемы, используя находя- щиеся под рукой подручные материалы и средства. Пользуясь универсальными зна- ниями Смита в области ботаники, геологии, физики и химии, колонисты начинают изготовлять горшки и кирпичи, ухитряются плавить железо и даже изобретают простейший телеграф. К большому удивлению поселенцев, когда у них вдруг возникали серьезные про- блемы, случалось какое-то чудо, избавлявшее их от опасности. В нужный момент на острове появляется ящик с оружием и инструментами; когда колонисты заболе- вают малярией, откуда-то, словно по волшебству, возникают таблетки хинина, а когда на остров нападают пираты, то все они умирают, не получив ни единой ца- рапины. Это было похоже на чудо, не имеющее никакого логического объяснения, и колонистам уже начинало казаться, что на их стороне какое-то доброе божест- во, взявшее на себя труд опекать их. Однако, в конце концов, загадка находит свое разрешение. Остров оказывается базой капитана Немо, научного гения, жи- вущего в подводном гроте на борту своей подводной лодки «Наутилус». Именно капитан Немо и оказывается невидимым благодетелем колонистов. Все странные события тут же получили вполне естественное объяснение. В том нежном возрасте я не мог по достоинству оценить все описанные в романе научные достижения, но пара из них прочно засели у меня в голове. Научная изобретательность может решить массу проблем, и многие паранормальные феномены, при ближайшем рас- смотрении, оказываются весьма обычными и естественными явлениями. Одна из проблем, с которой с самого начала столкнулись колонисты, была про- блема с источником пресной воды. Обладая недюжинными познаниями в геологии, инженер обнаруживает подземное озеро. Но, к несчастью, оно недоступно. Для того чтобы пробить проход к воде, нужна взрывчатка. У Смита возникает идея - изготовить немного нитроглицерина! Это стало моим первым посвящением в химию. Тогда я не понял суть процесса, описанного Верном, но интерес к нему пробуж- дался всякий раз, когда я слышал слово нитроглицерин. Когда я узнал, что в нашем кинотеатре будут показывать фильм «Плата за страх», я упросил родителей отвести меня на этот фильм (да, у нас были кинотеатры) . В этом приключенче- ском фильме речь шла о транспортировке нитроглицерина. Впоследствии я много писал о нитроглицерине для иллюстрации того факта, что химию можно использо- вать как во благо, так и во вред человечеству. Совсем недавно я перечитал «Таинственный остров». Теперь, с моим знанием химии, я еще больше восхитился классическим романом Жюля Верна. Его описание изготовления нитроглицерина Сайрусом Смитом блистательно и корректно с науч- ной точки зрения. Для производства нитроглицерина нужны глицерин и азотная кислота - и Смит умудряется приготовить оба эти вещества. На собаку колонистов нападает дюгонь, морское животное, похожее на морскую
корову. Собаку чудесным образом спасает чья-то могущественная рука (капитана Немо, как мы узнаем впоследствии), которая, заодно, убивает дюгоня. Это жир- ное животное и послужило источником глицерина. В результате обработки любого жира содой (карбонатом натрия) получается глицерин и мыло - это один из самых древних известных химических процессов. Но где взять карбонат натрия? Его можно извлечь из золы сожженных водорослей, что Смит и делает. Потом ему по- требовалась азотная кислота. Ее можно добыть, обработав нитрат калия (селит- ру) серной кислотой. На острове было полно птичьего помета - великолепного источника селитры - и серного колчедана (сульфида железа). Нагревание сульфи- да превращает его в сульфат железа, при перегонке раствора которого получают серную кислоту. Когда дело дошло до изготовления перегонного куба, пригоди- лись навыки Смита в гончарном искусстве. Умный инженер осуществил реакцию глицерина с азотной кислотой и получил нитроглицерин! Вышло, что книга, пробудившая во мне интерес к науке и воспламенившая мою страсть к разгадке тайн, оказалась пропитанной химией больше, чем я мог себе представить. Глупые страхи по поводу нутеллы В Италии разразилась паника. Некоторые магазины прекратили продажу нутеллы, сливочного шоколадного масла с фундуком для намазывания на хлеб. Это масло стало практически кулинарным символом Италии. Нутеллу убрали с полок после того, как в газетах появились аршинные заголовки, гласившие: «В исследовании было показано, что нутелла может вызывать рак». Эти заголовки появились после того, как Европейская Ассоциация по Безопасности Питания привлекла внимание публики сообщением о присутствии некоторых побочных продуктов обработки паль- мового масла, которые вызвали обеспокоенность, потому что при скармливании их крысам выяснили, что они (продукты) немного повышают риск возникновения зло- качественных опухолей. Пальмовое масло является одним из самых распространен- ных растительных масел в мире и входит в состав многих видов пищи - в мороже- ное, маргарин, печенье, хлеб, лапшу быстрого приготовления, детские питатель- ные смеси, шоколад и (да!) в нутеллу. В сообщении ассоциации, правда, нет ни единого упоминания о нутелле. Мало того, в сообщении не сказано ни слова о том, что надо прекратить употребление в пищу пальмового масла. Так почему в газетных заголовках зазвучало слово «нутелла»? Потому что ну- телла - очень популярный продукт, и его упоминание немедленно привлечет вни- мание читающей публики, что, конечно, является заветной целью любого печатно- го издания. Но почему нутелла так популярна? Да потому, что она вкусная! Да- вайте, однако, посмотрим правде в глаза - смесь сахара, пальмового масла, фундука, какао-бобов, ванилина, сыворотки, лецитина и порошкового молока ни- как нельзя назвать здоровой пищей, несмотря даже на то, что нутеллу ухитри- лись сделать частью спортивного питания (компания-производитель спонсирует итальянскую национальную сборную по футболу). В США. компания столкнулась с нешуточными неприятностями из-за своего утверждения о том, что «нутелла долж- на быть частью любого питательного завтрака». Компания согласилась уплатить штраф в 3 миллиона долларов для того, чтобы избежать судебного преследования за недобросовестную рекламу. Тем не менее, связать продукт с раком только из- за возможного присутствия следовых количеств вещества, которое, возможно, в ничтожном проценте случаев вызывает опухоли у животных - это за гранью разум- ного . Но сначала немного истории. Какао привезли в Европу испанцы после открытия Нового Света. Когда герцог Савойский в 1585 году женился на Катерине, дочери испанского короля Филиппа
II, он узнал и полюбил шоколад. В результате Турин, тогдашняя столица Савойи, стал центром потребления шоколада. Говорят, что именно в Турине придумали смешивать порошок какао с маслом какао для изготовления шоколадных плиток. Весть о твердом шоколаде распространилась по миру, и вскоре Турин стал по- ставлять шоколад во все страны Европы. Проблемы возникли, когда Наполеон про- тянул свои щупальца к Италии. Британцы блокировали порты, которые, как они считали, использовались для снабжения наполеоновских армий, и это привело к резкому сокращению импорта порошка какао из Америки. Именно в то время турин- скому шоколатье Микеле Проше пришла в голову идея дополнить шоколад фундуком, густые заросли которого росли в окрестностях города. В результате получились плитки «Джандуджи». Люди тонко нарезали плитки и укладывали их на ломтики хлеба. После наполеоновских войн шоколадная индустрия возродилась, но снова оказа- лась под угрозой после Второй Мировой войны из-за общего недостатка продуктов и введения их рационирования. Микеле Ферреро, работавший в маленьком кафе своего отца Пьетро, попытался изобрести хоть какой-то способ продавать то не- большое количество шоколада, какое было тогда доступно. Наконец, Пьетро смог предложить посетителям «Пасту Джандуджа», которую можно было намазывать на хлеб. Правда, люди жаловались, что мазалась она плохо. Тогда юный Микеле до- бавил к смеси пальмовое масло, и получилась нутелла! К моменту своей смерти в 2015 году в возрасте восьмидесяти девяти лет Микеле стал мультимиллиардером, двадцатым человеком в списке богатейших людей мира. К списку своих шоколадных продуктов Микеле добавил «Киндер-Сюрприз», «Тик-Так» и «Ферреро-Роше», но главным продуктом остается «Нутелла», которую по всему миру производят один- надцать фабрик. Продается «Нутелла» в 160 странах. В 2014 году итальянская почта выпустила почтовую марку, посвященную «Нутелле», и каждый год, 5 февра- ля , празднуют «Всемирный день нутеллы». Понятно, поэтому, что, когда в «Нутеллу» начали бросать камни, все это за- метили и обратили самое пристальное внимание. Камни эти приняли форму глиди- дилового эфира жирных кислот, 3-монохлорпропандиола и 2-монохлорпропандиола6 . Ни одно из этих соединений не обнаруживается в сыром пальмовом масле и появ- 6 Все три соединения являются производными пропана - вещества, состоящего из трех атомов углерода, все свободные валентные связи которого заняты водородом. В глицидо- ле конфигурация меняется, потому что один атом водорода замещается спиртовой группой (окончание -ол), а еще два атома углерода участвуют в создании эпоксида; в хлорпро- пандиоле один атом водорода замещен атомом хлора (цифра указывает на порядковый но- мер атома), а окончание -диол указывает на то, что два атома водорода замещены спир- товыми группами. Интересующиеся могут обратиться к номенклатуре органических соеди- нений.
ляется в продуктах только после обработки. Пальмовое масло добывают из крас- новатой мякоти плодов масличной пальмы, но, прежде чем попасть на стол, масло подвергается значительной химической обработке. Сырое масло содержит примеси хлорофилла и каротиноидов (придающих маслу цвет), продукты окисления (придаю- щие довольно неприятный запах) и фосфатиды (придающие клейкую консистенцию). Для уничтожения клейкости в масло добавляют лимонную или фосфорную кислоту для того, чтобы отщепить фосфатиды, а затем нагревают с отбеливающей землей для абсорбции остатков. Этот процесс, кроме того, уничтожает окрашенные и па- хучие примеси. Отбеливающая земля - это вещество, которое издревле употребля- ется для обесцвечивания масел, но в начале двадцатого века одна немецкая ком- пания обнаружила, что обработка глины соляной кислотой улучшает отбеливающие свойства. Как выяснилось впоследствии, именно обработка глины кислотой и по- следующее нагревание приводит к образованию примесей, вызвавших озабоченность Европейской Ассоциации по Безопасному Питанию. Образование примесей всесторонне изучили и пришли к выводу, что они возни- кают только при нагревании выше 200 градусов Цельсия. Сегодня производители в процессе изготовления продукта поддерживают температуру ниже 200 градусов, и, действительно, теперь в нутелле нет значимых количеств глицидилового эфира, 3-монохлорпропандиола и 2-монохлорпропандиола. С другой стороны, ученые обна- ружили, что приготовление мяса при высокой температуре, особенно на угольном гриле, приводит к образованию в жире глицидиловых эфиров жирных кислот в больших концентрациях, чем в рафинированных растительных маслах. Вероятно, «Макдональдс», на самом деле, снизил риск, выпустив в своих итальянских ресторанах новый бургер под названием «Сладкоежка». В этом бурге- ре нет мяса - это просто пончик с нутеллой. Однако теперь, после поднятой в СМИ шумихи, надо ждать, что это блюдо исчезнет из меню. В Америке этот пончик побил бы все рекорды. Итог? Есть разумные причины ограничить потребление ну- теллы, но эти причины никак не связаны с канцерогенами.
Волна сомнительных мрачных пророчеств «К 2025 году половина всех детей будет страдать аутизмом, предупреждают ученые Массачусетского технологического института». Этот жуткий заголовок ко- чует по интернету с 2014 года, порождая суеверный страх публики и отповедь ученых, выступающих против безответственного распространения страшных слухов. Итак, почему мы обречены на эту страшную трагедию, и кто в МТИ стал безответ- ственным пророком? Речь идет, на самом деле, о глифосате, одном из самых распространенных гер- бицидов. Еще в 1970 году «Монсанто», бывшая тогда не слишком крупной химиче- ской компанией, занималась изобретением нового вещества, смягчающего воду. Конкретно поиском подходящих соединений занимался химик Джон Франц. Как это часто случается, после синтеза какого-то нового соединения компании испытыва- ют его в поисках других возможных сфер использования. Два соединения из всех, синтезированных Францем, обладали слабыми гербицидными свойствами, и Францу предложили подумать над синтезом соединений, обладающих более мощным действи- ем такого рода. Результатом стало вещество «фосфонат глицина», название кото- рого вскоре сократили до «глифосата», а затем начали выпускать под коммерче- ским наименованием «Раундап». Действие глифосата оказалось таким мощным, что Франц в 1990 году получил престижную медаль Перкина за выдающийся вклад в прикладную химию. Глифосат оказался весьма полезным гербицидом и помог избавить от сорняков виноградники, оливковые рощи, огороды, парки и обочины дорог. Раундап не при- влекал к себе никакого общественного интереса до тех пор, пока «Монсанто» не объявила о созданных методами генной инженерии растениях, устойчивых к дейст- вию глифосата. Отныне посевы «устойчивых к раундапу» канолы, сои, пшеницы и сахарной свеклы можно было опрыскивать глифосатом, уничтожая сорняки, но не причиняя вреда культурным растениям. Исторически сложилось так, что любая но-
вая технология, будь то пастеризация, вакцинация, микроволновые печи или со- товые телефоны, всегда вызывала озабоченность у общества, и то же самое про- изошло с генно-модифицированными организмами (ГМО). Высказывались предположе- ния о том, что влияние ГМО на здоровье человека недостаточно выяснено, и что все мы превратились в подопытных морских свинок. Научные организации и зако- нодательные органы всего мира выступили против этих опасения, утверждая, что генные модификации никоим образом не затрагивают съедобные части растений. Недавно, однако, появились опасения относительно предполагаемой токсичности самого глифосата и его остатков, которые могут присутствовать в пище. Эти опасения были высказаны международным Агентством Онкологических Исследований, опубликовавшем заявление о том, что глифосат, возможно, является канцерогеном для человека. Многие ученые быстро откликнулись, заявив, что, хотя утвержде- ния агентства технически корректны, в них не учитывается экспозиция, а это значит, что подобные утверждения вводят людей в заблуждение. Независимые ор- ганизации, такие, как Национальная Академия Наук США, Комиссия ООН по Пести- цидам, Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН, Европейская администрация по безопасности пищевых продуктов и Управление по пестицидам и законодательству министерства здравоохранения Канады, тщательно проверили свойства глифосата и пришли к выводу, что он не оказывает вредоносного воз- действия на организм человека. Это отнюдь не охладило пыл активистов, которые заявили, что у многих ученых, говоривших об отсутствии вреда, имел место кон- фликт интересов, и что не был принят в расчет риск от контактов с другими со- единениями, входящими в состав раундапа. Первым делом активисты указали на такие соединения, как полиэтоксилирован- ный жирный амин, сурфактант7, позволяющий глифосату быстро проникать в листья сорняков. Это соединение, говорят обеспокоенные активисты, оказывают на кле- точном уровне токсическое воздействие на гены. Некоторые эксперименты, выпол- ненные на культурах клеток, действительно позволяют заподозрить некоторые от- клонения, но нет никаких доказательств тому, что этот сурфактант, который ши- роко используют в продуктах питания и зубных пастах, оказывает какое-то вред- ное воздействие на человека. Тем не менее, выводы ученых о том, что препараты глифосата безвредны в тех количествах, в которых они контактируют с людьми, не остановили растревоженных активистов. Возьмем для примера Стефанию Сенефф, доктора философии, «старшего научного сотрудника лаборатории вычислительной техники и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института», не имеющую никакого опыта в ток- сикологии, агрономии и эпидемиологии. По какой-то причине Стефания пришла к выводу о том, что глифосат - это дьявол по плоти, и принялась публиковать статьи, связывающие глифосат с такими заболеваниями, как расстройства пищева- рения, ожирение, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, депрессия, болезнь Альцгеймера и бесплодие. Но не ищите эти статьи в солидных научных журналах. Все они опубликованы в таких платных источниках, как «Энтропия», «журнал открытого доступа», в котором за определенную плату печатают все, что угодно. Главный тезис Сенефф заключается в том, что глифосат уничтожает кишечные бактерии и взаимодействует с цитохромными8 ферментами, но при этом не приво- дит никаких доказательств, полученных в исследованиях с участием людей. Ста- тья сдобрена такими фразами, как «мы уверены» и «экзогенная семиотическая эн- тропия» . Эти три слова вместе встречаются только в ее статье. Кроме того, 7 Общее название веществ, изменяющих (уменьшающих) поверхностное натяжение жидко- стей. 8 Цитохромные комплексы переносят электроны с хинонов на водо-растворимые высокопо- тенциальные переносчики.
предпринимается чудовищная попытка огорошить людей массой несущественных све- дений ради того, чтобы представить глифосат виновником всех бед в нашей жиз- ни. Самый абсурдный аргумент, повторяемый Сенефф до тошноты - это корреляция между увеличением использования глифосата и нарастающей частотой аутизма и целиакии. Здесь мы имеем типичный пример подмены «сочетания» причинно- следственной связью. Вместо глифосата повышение заболеваемости аутизмом и це- лиакией (что, само по себе, спорно) можно, с равным успехом, связать с увели- чением потребления кофе, растущей популярностью сотовых телефонов, телевизо- рами с плоским экраном, китайским импортом или продажей экологически чистых продуктов. В любом случае, даже если глифосат - действительно зло, он не может прояв- лять свои вредные свойства без экспозиции. Здесь у нас есть существенные и важные данные. На основе эпидемиологических исследований, цитологических экс- периментов и опытов на животных было установлено, что приемлемым уровнем приема внутрь глифосата является 2 мг на 1 кг веса тела (в Европе 0,5 мг) . Это означает, что человек весом 50 кг может без вреда для здоровья принять внутрь 100 мг глифосфата. Учитывая, что нам известно соотношение между прие- мом глифосата и его выведением с мочой, можно говорить, что при приеме внутрь 100 мг глифосфата с мочой выделится 15 мг на 1 л мочи. Исследования показыва- ют, что в моче испытуемых содержание глифосата не превышает 1-3 микрограмм в 1 литре! Это соответствует одной пятитысячной части максимально допустимой дозы, которая была определена со стократным «запасом». Понятно, что контакт с глифосатом в пище не оказывает никакого воздействия на наше здоровье. Так что искать причины наших недугов надо искать в другом месте. Буду счастлив поспо- рить с доктором Сенефф и держу пари за то, что к 2025 году половина наших де- тей не будет страдать аутизмом. Унесенные ветром Многие свои фокусы иллюзионист Дэвид Копперфилд демонстрировал с развеваю- щимися на ветру волосами. Ветер создавал установленный в телевизионной студии вентилятор. Об этом эффекте я вспомнил, просматривая эпизоды из ток-шоу док- тора Оза, в которых накаленная атмосфера усугубляется вентилятором, а-ля Коп- перфилд. Оз тоже показывал фокусы, демонстрируя иллюзии в полном смысле этого слова, ибо, согласно определению, иллюзия - «это нечто, обманывающее нас в результате нарушения восприятия или в результате нашего убеждения». На этот раз доктор Оз вывалил груду желтых перьев на полянку из синтетического дерна, покрытого синтетическими растениями. Перышки должны были изображать вредные пестициды. Завеса перьев наглядно демонстрировала, каким образом поражаются поля, а также оказавшиеся рядом люди. Это был, конечно, мощный трюк, но абсо- лютно неверное представление о риске, связанном с распыляемыми пестицидами. Основанием такой демонстрации, по словам Оза, явилось то, что «Агентство по охране окружающей среды готово одобрить применение нового токсичного пестици- да, о котором вы еще ничего не знаете». Речь шла об «Энлист-Дуо», пестициде, уже тогда одобренному в Канаде. На самом деле - это смесь гербицидов глифоса- та и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты9. Эта смесь предназначена для исполь- зования на полях, засеянных пшеницей и соей, устойчивых к действию глифосфата и 2,4-Д. Уничтожая сорняки, это средство не действует на культурные растения. Потребность в новом гербициде возникла из-за того, что появились сорняки, устойчивые к действию глифосфата. Эта устойчивость не является с генной моди- 9 Эфир спирта фенола с уксусной кислотой, в котором два атома водорода замещены хло- ром.
фикацией, это следствие биологического развития сорных растений. Дело в том, что некоторые отдельные растения-сорняки обладают естественной устойчивостью к гербицидам, и, уцелев после воздействия ими, дают начало устойчивому потом- ству. В конце концов, вся популяция сорняков становится устойчивой. Это тот же самый феномен, с каким мы сталкиваемся при возникновении бактерий, устой- чивых к действию определенных антибиотиков. WIND DIRECTION APPLICATION AREA FOR ENLIST DUO™ HERBICIDE &&& SUSCEPTIBLE PLANTS eg cotton, tomatoes, grapes В руководстве по «Энлист-Дуо» описаны условия когда можно или нельзя применять препарат. В одном Оз, несомненно, прав. Пестициды, на самом деле, токсичны. Именно поэтому их и используют, и именно поэтому их тщательно тестируют, и изучают их свойства перед массовым применением. Помните, что не существует «безопас- ных» или «опасных» химических соединений. Безопасными или опасными являются способы их использования. Но здесь нет ничего нового. Оба соединения - 2- дихорфеноуксусная кислота и глифосат широко применяются уже много лет, хотя и не в такой комбинации. Новое здесь то, что выведены сорта культурных расте- ний, устойчивых к воздействию 2,4-дихлорфеноуксусной кислоты, что позволит опрыскивать посевы пшеницы и сои, не опасаясь их гибели, что было невозможно раньше. Этот факт встревожил тех, кто считает 2,4-Д опасным соединением и по- лагает, что его использование причинит вред здоровью людей. Доктор Оз, несо- мненно, придерживается того же мнения, так как на фоне летавших по студии перьев, неустанно повторял, что «2,4-Д входил в состав «Эйджент-Ориндж», со- единения , запрещенного еще во время вьетнамской войны». Действительно, 2,4-Д входил в состав печально известного дефолианта «Эй- джент-Ориндж», с помощью которого уничтожали листву тропических лесов. Тра- гичность ситуации была вызвана присутствием в этом соединении следовых коли- честв 2,3,7,8-тетрахлородибензодиоксина (ТХДБД), ядовитого вещества, вызывав- шего врожденные уродства и рак. Этот диоксин, правда, не имеет ничего общего с 2,4-Д. ТХДБД был случайным побочным продуктом, полученным при производстве 2,4,5-трихлорофеноуксусной кислоты (2,4,5-Т), еще одного компонента «Эйджент
Ориндж». Именно поэтому было запрещено производство 2,4,5-Т, а не 2,4-Д! Это обман - намекать, что новый гербицид опасен, потому что содержит вредо- носное соединение, присутствовавшее в «Эйджент Ориндж». «Энлист Дуо» не толь- ко не содержит даже следов ТХДБД, он содержит и видоизмененную молекулу 2,4- Д, которую не применяли во Вьетнаме, а именно, 2,4-Д-холин, который не так летуч, как исходная 2,4-Д, и это значит то, что является еще более безопасным веществом. Конечно, оправданы опасения, связанные с влиянием генной модифика- ции на организм, но нельзя пугать публику, необоснованно связывая новый гер- бицид с «Эйджент Ориндж». Это безответственно - демонстрировать опыляемые якобы новыми гербицидами посевы зеленого перца, намекая на то, что «Энлист Дуо» будут применять без разбора на всех полях, несмотря на то, что это со- единение предназначено для применения только на полях, засеянных модифициро- ванной пшеницей и соей. Применение «Эйджент Ориндж» (Agent Orange, оранжевый реагент) во время Вьетнамской войны и его некоторые последствия.
Теперь поговорим об утечке пестицидов, которая может происходить двумя пу- тями. Мельчайшие капельки аэрозоля разносятся воздушными потоками, а, кроме того, вещество может испаряться и распространяться в виде паров уже после распыления над полем. Это вполне обоснованные опасения. Особенно, учитывая, что многие сельские школы находятся в непосредственной близости от полей. Од- нако именно с этой точки зрения новые гербициды тщательнее всего тестируют перед тем, как разрешить их применение. Из одного добросовестного исследова- ния был сделан вывод о том, что человек, стоящий на расстоянии 40 метров от опыляемого поля получит около 10 микролитров спрея, из которых 9 микролитров будут содержать одну только воду. Расчеты показывают, что количество 2,4-Д в одном микролитре не превышает безопасный уровень, и, к тому же, опрыскивание продолжается очень недолго. Производят его несколько раз в год. Учитывая, что 2,4-Д-холин является менее летучим веществом, чем 2,4-Д, то первое вещество можно считать еще более безопасным, чем второе. Еще одним фактором, который учитывают, прежде чем разрешить к применению гербицид - это способ его действия. Например, глифосат нарушает синтез амино- кислот, необходимых растениям для продукции жизненно важных белков. У живот- ных просто отсутствуют биохимические пути синтеза аминокислот, потому что они получают аминокислоты извне, с пищей. Что же касается 2,4-Д, то она имитирует действие растительного гормона и вызывает стремительный рост растения, кото- рый не может быть обеспечен достаточным количеством питательных веществ. В результате растение высыхает и погибает. В человеческом организме эквиваленты таких гормонов отсутствуют. Это, конечно, не означает, что пестициды такого рода не могут причинять вреда посредством других механизмов, но отрадным яв- ляется уже тот факт, что их действие осуществляется механизмами, отсутствую- щими в организме человека. Конечно, применение всякого пестицида сопряжено с определенным риском, но описание доктора Оза антинаучно и лишь способствует распространению необосно- ванных страхов. Его заявление, сделанное в конце программы о том, что «это подвергает всю нацию невиданному эксперименту, и я опасаюсь, что мы все нахо- димся на грани катастрофы, которую нам надо, во что бы то ни стало, избе- жать», полностью игнорирует результаты множества экспериментов, выполненных с пестицидами до получения разрешения на их применение, и основанных на науч- ных, а не эмоциональных, оценках соотношения риска и пользы. Когда речь захо- дит о пестицидах, надо иметь в виду, что не бывает бесплатных обедов, и без разумного использования агрохимии производство обедов для десяти миллиардов людей, которые будут населять нашу планету к 2050 году, станет поистине не- разрешимой проблемой. Нам нужна взвешенная и разумная дискуссия, а не разбра- сывание перышек и бессодержательная риторика постановочного действа. Если я захочу обмануться, то с большим удовольствием посмотрю представление Дэвида Копперфилда. Рыбьи гены и помидоры Во время одной моей лекции о генных модификациях я описал один эксперимент по обогащению соевых бобов аминокислотой метионином. Соевые бобы широко ис- пользуются как корм для скота, но в сое мало незаменимых аминокислот, и по- этому животным надо отдельно добавлять в рацион метионин. Бразильский орех синтезирует белок, весьма богатый метионином, и идея заключалась в том, чтобы выделить и клонировать ген, отвечающий за синтез богатого метионином белка, и вставить этот ген в геном сои. Эти опыты породили очевидную озабоченность. Несмотря на то, что планирова- лось использовать модифицированную сою как корм для домашней птицы, надо было
учесть и возможность того, что она (модифицированная соя) может попасть и на стол к людям. Что, если человек, страдающий аллергией к бразильскому ореху, отведает такой сои? Не случится ли у него опасная для жизни аллергическая ре- акция? Исследование крови людей, страдающих аллергией к бразильскому ореху, показало, что их антитела к его белку реагировали и с белком из генно- модифицированной сои, что указывало на реальную возможность аллергической ре- акции. Исследование было прекращено, и производство генно-модифицированной сои так и не было начато. После лекции речь сразу зашла об аллергенах. «Если бы генно- модифицированную еду должным образом помечали, то я до сих пор мог бы есть помидоры», - сердито заявил один из слушателей. Я был сильно озадачен, но рассерженный джентльмен объяснил мне, в чем суть. «У меня аллергия на рыбу, - сказал он, - но я не знаю, какие помидоры природные, а какие генно- модифицированные, и поэтому никогда не ем помидоры». Этому человеку, в прин- ципе, не о чем беспокоиться. В помидорах нет рыбьих генов, а если бы они и были, то на этикетках об этом было бы непременно сказано - согласно законода- тельству. Здесь мы имеем дело со страхом, порожденным дезинформацией. Арктическая камбала беззаботно обитает в ледяной воде Ледовитого океана, так как ее кровь защищена особым «белком-антифризом». Производители помидо- ров, с другой стороны, живут в постоянном страхе, что неожиданные весенние заморозки могут на корню уничтожить урожай. В связи с этим, некоторые ученые задумались о возможности пересадки гена, кодирующего этот антифриз, в геном помидора. Предварительные исследования показали, что в организме помидоров этот белок не препятствовал образованию кристалликов льда, и проект был ос- тавлен. Но в интернете не умирает ни одна история. Миф о рыбьих генах в поми- дорах продолжает жить своей жизнью. Часто его иллюстрируют шприцом, воткнутым в помидор, или изображением помидора, имеющего форму рыбы. Если бы метод ока- зался перспективным, то потребовались бы исследования для выяснения возможной аллергенности генно-модифицированных томатов. Тем не менее, такое тестирование не требуется, когда на рынке появляется какой-то новый, выращиваемый обычными методами продукт. Интересным примером может послужить киви. В Северной Америке аллергия на киви была неизвестна просто потому, что его никто не ел. По мере развития мировой торговли киви появились во всех супермаркетах планеты, и, соответственно, стали появляться сообщения об аллергии на киви. Появление на продовольственном рынке нового продукта означает начало употребления в пищу сотен новых белков, часть кото- рых, естественно, обладает аллергенными свойствами. С другой стороны, поступ- ление на рынок генно-модифицированного продукта приводит к добавлению всего
лишь одного нового белка. Это позволяет утверждать, что, коль скоро, речь идет об аллергии, то куда больше внимания требует новая пища, а не генно- модифицированные продукты. По мере того, как люди будут есть более разнооб- разную пищу, возрастет и число возможных аллергенов, и частота болезненных реакций на них. Тем не менее, эта проблема почему-то не привлекает ничьего внимания - все сосредоточились на возможном вреде генно-модифицированных ор- ганизмов с их единственным новым белком. Неоники и пчелы Пчелы невероятно важны для сельского хозяйства, в этом не может быть ника- кого сомнения. Пчелы опыляют великое множество растений, перенося пыльцу, ко- торую сами они используют как источник белков и жиров. Недавно появилась сильная озабоченность по поводу сокращения численности пчел в некоторых рай- онах. Подозрение пало на инсектициды, известные под названием неоникотиноиды (неоники). Многие средства массовой информации осудили неоникотиноиды и по- требовали их запрещения. Однако, как это часто бывает, репортеры лишь по- скребли проблему с поверхности, не вникнув в ее суть. При определенной экспо- зиции неоники, действительно, способны парализовать и даже убить пчелу, и это неудивительно, так как неоники - инсектициды10, а пчелы - насекомые. Вопрос заключается в другом: надо ли запрещать инсектицид или стоит подумать, нельзя ли использовать его так, чтобы он был безвреден для пчел. Неоникотиноиды появились на рынке инсектицидов в 2004 году. Их основой яв- ляется никотин, естественный инсектицид, продуцируемый растением табака. Пре- имуществом этого химиката является то, что его не надо распылять. Им обраба- тывают семена таких растений, как пшеница, соя и канола. По мере роста неони- котиноиды распространяются по тканям растения и отпугивают любое насекомое, желающее полакомиться листьями. Пчелы не питаются листьями, они собирают цве- точный нектар, в котором никотиноиды содержатся лишь в следовых количествах. Тем не менее, пчелы погибают из-за покрытых неоникотиноидами семян пшеницы и сои, по преимуществу в Онтарио. Любопытно, однако, что семена канолы, которые обрабатывают неониками в западной части Канады, пчел не убивают. В чем тут дело? В механических сеялках для разбрасывания семян при посадке используют энер- гию струи воздуха. Обычно, в качестве лубрикантов для уменьшения трения семян друг о друга используют тальк или графит, но частицы этих веществ могут отры- ваться от семян и распыляться в воздухе, разнося инсектицид на большие рас- стояния, попутно поражая летящих насекомых, в том числе и пчел, неониками. Беда заключается еще и в том, что загрязненные инсектицидом пчелы возвращают- ся в ульи и заражают других пчел, что приводит к их массовой гибели. Новая полиэтиленовая мазь в качестве лубриканта, которая может заменить тальк и графит, продемонстрировала меньшую склонность к распылению в воздухе. Были также синтезированы полимеры, помогающие прочнее прикреплять инсектициды к семенам. При посеве канолы используют иную технологию, и этот способ не сопровожда- ется возникновением большого количества пыли. В Канаде засевают около двадца- ти миллионов акров семенами канолы, обработанными неоникотиноидами, и при этом не отмечается сколько-нибудь заметного ущерба здоровью пчел. Таким обра- зом, дело не в неониках самих по себе, а в технологии посева. Неоники также часто используются для обработки срезанных цветов и растений, поставляемых из питомников, но насколько это вредно для насекомых опылителей, пока остается По-латыни насекомое "insectus".
неясным. Как бы то ни было, неоники являются лишь частью проблемы, если речь идет о здоровье пчел. Есть клещи, вирусы и другие паразиты, поражающие пчел; пере- возки ульев - это сильный стресс для пчел, точно так же, как суровые зимы и затянувшиеся весны. В особенности сильно страдают пчелы от инфицирования кле- щом варроа, и проведенные на эту тему исследования показывают, что такое чаще случается с теми пчелами, иммунитет которых ослаблен из-за контакта с неони- котиноидами. Таким образом, неоникотиноиды, возможно, и в самом деле являются фактором уменьшения численности популяции пчел, но отнюдь не единственным фактором. Более того, уменьшение численности пчел отмечается и в тех районах, где нико- гда не применяли неоники. Из истории известны случаи массовой гибели роев ме- доносных пчел в те времена, когда никаких неоников еще не было и в помине. Есть, однако, и тревожные сведения. Недавно проведенное в Британии исследо- вание показало, что сахарный раствор с примесью неоникотиноидов привлекает пчел сильнее, чем раствор без них. Возможно, неоники испускают химические сигналы, своего рода аттрактанты, привлекающие пчел, которые охотнее садятся на цветы, зараженные химикатом, а затем несут его в ульи. Выполненное в Шве- ции исследование выявило уменьшение численности диких пчел вблизи посевов, обработанных неониками. Численность медоносных пчел осталась прежней. Другое полевое исследование, проведенное в Германии, Венгрии и Великобритании, пока- зало, что контакт с канолой, семена которой были обработаны неониками, приво- дит к уменьшению числа роений на следующий год. В одном канадском исследова- нии был продемонстрирован истинный масштаб экспозиции пчел к неоникам на по- лях пшеницы, а затем были поставлены опыты, показавшие, что контакт с неони- ками вызывает гибель рабочих пчел, и, в конце концов, приводит к смерти мат- ки. Из-за плотного тумана, окутавшего свойства неоников, власти в Европе и про- винции Онтарио решили ограничить применение неоников. Потребуется время, что- бы оценить эффект этой меры, и не только в отношении пчел, но и в отношении урожайности. Урожаи обработанных культур стойко повышались все последние годы после внедрения неоникотиноидов. Для сохранения урожайности, видимо, снова придется прибегать к аэрозольным инсектицидам, с которыми связаны свои про- блемы, касающиеся уже не только пчел, но и людей. Конечно, в западном мире мы можем отказаться от инсектицидов и просто больше платить за продукты, выращи- ваемые в мелких частных хозяйствах. Естественные заблуждения Питье щелочных растворов излечивает болезни. Это миф. Для того, чтобы очистить потускневшее серебро, его надо завернуть в алюми- ниевую фольгу и погрузить в горячую щелочную воду. Это факт. Горячая вода с лимонным соком - великолепный «детокс». Это миф. Отравления тяжелыми металлами можно лечить такими связывающими веществами, как этилендиаминтетраацетат11 (ЭДТА) . Это факт. Питье собственной мочи предупреждает многие болезни. Это миф. Экологически чистое земледелие допускает применение некоторых пестицидов. Это факт. Суть науки как раз и заключается в отделении мифов от фактов, и это - ос- новная тема моих публичных выступлений. После них мне часто задают один во- прос : какой самый распространенный из мифов, с которыми мне приходилось стал- Сложное органическое соединение, связывающее атомы тяжелых металлов.
киваться? Без сомнения, самый распространенный и устойчивый миф гласит, что натуральные вещества имеют свойства, выгодно отличающие их от свойств тех же веществ, полученных синтетическим путем, из чего делают вывод о том, что ле- чение природными соединениями, которое практикуют целители и натуропаты, пре- восходит качеством лечение, предлагаемое официальной научной медициной. «Природное», надо сказать, это не синоним безопасного. Натуральный кониин в отваре цикуты очень быстро убил Сократа. В восемнадцатом веке один яванский царек убил тринадцать своих неверных жен, велев привязать их к столбам, и сделать им инъекцию сока дерева упас через надрез на груди. Сок этого дерева содержит антиарин, сильный сердечный гликозид. Бледная поганка полностью за- служила свое название - отравление ею абсолютно смертельно. Тетродотоксин ры- бы-собаки, атропин красавки, батрахотоксин ядовитых лягушек могут очень быст- ро отправить человека на тот свет. То же относится к вполне натуральным стрихнину, ботулиническому токсину или мышьяку. Афлатоксин естественных плесеней является мощным канцерогеном, и все мы прекрасно знакомы с эффектами таких натуральных соединений, как никотин, мор- фин и алкоголь. Есть еще абсолютно натуральная пыльца растений, досаждающая нам аллергическими реакциями, а, кроме того, мириады бактерий, вирусов и гри- бов, явно вступив в заговор, награждают нас великим множеством страшных бо- лезней. И что вы скажете о комарах, которые совершенно естественным путем распространяют малярию, вызываемую природными возбудителями, о клещах, зара- жающих нас болезнью Лайма, о ядовитых змеях или осах, от одного укуса которых стопа может раздуться вдвое? Факт заключается в том, что природа отнюдь не благодушна, и даже солнечный свет в избыточной дозе может убить. Природный газ радон является канцерогеном, а ядовитый плющ может доставить человеку массу неприятностей. Попробуйте помочиться в писсуар, не вымыв руки после контакта с острым красным перцем, и вы, возможно, никогда больше не станете поступать так опрометчиво. Капсаицин - вещество, содержащееся в перце - может вызвать нешуточное воспаление мочеиспускательного канала. Мы тратим массу времени, сил и денег на то, чтобы защититься от естественных сил природы син- тетическими антигистаминными лекарствами, солнцезащитными кремами и химиоте- рапевтическими препаратами. Однако многие поборники «натуральных» средств ле- чения тоже не жалеют сил, пытаясь своим псевдонаучным камланием перехитрить нас, наживая капитал на утверждениях о том, что «натуральное» всегда лучше синтетического. Возьмем для примера остроумно названную пищевую добавку «112 градусов», ко- торую продают в сопровождении следующего слогана: «Новый угол сексуального здоровья». Геометрический образ иллюстрирует угол, о котором мечтает мужчина, страдающий эректильной дисфункцией. В аннотации сказано, что добавка состоит из оригинальной смеси полностью природных ингредиентов, усиливающих мужскую потенцию. Реклама звучит очень соблазнительно, но она не подкреплена никакими фактами. Изобретателем «112 градусов» является некий доктор Ло, натуропат, и, на первый взгляд, абсолютно не алчный человек, каким мы обычно представляем себе фармацевтического магната. Ло позиционирует себя как странствующего ры- царя, который неутомимо путешествует по миру в поисках наилучших способов безопасного и надежного лечения разнообразных болезней. Да, именно так. Но скажите мне, как может человек, обладающий лишь начатками научного образова- ния, найти какой-то полезный природный продукт, ускользнувший от внимания ги- гантских фармацевтических компаний, изощренные специалисты которых регулярно прочесывают растительный и животный мир в поисках биологически активных ве- ществ? Натуропаты и другие поборники «природного» лечения часто утверждают, что фармацевтические компании не заинтересованы в природных лекарствах, потому что их нельзя запатентовать. Это не так. Использование какого-либо природного
вещества в качестве лекарственного средства можно запатентовать точно так же, как и синтезированное лекарство. В конечном счете, дело не в том, запатенто- вано вещество или нет, является оно природным или синтетическим - главное за- ключается в доказательствах эффективности. В аннотации к «112 градусам» гово- рится, что эффективность этой добавки была подтверждена многочисленными ис- следованиями. Да, несколько исследований, действительно, были проведены, но они не подтверждают повышение потенции у мужчин. Эти исследования показывают, что действующее начало не является канцерогеном, что оно обладает некоторыми антиоксидантными свойствами и, в какой-то степени, подавляет активность фер- мента, ослабляющего сокращения гладких мышц. Это очень хорошо, но есть хотя бы одно исследование, которое подтвердило бы эффективность «112 градусов» в лечении эректильной дисфункции? Я не смог найти таковых. В рекламе говорится об исследованиях свойств некоторых ингредиентов. Вот, например, корень бутеи великолепной (Butea superba). Нам говорят, что этим лекарством пользовались в древнем королевстве Сиам как мощным афродизиаком. Это приблизительно так же убедительно, как история о древнеассирийских мужчи- нах, посыпавших свои гениталии пылью магнетита, и заставлявших своих женщин засыпать такую же пыль в свои гениталии - для взаимного притяжения. Пишут в рекламе и о якорцах наземных (Tribulus terrestris), еще одной тра- ве, помогающей при утомлении и снижении либидо. Мы не знаем, сколько этой травы содержится в «112 градусах», но нас уверяют в том, что древнеиндийские и древнегреческие целители использовали якорцы для сексуального омоложения. В одном исследовании, которое, впрочем, не было повторено, было показано, что экстракт этого растения стимулирует половое поведение самцов мыши, но не было ни одного исследования для проверки усиления потенции и либидо у человека. Есть, правда, одно сообщение о росте молочных желез у мужчины, принимавшего якорцы для лучшей переносимости тренировок. Препарат, однако, оказался, в этом отношении, неэффективным. У овец якорцы вызывают симптомы, напоминающие таковые при болезни Паркинсона. Конечно, об этом в аннотации к «112 градусам» нет ни слова. Так что, мне думается, что, глядя на наивные попытки продвиже- ния «112 градусов» на рынок, надо с большим скепсисом отнестись к необосно- ванным утверждениям о том, что «натуральное» всегда лучше.
Натуральные средства излечения «Я знаю, что вы не верите в натуральную медицину, но я с большим доверием принимаю лекарства, доставляемые природой, нежели синтетические средства, у которых так много побочных эффектов». Так начиналось одно из полученных мною писем. Далее следовал список ботанических добавок, которые, по мысли автора, помогают от всех известных болезней, а заканчивалось письмо гневной тирадой против происков Большой Фармы. Я не совсем точно понял, что имел в виду ав- тор, обвинив меня в недоверии к «природной медицине», но мне думается, что эффективность лекарства - неважно, природного или синтетического - это не во- прос веры. Это вопрос убедительного подтверждения и доказательства. Было бы, конечно, честно добавить, что отсутствие доказательств вовсе не исключает эф- фективности. Возможно, все дело в недостатке исследований. Никто не спорит с тем, что природа обеспечивает нас великим множеством ве- ществ, обладающих лечебными свойствами. Действительно, больше половины ле- карств , используемых для лечения рака, были получены из природных источников. Возьмем, для примера, винкристин, лекарство, применяемое для лечения лимфо- гранулематоза и лейкозов. В пятидесятые годы фармацевтическая компания «Эли Лилли» заинтересовалась народным средством лечения повышенного уровня сахара в крови экстрактом мадагаскарского барвинка. Противодиабетическое действие барвинка оказалось блефом, но зато экстракт тормозил активность клеток кост- ного мозга, что означало возможность применения барвинка для лечения лейко- зов. Подобно всем другим растениям, мадагаскарский барвинок содержит сотни разнообразных соединений, и потребовались кропотливые многолетние исследова- ния для того, чтобы выделить винкристин и показать, что именно он обладает противоопухолевыми свойствами. Достаточно сказать, что пациенты не едят бар- винок и не пьют его экстракт. Им вводят в вену точно отмеренную дозу выделен- ного и очищенного действующего вещества. Еще один интересный пример - эрибулин, лекарство, которое применяют для ле- чения сложных случаев рака молочной железы. В 1986 году японские ученые в по- исках биологически активных веществ выделили из морской губки семейства мор- ской каравай соединение, названное галихондрином В. Это вещество обладало противоопухолевой активностью, но его было трудно выделять и очищать. В 1992 году ученым Гарвардского университета удалось синтезировать это соединение, что позволило досконально изучить его свойства. Оказалось, что за нужный био- логический эффект отвечает одна специфическая часть молекулы, что и привело к синтезу молекулы с более простым строением, но содержащей нужный активный фрагмент. Это синтетическое вещество получило название эрибулин, и было выпу- щено в аптечную сеть под названием Халавен. В мире нарастает беспокойство, связанное с увеличением частоты вирусных за- болеваний, особенно после страшной эпидемии лихорадки Эбола. В настоящее вре- мя ученые исследуют множество природных источников в поисках веществ с анти- вирусной активностью. Возможно, что «антивирусный пенициллин» будет обнаружен в жимолости, которую китайцы издревле употребляли для лечения гриппа. Недавно были проведены исследования в этом направлении, вызвавшие большой интерес. Исследования показали, что мыши становятся менее восприимчивыми к поражению вирусом H1N1 после питья отвара измельченных листьев жимолости. Исследования были продолжены и позволили установить, что в листьях жимолости содержатся микроскопические фрагменты РНК12, способные выключать в геноме вируса гриппа РНК - рибонуклеиновая кислота, химически видоизмененный вариант дезоксирибонук- леиновой кислоты (ДНК). В организме человека РНК служит для переноса генетической
два гена, необходимые для его размножения. Это интересная находка, тем более что найденное соединение атакует и вирус Эбола (по крайней мере, в пробирке). Помимо этого, есть еще чай из гибискуса (китайской розы). В плацебо- контролируемых исследованиях было показано, что чашка такого чая, выпитая по- сле каждой еды, снижала артериальное давление со 129 до 122 мм рт. ст. А что вы скажете относительно картофельного сока? Наслушавшись народных сказок о том, что боли в желудке проходят после того, как выпьешь картофельного сока, ученые Манчестерского университета открыли, что сок картофеля эффективно по- давляет рост и размножение геликобактера, бактерии, ответственной, в большин- стве случаев, за возникновение язвы желудка. В настоящее время идут работы по обнаружению и выделению действующего вещества. Как мы видим, природа, пусть и с большой помощью химиков, может обеспечи- вать нас полезными лекарствами. Но это не означает, что мы должны доверчиво принимать на веру все утверждения о растительных лекарствах, и глотать эту наживку вместе с крючком и грузилом. Как, например, это случилось с «Кровью гор», или шиладжитом (на санскрите), клейкой жидкостью, которую обнаружили в Гималаях. Возможно, эта жидкость является остатком какого-то древнего морско- го животного. Согласно бодрым заверениям продавцов, эта жидкость «обращает вспять старение и оживляет сексуальную энергию». Где доказательства? Говорят, что старые гималайские монахи пьют шиладжит, что превращает их в необузданных юношей, чьи партнерши содрогаются в оргазме. На мой взгляд, такой бизнес вполне достоин только обезьян. Облегчение судорог икроножных мышц. Неужели это возможно? Ай-яй-яй-яй!!! Наверное, именно этим междометием лучше всего описать ощуще- ние, которое возникает при ночных судорогах икроножных мышц. Вы просыпаетесь от мучительной боли в голени и единственное, о чем вы можете в этот момент думать - это об облегчении. Вы массируете голень, вытягиваете стопу, прыгаете на одной ножке. Иногда это помогает, иногда - нет. Потом, так же внезапно, как появилась, боль проходит. Вы испускаете вздох невероятного облегчения! Однако никому не хочется, чтобы этот кошмар повторился. Утром вы садитесь за компьютер, чтобы узнать, что по поводу этого ночного кошмара говорит доктор Гугл. Вы быстро узнаете, что вы отнюдь не одиноки, особенно, если вам за шестьде- сят . Один человек из трех в этой возрастной группе регулярно страдает от ноч- ных судорог такого рода. В большинстве случаев эти судороги являются «идиопа- тическими», то есть, говоря другими словами, причина их неизвестна. В некото- рых случаях, однако, судороги возникают на фоне обезвоживания, нарушения электролитного баланса, недостаточности функции щитовидной железы, поражения артерий нижней конечности или в результате побочного действия таких лекарств, как мочегонные, статины, блокаторы кальциевых каналов, литий или донезепил (лекарство, которое назначают при болезни Альцгеймера). В том, что касается лечения, информация о проверенных его методах довольно скудна. Рекомендуют по несколько минут в день ходить на пятках или сильно сгибать вперед стопу, стараясь достать пальцами до голени. Для профилактики судорог советуют комплексы упражнений. Самым популярным упражнением является информации от ДНК (где закодировано строение тела) в специальные структуры цитоплаз- мы - рибосомы, где на РНК-копиях синтезируются белки - структурные, каталитические, сигнальные и т. д. Существуют, однако, вирусы, геном которых состоит не из ДНК, а из РНК.
вытягивание мышц голени. Человек становится перед стенкой и, подавшись впе- ред, упирается в нее согнутыми руками, не отрывая подошв от пола. В этом по- ложении надо постоять несколько секунд, а затем повторять движение, сколько это возможно, в течение пяти минут. В случаях очень частых мучительных судорог иногда назначают хинин, но в на- ши дни к нему прибегают редко из-за опасности многочисленных побочных эффек- тов . Некоторые пьют тоник. Потому что в нем содержится небольшое количество хинина, но его в тонике слишком мало, и эффект, как правило, не наступает. По некоторым данным, помогают пищевые добавки, содержащие натрий, калий, каль- ций, а в особенности - магний, в частности, в виде пастилок для жевания (так препараты быстрее всасываются в кровь). Такие пастилки, разработанные для профессиональных спортсменов, были рекомендованы и при ночных судорогах. Та- кие утверждения мы называем случайными свидетельствами. Это не означает, что таким методам не следует доверять, это значит лишь, что эти методы не под- тверждены исследованиями, проведенными двойным слепым методом, что является для научной медицины золотым стандартом. Однако, если научная медицина оставляет лазейку, в нее тотчас устремляются целители и шарлатаны всех мастей и оттенков. Все, что вам нужно - это старин- ное средство амишей. Что это такое? «Тщательно сбалансированная смесь эколо- гически чистого сертифицированного сырого яблочного уксуса с нужным количест- вом чесночного сока». Ну что ж, звучит весьма основательно. Но, несомненно, самое необычное лечение - это рекомендация класть на ночь в постель брусок мыла. Сорт мыла не имеет особого значения, хотя иногда рекомендуют «Айвори», и советуют избегать «Дав» или «Диал». Мыло надо положить между простыней и матрасом. Приятных сновидений! Это, конечно, глупость такого рода, что мы сразу ее отбрасываем, не видя в ней абсолютно никакого смысла. Как может сон с куском мыла предотвратить ноч- ные судороги? Однако в сети мы находим массу восторженных отзывов от отчаяв- шихся людей, которым тоже казалось, что это просто смешно. Но они попробова- ли, и им помогло! Это очень похоже на реакцию многих больных на пустышку, ко- гда прием плацебо улучшает самочувствие. Разве не может случиться так, что люди, долго и упорно боровшиеся с ночными судорогами, так захотят поверить в действенность какого-то средства, что им и на самом деле поможет даже мыло? Некоторые утверждают, что, возможно, аромат мыла производит расслабляющий эф- фект, но это представляется маловероятным, потому что люди клянутся, что им помогают разные сорта мыла, даже если оно завернуто в фабричную упаковку. Ко- нечно, если страдальцу становится легче, то не имеет особого значения, почему это произошло. Поэтому я считаю, что нет никакого вреда в том, чтобы сказать больному: «Некоторые считают, что мыло помогает, если его положить на ночь в постель», и предложить попробовать. Эта ложь во спасение не противоречит главному правилу медицины: не навреди. Трудно вообразить себе, что мыло может причинить какой-то вред, если не считать того, что его, на фоне приступа су- дорог, можно сбросить на пол, а потом на нем же и поскользнуться. Предупреждение приступов судорог мылом - дело довольно скользкое. Таким же является средство, рекламируемое для профилактики судорог организацией «Нож- ные судороги - Хайленд». В рекламе говорится: «Ряд наших фармацевтов настоя- тельно рекомендуют это средство». Если принять средство сразу, как только по- являются предвестники судорог, оно, как говорят продавцы, действует быстро и безотказно. Это удивительно, потому что рекомендуемое средство является го- меопатическим, что означает, что действует оно в большом разведении. Большин- ство гомеопатических средств разводят до такой степени, что во флаконе не ос- тается ничего, кроме воды. Однако это средство не разведено до такой абсурд- ной степени и содержит десять активных ингредиентов, правда, в следовых коли- чествах. Ни один из них не провоцирует судороги в больших дозах, и это проти-
воречит основному постулату гомеопатии: «лечить подобное подобным». Эта лже- наука основана на фантастической идее о том, что вещество, вызывающее какие- то симптомы у здорового человека, облегчает эти же симптомы у больного, если назначить лекарство в чрезвычайно низких дозах. Неудивительно, что невозможно найти никаких сведений об исследованиях, подтверждающих эффективность хай- лендского средства, поэтому трудно сказать, почему фармацевты его рекоменду- ют. От одной мысли об этом лекарстве мне сводит мозг. Думаю, однако, что это средство настолько же эффективно, как и кусок мыла, засунутый под простыню. Сила воображения Это удивительная, просто чарующая история. Мало того, она, скорее всего, правдива. В одном полевом госпитале, во время Второй Мировой войны, закончил- ся морфин, и отчаявшаяся медсестра наполнила шприц солевым раствором, и ска- зала раненому солдату, что сейчас сделает ему очень мощное обезболивающее. Мучительная боль прошла буквально на конце иглы. Этот удивительный эффект был замечен анестезиологом доктором Генри Бичером, служившим в этом госпитале. Бичера заинтересовало, насколько ответ на введенное лекарство обусловлен ве- рой в действие, и насколько - механизмом действия. После войны Бичер вернулся в Гарвард и подверг резкой критике тогдашние ме- тоды испытаний новых лекарств. Для выявления эффективности испытуемым назна- чали лекарство в разных дозах, чтобы определить действенность и наличие зави- сящих от дозы побочных эффектов. Бичер предположил, что единственный способ определить, является ли эффект следствием свойств лекарства - это параллельно изучать реакцию контрольной группы больных, которым следует давать пустышку вместо активно действующего лекарства. Для того, чтобы сделать исследование
максимально объективным, Бичер, кроме того, предложил, чтобы ни испытуемый, ни врач, не знали, что, на самом деле, получает пациент. Более того, Бичер предложил случайным образом делить пациентов на две группы так, чтобы они бы- ли как можно более одинаковыми по составу. Свои идеи Бичер изложил в статье, опубликованной в 1955 году в «Журнале Американской Медицинской Ассоциации» под заголовком «Могущественное плацебо». Термин был взят из латинского языка. Placebo означает «я понравлюсь». Именно для этого и предназначена пустышка - чтобы понравиться и подействовать! Эта статья легла в основу акта Конгресса, потребовавшего, чтобы отныне все лекарства испытывали двойным слепым, плаце- бо-контролируемым методом. Многое стало известно о свойствах плацебо после того, как доктор Бичер на- чал свой крестовый поход. Ответ на плацебо сильно зависит от культурного кон- текста. Например, в Германии, где люди больше опасаются пониженного артери- ального давления, а не повышенного, эффект плацебо на фоне артериальной ги- пертонии оказался слабым. С другой стороны, реакция на плацебо при лечении язвы желудка оказалась выраженной, потому что это весьма распространенное в Германии заболевание. Мощным фактором является также предвосхищение облегчения, что было убеди- тельно показано в 2003 году итальянским ученым Фабрицио Бенедетти в его клас- сическом исследовании. Используя жгут, он перетягивал испытуемым руки, чем вызывал в конечности сильную ишемическую боль, а потом предлагал на выбор - инъекцию обезболивающего средства, или, наоборот, средства, усиливающего боль. На самом деле, и в том, и в другом случае испытуемым вводили нейтраль- ный физиологический раствор. Предчувствие боли усиливало боль, предчувствие облегчения - облегчало. В этом кроется объяснение эффективности многих аль- тернативных методов лечения. Целитель безоговорочно верит в эффективность своего метода, и эта вера передается больному. Одним из удивительных аспектов, характерных для плацебо-контролируемых ис- следований, является то обстоятельство, что положительная реакция на плацебо становится все более и более выраженной, в особенности, в Северной Америке, на что недавно обратил внимания ученый из университета МакГилла Джефф Морил. Вероятно, этот феномен связан с массовой рекламой лекарств, отчего у людей возникает впечатление, что любое недомогание можно вылечить каким-нибудь ле- карством. Несмотря на то, что в ходе плацебо-контролируемых исследований ис- пытуемые не знают, что именно они принимают, они, тем не менее, знают, что, возможно, им дают активно действующий препарат. Испытуемые, таким образом, находясь под влиянием рекламы, убеждающей во всесилии лекарств, реагируют на плацебо улучшением, ибо верят, что именно им дают не плацебо. У плацебо есть родственник-уродец, именуемый «ноцебо» (от латинского «на- врежу») . Дело в том, что ожидание больным появления побочных эффектов может и на самом деле к ним привести. В одном итальянском исследовании испытуемым, среди которых были люди, страдающие и не страдающие непереносимостью лактозы, давали таблетки, которые, как говорили экспериментаторы, содержали лактозу, хотя это было не так. У сорока четырех процентов больных непереносимостью лактозы на фоне приема пустышки отмечался понос и боль в животе. Такие же симптомы появились у двадцати шести процентов испытуемых, у которых в анамне- зе не было непереносимости лактозы. Вероятно, они считали, что их тестируют на присутствие непереносимости, и она у них появилась! В другом исследовании половине мужчин, которых лечили от гипертрофии предстательной железы финасте- ридом, сказали, что возможным побочным эффектом может быть эректильная дис- функция, а другой половине ничего об этом не сообщили. Среди тех, кому ничего не говорили о дисфункции, она развилась в пятнадцати процентах случаев, а среди тех, кого предупредили, эректильная дисфункция развилась в сорока четы- рех процентах случаев. Воображение и разум - очень мощные орудия.
Создание лекарств силой воображения Я собираю волшебные предметы. Я не только их коллекционирую, я часто поль- зуюсь ими в своих выступлениях на научные темы. Одна из жемчужин моей коллек- ции - это цветущий букет, который я приобрел на аукционе. Говорят, что этот букет принадлежал легендарному Гарри Блэкстоуну13, который демонстрировал его публике во втором акте спектакля «Заколдованный сад». Не могу поручиться, что это тот самый, настоящий букет (хотя я заплатил, как за настоящий) , так как съемок спектакля не было. Однако старый трюк срабатывает. Зеленый веник, на котором нет и намека на цветы, вдруг1 чудесным образом распускается, вызывая восторженные охи и ахи гостей. Я пользуюсь этим трюком для того, чтобы поговорить о воистину магических свойствах растений. Растения - это подлинные химические фабрики, которые из двуокиси углерода, воды и нескольких питательных веществ почвы изготовляют жиры, белки, углеводы и тысячи других соединений. Неясно, зачем растения про- изводят все это множество самых разнообразных веществ, хотя многие из них яв- ляются натуральными инсектицидами и фунгицидами. Действительно, с раститель- ной пищей мы поглощаем куда больше натуральных пестицидов, чем пестицидов ис- кусственных, с помощью которых фермеры добиваются повышения урожайности. Сре- ди соединений, продуцируемых растениями, есть много таких, которые оказывают- ся биологически активными в человеческом организме. Они (эти соединения) мо- гут быть ядами, а могут быть и лекарствами, в зависимости от экспозиции и способа применения! Морфин, добываемый из опийного мака, может быть великолепным обезболивающим лекарством, но может и убить, угнетая дыхание. Винкристин, экстрагируемый из мадагаскарского барвинка, и плаклитаксель, добываемый из тихоокеанского тиса, являются эффективными противоопухолевыми препаратами. Но, конечно же, никто не просит пациентов пастись на лугах с барвинком или жевать кору тиса. Актив- ные соединения выделяют, очищают, тестируют и стандартизируют, и только после этого они становятся лекарствами. Эти лекарства растительного происхождения являются логическим продолжением древних лекарственных средств, которыми пользовались еще первобытные знахари-травники. Этим фактом спекулируют нынеш- ние продавцы «натуральных» средств. Правда, доказательства того, что эти сложные смеси на самом деле - суть «здоровые природные средства», являются весьма шаткими. Возьмем для примера масло орегано, очень популярное средство в лавках здорового питания. Продавцы утверждают, что это средство помогает буквально «от всех скорбей». Можете са- ми выбрать из списка: ангина, вшивость, угри, простуда, инфекции, паразитар- ные болезни, сахарный диабет или аллергия. По ходу одной из серий шоу «Доктор Оз» добрый доктор и его жена одарили нас чудесами этого растительного продук- та. Лайза Оз не имеет высшего образования и научной степени, но она - «мастер рейки»14, что, очевидно, делает ее крупным специалистом по лекарственным рас- тениям. Далее супруги заговорили о карвакроле, «превосходном ингредиенте» масла орегано, который уничтожает вредные бактерии и стимулирует иммунитет. Показали даже анимацию, в которой отвратительная на вид модель бактерии попа- дает в нечто напоминающее стеклянный пузырь. Доктор Оз атаковал пузырь, на- бросившись на него с кухонным ножом. Атака оказалась неудачной, и тогда вперед вышла Лайза с чайником горячей воды, которая должна была олицетворять карвакрол, и вылила воду на пузырь. Гарри Блэкстоун - известный американский фокусник и иллюзионист (1885-1965). 14 Рейки - вид целительства, при котором исцеляющий эффект достигается прикосновени- ем ладоней.
Пузырь немедленно треснул, и ее муженек без труда раскрошил его остатки, а затем проткнул бактерию, словно воздушный шарик. Поистине, наглядная демонст- рация! Должно быть, пузырь предварительно охладили, чтобы он сразу треснул от горячей воды. Но своей цели супруги достигли. Даже с избытком. Дело в том, что есть отдельные лабораторные данные о том, что масло орегано действительно оказывает бактерицидное действие. Но бактерии гибнут также в солевом раство- ре , спирте, лимонном соке и во множестве газированных напитков. Нетрудно убить бактерию в чашке Петри. Но человеческий организм - это не большая чашка Петри. WITH NATURAL ANTIOXIDANTS ;, DIETARY SUPPLEMENT , £ I 60 SOFTGELS 7 GLUTEN, WHEAT & DAIRY FREE ] Non-GMO Нет никаких данных о том, что масло орегано может проникнуть в кровоток в концентрациях, достаточных для бактерицидного эффекта; нет также данных и о том, что с помощью масла орегано можно лечить какие-то другие болезни. Вы, наверное, считаете, что производители и продавцы масла жаждут провести рандо- мизированные и контролируемые испытания? Но это не так. Да и зачем им это? Люди покупают это снадобье, поддавшись на романтический соблазн, а негативный результат исследований может пагубно сказаться на объеме продаж. Да, а как обстоят дела со стимуляцией иммунитета? Здесь доказательства получены на лак- тирующих свиньях. Если им дают масло орегано, то в молоке повышается число лейкоцитов. Действительно, есть, о чем похрюкать. В этом случае в нашем распоряжении есть результаты нескольких исследований, согласно которым в лаборатории получены некоторые данные, которые раздуваются до небес продавцами масла. Часто случается так, что чем больше рекламируют средство, тем менее вероятна его польза. Лайза и Мехмет Оз пропагандируют масло орегано в качестве добавки к зубной пасте как противомикробное средст- во, уничтожающее бактерии в полости рта. Мало того, присутствующие в студии люди послушно чистят зубы этой смесью. Лица у них, при этом, несколько пере- кошены. Очевидно, чудо орегано оставляет весьма неприятный привкус в их ртах. В моем тоже. Впрочем, я ни разу не чистил зубы чудодейственным маслом. Конечно, ученые заинтересованы в том, чтобы находить в разных источниках физиологически активные вещества, выделять их и тестировать в лабораториях, а затем проверять в опытах на животных, прежде чем решиться на их введение лю-
дям в ходе клинических испытаний. Отчаявшиеся, тяжелобольные люди, с другой стороны, готовы подвергнуть себя любому риску, принимать самые невероятные отвары и настои неизвестного состава и неизвестной эффективности, основываясь лишь на доверии зазывалам. К несчастью, надежда и даже первоначальное улучше- ние очень скоро рассеиваются, когда волшебство уступает место суровой реаль- ности . Так же , как мой букет. Почки распускаются в цветки, а те, в свою очередь, вянут и осыпаются. Но потом наступает то, что в магии называют «отдачей». Букет снова распускается и покрывается новыми цветами взамен опавших. Точно то же самое происходит и с растительными лекарствами. Стоит нам утратить веру в обанкротившееся лекарст- во, как неизбежно возникает новая надежда, стоит только какому-нибудь ученому открыть соединение, которое в предварительных опытах, вроде бы, снижает арте- риальное давление, лечит диабет или уничтожает раковые клетки. Рак и хитрые трюки «Введите в нос хирургический зажим и приподнимите его вверх!» Таков совет Жоао Тейсейры в отношении лечения рака молочной железы. Впервые я столкнулся с этим бразильским «целителем», известным под именем Иоанна Божьего, в 2005 году, когда он выступал на телеканале Эй-Би-Си в программе «Праймтайм Лив». Иоанн, имеющий всего два класса образования, утверждает, что он - единствен- ное орудие длани господней, и что во время сеансов исцеления в его тело все- ляются души великих врачей древности, которые и руководят его действиями. Су- дя по наставлениям, которые выдает Иоанн, эти врачи усердно прогуливали заня- тия на медицинском факультете. Но Иоанн опирается не только на советы давно почивших врачей; при необходимости, например, Иоанн вызывает и царя Соломона. Духовные связи позволяют Иоанну ставить диагноз с первого взгляда на больно- го. После установления диагноза начинается процедура излечения. Это может быть «видимая» или «невидимая» духовная хирургия. Если пациент выбирает невидимую хирургию, то его отправляют в отдельную комнату, где он медитирует, пока духи делают свое дело. «Видимая хирургия» заключается в том, что пациенту в нос вставляют хирургический зажим. Зрелище впечатляет, но это всего лишь старый ловкий трюк, в котором зажим заменил гвоздь и молоток. Из любого учебника анатомии вы можете узнать, что носовая полость имеет длину порядка четырех дюймов, и в нос можно без вреда засунуть любой продолговатый предмет такой длины. Недавно я видел что-то подобное на улице, у входа в музей Рипли. Шоу назы- валось : «Хотите верьте, хотите нет». Человеку в нос забивали гвоздь, хотя ни- кто при этом не говорил, что это лечебная процедура. Дама, стоявшая у меня за спиной, шумно вздохнула и воскликнула «Не верю!», несмотря на то, что ей только что дали потрогать гвоздь, а все действо совершили у нее буквально пе- ред носом. Легко видеть, что отчаявшихся людей водят за нос, пользуясь верой в то, что в лечении задействована сверхъестественная сила, и есть человек, который, наряду с лечением, может творить и иные чудеса. Иоанн утверждает, что успех лечения зависит от способности пациента в тече- ние сорока дней после лечения воздерживаться от алкоголя, свинины и половых сношений. Это требование позволяет Иоанну сохранить лицо в случае, если чуда не происходит. Больные могут излечиться и в том случае, если они не могут приехать в Бразилию. Все, что требуется - это высказанное желание подверг- нуться духовной хирургии. Никаких данных об эффективности такого удаленного лечения нет.
Зажим в носу - это не единственное чудо в рукаве Иоанна. Для лечение невро- логических заболеваний целитель скребет глаз больного ножом, а другие недуги излечиваются нанесением мелких порезов на тело. Судя по картинке программы, ни один из пациентов не испытывал ни малейшего неудобства от таких весьма бо- лезненных процедур. Совсем наоборот! Люди верили, что это им поможет. Воисти- ну, вера - мощнейшее оружие! Существует долгая история телевизионных целите- лей, вера в которых помогала хромым отшвырнуть костыли и самостоятельно выйти из студии. Естественно, никакие камеры не снимают, как эти люди падают за сценой. Выброс адреналина, стимулированный верой, способен творить порази- тельные вещи. Для того чтобы попытаться критическим оком взглянуть на фокусы Иоанна, про- дюсеры пригласили в студию кардиохирурга Мехмета Оза и Джеймса Ранди, ведуще- го мирового специалиста по паранормальным явлениям. Оза выбрали, потому что он поборник разнообразных альтернативных способов лечения, и должен был со- чувственно отнестись к лечению верой, а доктора Ранди пригласили как патенто- ванного скептика. Доктор Оз несколько раз за часовую передачу повторил, что у науки нет отве- тов на все вопросы, и что надо внимательно относиться ко всем видам целитель- ства. Наука, между прочим, и не претендует на то, что у нее есть ответы на все вопросы, но наука сначала ищет доказательства, прежде чем присоединиться к общему ликованию. Ранди, который мог привести массу подробных описаний вся- ческих мошенничеств и психологических манипуляций, смог говорить лишь в тече- ние девятнадцати секунд, хотя обычно он дает многочасовые интервью. Почему? Потому что иллюзорная возможность излечения рака засовыванием зажима в нос богоизбранным целителем - это зрелище более прибыльное для телевидения, неже- ли объявление целителя безграмотным простаком или расчетливым мошенником. Как бы то ни было, но факт остается фактом - люди тратили тысячи долларов на поездку в Бразилию ради того, чтобы их порезали ножом, засунули им в нос зажим и поскребли им ножом глаза. Почему? Потому что эти люди отчаялись, а отчаявшиеся люди творят отчаянные вещи. По возвращении многие из них начнут рассказывать, как чудесно они исцелились. Как сказал однажды Бенджамин Франк- лин: «Нет больших лжецов, чем шарлатаны, если не считать их пациентов». Никто не хочет признаваться в том, что его надул какой-то крестьянин, вставляющий людям щипцы в нос. Гораздо комфортнее поверить, что щипцы помогли. Что, однако, можно сказать о людях, которые, отказавшись от квалифицирован- ной медицинской помощи, пошли таким причудливым путем, ибо верили, что он бо- лее эффективный? Здесь можно вспомнить южноафриканскую певицу Лайзу Мелман, которая отказалась от операции по поводу рака груди, и в 2005 году поехала к Иоанну, а потом пришла на шоу Опры Уинфри, где пела ему дифирамбы. К несча- стью, в 2012 году она навсегда умолкла, так как умерла от болезни, которую, якобы, вылечил Иоанн. По иронии судьбы, в 2015 году Иоанн Божий ощутил боли в животе и пожаловал- ся на них своему кардиологу. Да, у медиума, обладающего, по его уверениям, магической исцеляющей силой, есть свой кардиолог, который всего за несколько лет до этого поставил три стента в суженные коронарные артерии Иоанна. Теперь врач отправил пациента на гастроскопию, которая выявила опухоль. Целитель пе- ренес десятичасовую операцию - не духовную, а настоящую - а затем массивную химиотерапию. Теперь, год спустя, Иоанн неплохо себя чувствует, и не в ре- зультате шаманских заговоров, а благодаря современной хирургии и лекарствам. С оплатой лечения у Иоанна проблем не было; он достаточно богат благодаря по- жертвованиям , продаже святой воды и магических треугольников. Когда его спросили, почему он не вылечил себя сам, Иоанн ответил вполне ри- торическим вопросом: «Какой парикмахер стрижется сам?»
Отсутствие магии в шарлатанском лечении рака Цирковая магия - это наука одурачивания людей с целью их развлечения. Фо- кусники и иллюзионисты - будь то профессионалы или любители (такие, как я) - питают большой интерес к разнообразным методам, какие можно использовать для околпачивания простодушной публики. Иллюзионисты, однако, честные шарлатаны, и они очень не любят бесчестных шарлатанов, которые обманывают людей отнюдь не с целью их позабавить. Самые отвратительные виды обмана - это те, что свя- заны со здоровьем, и нацелены на использование человеческого отчаяния. Рак - страшная болезнь, и существует множество шарлатанов, делающих деньги на его жертвах. В течение многих лет я старался информировать людей о разнообразных хитростях, к которым прибегают мошенники, чтобы добиться своего. Но, как это часто бывает, личная заинтересованность перевела мои изыскания на совершенно иной уровень. Когда моей жене поставили диагноз мультиформной глиобластомы, очень агрес- сивной злокачественной опухоли головного мозга, я сделал то, что делает в та- ких случаях большинство людей. Я начал лихорадочно читать литературу об этом заболевании и очень скоро обнаружил, что у нас очень мало поводов для опти- мизма. Естественно, Гугл выдал великое множество способов чудесного исцеления - от травяных настоев и электронных приспособлений до кофейных клизм. Чаще всего в рекламе этих методов встречаются такие фразы и обороты, как «прорыв», «умопомрачительный эффект», «сногсшибательные результаты», «более мощное средство, чем может предложить западная медицина». Публикуются истории о «растерянных врачах, наблюдавших исчезновение опухоли в течение двух недель», и рассказы о пациентах, которым не помогали «опасная химиотерапия и мучитель- ные операции», но помогла «малоизвестная сыворотка, один флакончик которой обладает большей силой, чем стоящие миллионы долларов химиопрепараты и облу- чение». Для того чтобы публика поверила в эту рекламу, людей призывают по- смотреть видео, и сделать это быстро, пока Большая Фарма и подкупленное ею правительство не удалят его с сайта. Правда, потратив около часа на просмотр видео, вы, в конце концов, узнаете, что для овладения чудесным секретом вам надо приобрести брошюру или памятку. В еще одном сообщении описывается человек, «все тело которого было нафарши- ровано метастазами рака после восьми мучительных месяцев химиотерапии». Этот человек уже купил себе место на кладбище, но нашлось чудодейственное лекарст- во, позволившее в мгновение ока уничтожить все очаги опухоли. Для того чтобы узнать, что это за средство, надо заплатить некоторую сумму. Непризнанные ге- нии из врачей призывают хранить верность клятве Гиппократа, а не фармацевти- ческим компаниям, требуют положить конец попыткам Большой Фармы скрыть методы лечения более эффективные, чем все девятнадцать химиотерапевтических препара- тов вместе взятых, и, при этом, начисто лишенные побочных эффектов. Есть мно- жество сайтов, пропагандирующих такие «запрещенные» методы лечения, и все ав- торы клянутся, что публикации их результатов противятся фармфирмы, ревниво оберегающие свои сверхдоходы. Конечно, без сомнения, все обстоит именно так! Я получил много писем от доброжелательно настроенных людей, писавших о са- мых разнообразных методах лечения от конопляного масла и щелочной воды до «Удивительного амезкуа биодиска», с помощью которого можно «чистить чакры». Один из методов - «Индуцированная светом селективная гипертермия» - заслужи- вает особого внимания. То, что я обнаружил, меня отнюдь не порадовало. Индуцированная светом селективная гипертермия - это схема, разработанная Антонеллои Карпентер, «альтернативной целительницеи» из Оклахомы. Эта женщина не врач, но имеет физическое образование. Она утверждает, что рак можно ле-
чить, вводя в опухоль солевой раствор, смешанный с пищевым красителем и экс- трактом из скорлупы грецкого ореха, и облучая после этого лазером пораженную область. Карпентер утверждает, что у этого метода стопроцентная эффективность при полном отсутствии каких бы то ни было побочных эффектов. Упоминание о стопроцентной эффективности есть первый признак шарлатанства, так как в при- роде не существует ни одного стопроцентного метода излечения чего бы то ни было. Хуже того, Карпентер призывает пациентов не обращаться к онкологам, и часто говорит пациентам, что их рак «убит», хотя, на самом деле, это не так. Как это часто случается, шарлатаны находят какой-то объективно действенный процесс, а затем выворачивают его наизнанку, чтобы создать схему выколачива- ния денег. В данном случае действенный процесс - фотодинамическая терапия. Вообще говоря, лечение рака - это процесс, в ходе которого уничтожают злока- чественные клетки, стремясь, при этом, сохранить здоровые клетки. К сожале- нию, полностью избежать сопутствующего поражения здоровых тканей невозможно, и поэтому химиотерапия и лучевая терапия рака всегда отягощены побочными эф- фектами. Идея фотодинамической терапии заключается в следующем: химическое соединение, называемое фотосенсибилизатором, вводят в ткань, а затем облучают светом, в результате чего соединение реагирует с молекулярным кислородом и превращает его в активный «синглетный кислород», способный уничтожать клетки. Фотосенсибилизатор можно вводить внутривенно, а затем облучать опухоль длин- новолновым светом. Альтернативно, можно вводить фотосенсибилизатор в ткань опухоли, а затем облучать ее через стекловолокно. В любом случае синглетный кислород образуется только в ткани опухоли и поражает здоровую ткань лишь в небольшой степени. Это лечение применяют при определенных типах опухолей, но никто не утверждает, что этим методом можно излечить рак. Именно этот метод Карпентер извратила и приспособила для своего мошенниче- ства. Согласно заключению следователей, Антонелла Карпентер обманом вымогала у пациентов деньги и вселяла в них ложные надежды. Несмотря на обоснованность обвинения, очень многие встали на ее сторону, утверждая, что приговор (два- дцать девять лет заключения) стал результатом мошенничества лживого суда, на- ходящегося под контролем «алчных и мстительных негодяев, захвативших онколо- гическую отрасль, и манипулирующих «Администрацией по контролю пищевых про- дуктов и лекарств» и судами». Далее, сторонники Карпентер говорят, что «меди- цинская мафия приложила немало усилий для извращения правды и очернения док- тора Антонеллы Карпентер, других врачей и целителей, практикующих природные или альтернативные методы лечения, обвиняя их в шарлатанстве». Мало этого, «доктор Антонелла Карпентер стала объектом мести со стороны медицинской мафии и гестаповских убийц из УКППЛ за успешное излечение десятков онкологических больных». Нет, Карпентер осудили за фактическое принуждение больных к неэф- фективному лечению и за ложные уверения в окончательном излечении, а это на- стоящее зло. Правда заключается в том, что не существует никакого заговора, направленно- го на сокрытие от общества эффективных методов лечения. Это оскорбление тысяч ученых и врачей, самоотверженно работающих над решением сложнейшей проблемы. Насколько я знаю, все остальное - это не магия, а хитроумные трюки для созда- ния иллюзии, что проблема уже решена. Циркулирующее в сети бессмысленное письмо Трудно понять, что заставляет людей отправлять бессмысленные электронные письма. Возможно, это дает ощущение власти от вида вздора, который циркулиру- ет по всему миру. Такое вполне может случиться, особенно, если речь идет о раке, а совет дается со ссылкой на какое-нибудь уважаемое учреждение вроде
университета Джонса Гопкинса. Одно из таких циркулирующих по интернету писем озаглавлено: «Дополнение Джонса Гопкинса: Альтернативный способ устранения рака». Понятно, что источником этого сообщения не является солидный универси- тет, а «совет» настолько безграмотен и вопиющ, что университет счел необходи- мым отреагировать. Суть циркулирующего сообщения заключается в следующем: химиотерапия, луче- вая терапия и хирургические вмешательства не только неэффективны как методы лечения, но и ухудшают состояние больных, так как ослабляют иммунную систему, повреждают внутренние органы и способствуют распространению раковых клеток по организму. Далее в письме говорится, что лучший способ борьбы с онкологиче- скими заболеваниями - это заставить раковые клетки голодать, лишив их необхо- димых питательных веществ, необходимых этим клеткам для размножения, создав неблагоприятную для них щелочную среду, вводя ферменты, необходимые для жиз- недеятельности здоровых клеток и оксигенации организма, так как раковые клет- ки не размножаются в среде, богатой кислородом. Если бы все было так просто. Рак - сложное заболевание, и не существует ни простых методов его лечения, ни простых средств профилактики. Современные методы лечения, конечно, не идеаль- ны, но химиотерапия, лучевая терапия и хирургия позволяют довольно эффективно лечить рак во многих случаях. Итак, как заставить раковые клетки «голодать»? Надо избегать аспартама, по- пулярного заменителя сахара, и заменить его мануковым медом или мелассой. Нет никаких оснований считать, что раковые клетки используют аспартам в качестве питательного вещества, но есть данные о том, что раковые клетки активно пита- ются сахаром. Действительно, одно из самых интересных наблюдений на эту тему было сделано в 1924 году нобелевским лауреатом Отто Варбургом, который писал, что раковые клетки извлекают энергию из питательных веществ не так, как это делают здоровые клетки. Основным источником клеточной энергии является глюкоза - простой моносаха- рид, который организм извлекает из содержащихся в пище углеводов. В нормаль- ной здоровой клетке глюкоза в процессе гликолиза превращается в пировиноград- ную кислоту. Это превращение происходит в жидкой части клетки, называемой ци- тозолем. Далее, пировиноградная кислота поступает в митохондрии, органеллы, ответственные за продукцию клеточной энергии, где с помощью кислорода превра- щается в воду, двуокись углерода и аденозинтрифосфат (АТФ), молекулы которого служат для клетки энергетической валютой. В целом этот процесс называют «аэробным дыханием». Напротив, в раковой клетке пировиноградная кислота не попадает в митохонд- рии , а превращается в молочную кислоту в цитозоле. Так как этот процесс не требует кислорода, то его называют анаэробным дыханием. В ходе этого процесса образуется меньше АТФ, поэтому раковой клетке для производства достаточного количества энергии необходимо как можно больше глюкозы. Таким образом, отказ от заменителей сахара и употребление большого количества меда - это рекомен- дация , лишенная смысла. Далее, в письме говорится о том, что раковые клетки хорошо растут в кислой среде, и их размножение можно подавить созданием щелочной среды. Да, это вер- но, образование молочной кислоты делает среду кислой, но это следствие, а не причина анаэробного гликолиза. В любом случае среда, в которой находится ра- ковая клетка, не может быть изменена диетой; организм располагает эффективны- ми механизмами поддержания рН внутренней среды в очень узком диапазоне значе- ний, независимо от диеты. Любое предположение о том, что овощи, фрукты и зла- ки, в отличие от мяса, создают в организме щелочную среду, не имеет под собой никаких научных оснований. Употребление в пищу фруктов, овощей и злаков при ограничении мяса, имеет массу оснований, ни одно из которых не связано с ки- слотностью среды. В письме также говорится о том, что при употреблении в пищу
сырых овощей в организм поступают живые ферменты. Ферменты не могут быть ни живыми, ни мертвыми; это всего лишь особые белки, которые в организме ускоря- ют протекание определенных биохимических реакций, то есть выступают в роли катализаторов. Но ферменты, попадающие в желудочно-кишечный тракт, расщепля- ются и перевариваются, как и все остальные белки. Наконец, в письме говорится о том, что раковые клетки не могут выживать в среде, насыщенной кислородом, и поэтому физические упражнения и глубокое ды- хание полезны, потому что помогают доставлять клеткам больше кислорода. Здесь опять-таки зерно истины теряется в зарослях пустопорожней болтовни. Действи- тельно, аэробное дыхание является весьма желательным для клеток метаболиче- ским процессом, который, в отличие от анаэробного гликолиза, требует присут- ствия кислорода. Но раковые клетки включают анаэробный гликолиз отнюдь не из- за недостатка кислорода, и, увеличив его доставку, невозможно заставить рако- вую клетку перейти к аэробному дыханию. В любом случае артериальная кровь всегда насыщена кислородом, хотя, возможно, что и не в такой степени, как на- сыщено вздором содержание полученного мною письма «из университета Джонса Гопкинса». Фиаско со сгибанием ложки У каждого человека свои скелеты в шкафу. Есть такой скелет и у меня. Пару лет назад, во время морского круиза, я украл в столовой ложку. Я сделал это не потому, что у меня дома нет ложек, нет. Дело в том, что я не смог согнуть эту ложку, как ни старался. Я гнул ее обеими руками, пытался согнуть ее, упе- рев черенок в крышку стола. Я даже наступил на черенок и тянул за саму ложеч- ку - все было безуспешно, она не поддавалась. Мне надо было, во что бы то ни стало, заполучить эту чудо-ложку! Фокусами я заинтересовался, еще будучи подростком. Это увлечение как нельзя лучше соответствовало моим научным интересам, так как многочисленные научные принципы, используемые иллюзионистами, создают впечатление, что фокусы проти- воречат законам природы. Собственно, в этом-то и заключается магия! Когда лю- ди воочию видят левитацию, или наблюдают исчезновение человека в шкафу, или, наоборот, видят, как некто буквально материализуется из воздуха, то им в душу закрадывается сомнение в кажущимися незыблемыми законах природы. Но это лож- ное впечатление, потому что в каждом фокусе очень умно и тонко используются как раз железные, научно обоснованные правила законов природы. Главная задача иллюзиониста заключается в том, чтобы публика не поняла, как это работает. Наука тоже подчас выглядит волшебством, но, в этом случае, мы развенчиваем чудо самыми обычными и доходчивыми объяснениями. Подумайте об этом сами. Раз- ве не чудо - летящий по воздуху огромный самолет с сотнями пассажиров на бор- ту? Разве не чудо фотографирование на смартфон и мгновенная отсылка фотогра- фии друзьям по всему миру? Разве не чудо - зерно, вырастающее в растение, или новый организм, возникающий от слияния двух крошечных клеток? Чудо, однако, превращается в науку в результате соответствующего объяснения. Я обнаружил, что демонстрация фокусов - это великолепный трамплин для нача- ла обсуждения научной методологии и воспитания критического мышления, которое необходимо людям, не желающим быть унесенными потоком лженаучной информации, производимой полчищами современных мошенников и шарлатанов. Если вам удастся показать, что «психическая хирургия», в ходе которой живые ткани раздвигают без разреза, является плодом известной ловкости рук, то, вероятно, вы сможете заставить верующих задуматься. Точно также, демонстрация «ментальных» эффек- тов, сопровождающаяся объяснением хитроумных способов, какими достигаются эти
эффекты, может убедить хотя бы некоторых в том, что за такими психологически- ми подвигами стоит вполне земная, но невидимая механика. Один из таких подвигов называют «психокинезом» - способностью силой мысли передвигать физические предметы. Впервые психокинез стал известен широкой публике в середине девятнадцатого века, когда француженка Анжелик Коттен зая- вила, что продуцируемое ее телом электрическое поле позволяет ей двигать предметы, не прикасаясь к ним. Она сумела убедить многих наблюдателей в своих сверхъестественных способностях, но нашлись и критики, которые смогли объяс- нить действия Анжелик простым трюком. С тех пор многие физики выступали с ут- верждениями о своих психокинетических способностях, и, пожалуй, самым извест- ным из них был Ури Геллер. В семидесятые годы он поразил воображение публики (в том числе, и некоторых ученых) своей, казалось бы, очевидной способностью гнуть металлические предметы силой мысли. Именно он начал мысленной энергией гнуть металлические ложки, и именно с этого началась его головокружительная карьера. Были поражены и иллюзионисты. Причем их не столько удивил сам трюк, который можно было воспроизвести множеством самых разнообразных методов, сколько то, с какой готовностью публика проглотила «паранормальное» объяснение. Многие фокусники начали повторять этот трюк, утверждая, что для этого нужно лишь не- много ловкости рук. Это возвращает нас к украденной мною ложке. Показывая фокус с ложкой, я сначала предлагаю присутствующим попробовать ее согнуть. После того, как люди убеждаются, что согнуть ложку руками невозмож- но, я приступаю к сгибанию ложки «силой моего разума». Правда, среди присут- ствующих может найтись сильный мужчина, способный руками согнуть ложку, а это сразу сводит на нет весь фокус. Поэтому я всегда выбираю очень прочные ложки. Могу заверить вас, что круизная компания «Кристалл» располагает такими ложка- ми . Их абсолютно невозможно согнуть, если вы не обладаете «специальными навы- ками» иллюзиониста. Но почему я вдруг заговорил об издевательствах над столовыми приборами? Де- ло в том, что на прошлой неделе, благодаря моему коллеге Тиму Колфилду, про- фессору законодательства здравоохранения из университета Альберты, я узнал, что на «семинарах по интегративной педиатрии» в его университете состоится обсуждение вопроса о «сгибании ложек и силе разума». Этот семинар должен был проводить некий «энергетический целитель», которого представили как «мастера рейки, сертифицированного практика трилотерапии, гуру метода юэнь и препода- вателя сгибания ложек и тантрического секса». Таким образом, это не был семи- нар по воспитанию критического мышления, что не вызвало бы у меня никакого отторжения. Будущий ведущий семинара объявил, что 75 % присутствующих смогут сами согнуть ложки силой своей мысли! Научное сообщество очень живо отреагировало на это покушение на критический разум, а множество негативных откликов в прессе заставили организаторов отме- нить семинар под тем неуклюжим предлогом, что от проведения семинара отказал- ся сам ведущий. «Ведущей», как выяснилось, должна была стать Анастасия Катт, не какая- нибудь шарлатанка, а человек, который в списке сотрудников университета зна- чится как «ученый ассистент» в области «программ дополнительного и альтерна- тивного образования», отвечающий за «научно-исследовательскую деятельность и организацию мероприятий». Каких мероприятий? Учитывая ее интересы, вероятно, мероприятий, посвященных тантрическому сексу и сгибанию ложек. Критику этого неудавшегося мероприятия не следует толковать как попытку официальной науки ограничить свободу дискуссий или научных исследований. Это, скорее, было воззвание к разуму и бдительности в отношении шарлатанства, про- никающего в программы «интегративной медицины» во все больших масштабах. Я не знаю, каким образом мисс Катт гнет ложки, но мне хотелось бы слетать в
Эдмонтон - пусть даже за свой счет - чтобы на это посмотреть. Если она сможет взглядом согнуть мою заветную ложку, то я съем шляпы всех участников програм- мы интегративного здравоохранения провинции Альберта. Падение Хоудини 31 октября отмечается Национальный День Магии, в память о Гарри Хоудини, который умер в этот день в 1926 году. Имя этого человека неразрывно связано с мастерством иллюзионистов, но надо помнить и о том, что Хоудини был весьма плодовитым писателем, автором таких классических произведений, как «Правиль- ный способ совершать ошибки», «Фокусник среди спиритов», «Продавцы чуда и их методы». Однако самой любопытной из его книг является «Срывание маски с Робе- ра Удена»15, где он свергает с пьедестала своего прежнего кумира, показывая, что иллюзии и фокусы этого прославленного иллюзиониста, которые он выдавал за свое изобретение, были украдены им у других. Книга заканчивается следующим злобным выпадом против артиста, чьим именем юный Эрих Вейс воспользовался, чтобы стать «Хоудини»: «Этот мастер магии без маски стоит перед нами во всей своей отвратительной наготе исторической прав- ды и выглядит, как принц воровства и мошенничества. Ради того, чтобы наслаж- даться лестью и восторгами публики в течение нескольких часов, он воровал идеи давно умерших фокусников и иллюзионистов, выдавая эти идеи за плоды соб- ственного изобретательного гения. Ради того, чтобы потомство запомнило его как короля иллюзионистов, он продал свое первородство, свою честь и свое муж- ское достоинство за грязную похлебку - свои «Мемуары», написанные не им са- мим, а другим человеком, который по его наущению унизил его современников и жонглировал фактами и истиной для потворства его эгоистичным и ревнивым амби- циям» . Любопытно здесь то, что упоминание о жонглировании фактами и истиной ради эгоистичных амбиций можно отнести и к самому Хоудини. Например, он всегда ут- верждал, что родился в Эпплтоне (Висконсин), несмотря на то, что на самом де- ле родился в Венгрии, считая, что рождение в Америке сделает его более при- влекательным в глазах публики. Эгоизм самого Хоудини был известен всем; он яростно обвинял других иллюзионистов, которые, как он считал, повторяли его трюки. Отчасти, эта попытка дискредитировать всех, кого он считал своими под- ражателями, и породила пасквиль на Робера Удена. Еще одним фактором стал от- каз вдовы Робера Удена от встречи с ним, когда Хоудини приехал во Францию, чтобы пройти по стопам своего героя и кумира. Он не мог допустить, чтобы с великим Хоудини обращались подобным образом, и с ядовитой яростью обрушился на наследие Робера Удена, который, как считал теперь Хоудини, его вовсе не заслуживал. Хоудини показал, что самые знаменитые эффекты Робера Удена, такие, как «Апельсиновое дерево» и «Эфирное вознесение», не были оригинальными. Но Робер Уден никогда этого не утверждал; он лишь называл их новыми трюками, и они, на самом деле, были таковыми. Правда заключается в том, что практически все но- вые магические эффекты являются модификациями старых трюков. Самое главное - зрелищность исполнения, и в этом заключались новшества Робера Удена. «Эфирное вознесение» было реакцией на введение в практику эфирной анестезии в Бостоне в 1846 году. Иллюзионист якобы погружал своего сына в эфирный сон, а потом мальчик воспарял вверх, параллельно земле, опираясь локтями на шест, как на единственную опору. На самом деле, это отнюдь не новый эффект; уличные Фамилия этого иллюзиониста Houdin, что по-французски произносится Уден; Вейс взял себе в качестве псевдонима американизированное произношение фамилии «Уден».
циркачи в Индии демонстрировали его еще в тридцатые годы девятнадцатого века. Секрет заключается в том, что шест прикрепляли к подставке, спрятанной под одеждой исполнителя. Этот трюк можно наблюдать на площадях многих городов ми- ра - люди взмывают вверх, а туристы, недоумевая, глазеют на это чудо. Однако Робер Уден, связавший представление с открытием эфирного наркоза, не только сделал что-то новое, он познакомил публику с понятием общей анестезии. «Апельсиновое дерево» было фирменным трюком Робера Удена, которым он окол- довывал зрителей в своем парижском театре. Робер Уден заворачивал кольцо в носовой платок, а затем «терял» его. После этого из ниоткуда вырастало апель- синовое дерево, на котором сначала появлялись листья, потом распускались цве- ты, а затем возникали плоды. Эти апельсины раздавали публике, за исключением одного апельсина, который раскрывался, и из него вылетали две бабочки, несшие носовой платок с пропавшим кольцом. Это апельсиновое дерево было механическим шедевром, собственноручно изготовленным самим Уденом, который в молодости был часовщиком. При этом все знают, что сложнейшие часовые механизмы к тому вре- мени существовали уже несколько веков. Знаменитые пражские астрономические часы, созданные в пятнадцатом веке, являются автоматом, приводящим в движение фигуры двенадцати апостолов и фигуру смерти в виде скелета, отбивающего часы ударами колокола, напоминая зрителям о скоротечности жизни. Приблизительно в то же время Леонардо да Винчи создал механического рыцаря, который мох1 вста- вать , садиться и совершать сложные движения руками под действием системы бло- ков и приводных ремней. Робер Уден стоял на плечах своих гениальных предшест- венников, создавая чудесное апельсиновое дерево, копия которого до сих пор удивляет приехавших в Париж туристов. Хоудини был замечательным артистом и противником лженауки, он заслужил свой день памяти, но попытка возвыситься, принижая достижения знаменитого предше- ственника , темным пятном лежит на его звездной карьере. Трюк Хоудини «Апельсиновое дерево». Как выглядел этот трюк можно посмотреть в фильме «Иллюзионист» (англ. The Illusionist) 2006 г. Торнадо, радуга и химия Моисей, воспользовавшись помощью свыше, смог1 разделить воды Красного моря, а огненный столп преградил путь войскам фараона, преследовавшим евреев. Это
одна из самых запоминающихся сцен классического фильма Сесила ДеМилля, снято- го в 1956 году - «Десять заповедей». В этом фильме огненный столп был создан талантливыми аниматорами, но его можно сделать и весьма реалистичным с помо- щью химии. Я сейчас имею в виду классический эффект, известный под названием «метанолового торнадо». Но, прежде чем перейти к дальнейшему изложению, хочу повторить свою привычную мантру: «Не существует безопасных или опасных ве- ществ , есть безопасные и опасные действия с ними». Метанол - это классический пример такого рода. Этот простой спирт не только очень легко воспламеняется, он, кроме того, очень ядовит при попадании внутрь и даже на кожу. Это, одна- ко, не означает, что им нельзя пользоваться. Просто надо соблюдать меры пре- досторожности . Для демонстрации требуется решетчатая металлическая корзина для мусора, вращающаяся платформа, плоская чашка, на дно которой надо налить несколько миллилитров метилового спирта, химикат, окрашивающий пламя и источник огня. Корзину ставят на вращающуюся платформу. На дне корзины находится чашка с ме- танолом. Вращение платформы после поджигания спирта позволяет получить впе- чатляющий столб пламени, которое можно, с помощью щепотки нитрата стронция подкрасить в ярко-красный цвет. Думается, что этот фокус лежит в основе мно- жества киношных спецэффектов, но, как гласит старая пословица, играющий с ог- нем может обжечься. Именно это и случилось с восемью детьми и одним взрослым в музее науки в Рено (штат Невада). Неизвестно, что там в точности произошло, но главная неприятность заключа- лась в том, что открытая бутыль с метанолом, откуда несколько миллилитров бы- ло вылито в чашку, осталась стоять на демонстрационном столе. Каким-то обра- зом, когда был подожжен метанол в чашке, загорелись пары, выходившие из буты- ли . Метанол в бутыли вспыхнул, она опрокинулась, и горящая жидкость хлынула на пол, где сидели дети. Эта демонстрация проводится во всех научных музеях мира с незапамятных времен и без всяких проблем, но здесь было допущено гру- бейшее нарушение техники безопасности. Бутыль с метанолом ни в коем случае не должна стоять рядом с открытым огнем. В то время как опыты с метаноловым торнадо практически никогда не сопровож- даются подобными происшествиями, другая демонстрация - «Опыт с радужным пла- менем» - нередко приводит к ожогам опять-таки из-за того, что учителя по не- вежеству не соблюдают технику безопасности. Тем не менее, этот эксперимент очень популярен, так как показывает ученикам, как открывать металлы по окра- ске пламени, которое они вызывают. Чаще всего опыт проводят следующим обра- зом: на стол ставят ряд чашек Петри с небольшим количеством метанола на дне каждой из них. В метаноле растворены соли металлов. Когда спирт поджигают, над столом вспыхивает огненная радуга, потому что соли натрия окрашивают пла- мя в желтый цвет, меди - в синий, бора - в зеленый, калия в лиловый, лития - в карминовый, а стронция - в красный. Принцип заключается в том, что жар пламени заставляет электроны металличе- ских ионов переходить на более высокие энергетические уровни, а когда они снова возвращаются на исходные уровни, излучается квант света. Так как разни- ца в энергиях разных уровней является специфической для атомов каждого метал- ла, то каждый металл испускает лучи «своего» определенного цвета, другими словами, по цвету можно определить, какой металл находится в пламени. Яркие цвета фейерверков, интенсивное стронциевое пламя красного аварийного фонаря и желтое свечение натриевых светильников - все это следствие упомянутых элек- тронных переходов. Несчастные случаи при демонстрации огненной радуги происходят, когда вос- пламеняется сосуд с метанолом, который ни в коем случае не должен находиться вблизи открытого огня. Как правило, несчастье случается, когда эксперимента- тор пытается оживить огонь, подлив немного спирта в чашки. Пламя поднимается
по струе спирта и воспламеняет содержимое бутылки. Приблизительно то же самое происходит, когда пытаются подлить жидкость для розжига в горящие угли барбе- кю. Человек, который это делает, рискует получить тяжелые ожоги. Опыт с радужным пламенем. Пугающее число несчастных случаев с огненной радугой привело к фактическому запрещению этой демонстрации в школах и университетах. Я бы, конечно, предпо- чел, чтобы преподаватели были лучше знакомы с техникой безопасности и неус- танно повторяли ученикам и студентам, что бутыль с метанолом надо тщательно закрыть и убрать в шкаф после того, как спирт будет разлит по чашкам. Конеч- но, этот принцип можно продемонстрировать и без метанола. Для этого надо соль исследуемого металла положить на платиновую, золотую или серебряную проволоч- ку, а затем провести ее сквозь пламя горелки Бунзена. Платина, золото и се- ребро не окрашивают пламя, поэтому окрашивание возникает только благодаря ис- следуемым образцам. Есть и еще одна основательная причина проводить опыт с горелкой Бунзена. Студентам можно рассказать интересную историю о том, как Роберт Бунзен изо- брел свою горелку для того, чтобы исследовать цвета, продуцируемые металлами, помещенными в пламя. Задолго до этого Исаак Ньютон показал, как можно исполь- зовать призму для разложения белого света в радужный спектр, а Бунзен прило- жил этот принцип для разделения цветов пламени на их индивидуальные компонен- ты. Вместе с физиком Густавом Кирхгофом он разработал спектроскоп, инстру- мент, который до сих пор используют для обнаружения неизвестных веществ по цветам, которые они испускают при нагревании. Состав звезд, например, иссле- дуют при помощи спектроскопического анализа их света. Поистине, спектроскоп - это небесное изобретение. Захватывающая химия Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Живая демонстрация опыта сто- ит сотни картинок. Это особенно верно, когда речь идет о химии. Я и сегодня живо помню эпический момент на вводном занятии по физической химии, когда наш преподаватель смешал два бесцветных раствора, и в течение нескольких секунд жидкость окрасилась в темно-синий цвет. Аудитория дружно ахнула! Увы, это бы-
ла единственная демонстрация, какую я наблюдал за все время пребывания в кол- ледже . Позже я узнал, что меня потрясла классическая реакция «йодные часы», названная так, потому что реагенты можно подобрать так, что оказывается воз- можным точно предсказать время протекания реакции. Суть реакции - в соединении йода с крахмалом, которое приводит к появлению темно-синего окрашивания. Многих студентов впечатляло разрезание картофелины пополам и опрыскивание разреза настойкой йода, отчего срез немедленно синел. Действительно, йод почти всегда используют для выявления в каком-либо образце вещества крахмала. Например, при созревании яблока сладость плода возрастает по мере того, как крахмал превращается в простые сахара. Благодаря этому фер- меры могут проверять степень зрелости плодов, опрыскивая поверхность разреза йодом. Если это приводит к появлению интенсивного синего окрашивания, значит, плоды еще не созрели. В этом случае окраска появляется практически мгновенно. Для того чтобы оттянуть этот момент, надо использовать более тонкую химию. Реакцию йодных часов начинают с добавления ионизированной формы йода - йо- дидом, который не дает никакого окрашивания при смешивании с крахмалом. Одна- ко йодид реагирует с перекисью водорода, и в ходе этой реакции окисления пре- вращается в йод. Здесь вступает в игру химическая изобретательность: витамин С является общеизвестным антиоксидантом, и поэтому снова превращает йод в йо- дид. Если смешать йодид с витамином С и добавить в раствор крахмала и переки- си водорода, то витамин немедленно среагирует с образующимся йодом и немед- ленно превратит его в йодид, не допуская реакции с крахмалом. Однако по мере истощения витамина С весь новообразованный йод будет уступать в реакцию с крахмалом, отчего появится синее окрашивание. Реакция Ландольта - йодные часы. Меня так сильно заинтриговала эта реакция, что я бросился в библиотеку в поисках книг о демонстрациях химических опытов, и там наткнулся на «Проверен- ные демонстрационные химические опыты» Хьюберта Алайя. Эта книга перевернула всю мою жизнь. Книга оказалась полна описаний демонстраций опытов, которые я затем повторял в аудитории. Алайя, как я узнал, был профессором химии в Прин- стоне, и прославился своими лекциями, сопровождавшимися огненными и взрывными фейерверками, а также основательными научными объяснениями и сумасбродными комментариями. Своими лекциями Алайя заслужил прозвище «доктор Бум», став прототипом для режиссера Фреда МакМарри в диснеевском мультфильме «Рассеянный профессор». МакМарри даже встречался с Алайей, чтобы поближе познакомиться с
его манерой поведения. Можете себе представить, что я испытал, узнав, что Алайя собирается высту- пить с лекцией в Монреале. Я не шел, я бежал туда, и я не был разочарован. Газета «Нью-Йорк Тайме» очень точно описала это выступление: «Среди взрывов и клубов диоксида углерода Алайя объясняет тайны химии с заразительным энтузи- азмом... по ходу настоящего театрализованного и очень живого представления со световыми и шумовыми эффектами». Он показал и реакцию йодных часов, с которой я уже был знаком! Но и эту реакцию он усовершенствовал. В его руках раствор не только становился из бесцветного синим, нет, он снова терял цвет, а потом цикл повторялся сначала. Я был совершенно очарован этой циклической реакцией, и много лет спустя положил ее в основу «Химической магии» - шоу, с которым я и мои коллеги путешествовали по всей Северной Америке. Думаю, учитывая стра- стность и неподдельную любовь к химии, доктор Алайя бы одобрил наши выступле- ния. Думаю, однако, что он не удержался бы от едких замечаний по поводу жульни- ческого использования реакции йода с крахмалом в Китае. Помните изречение: «Клянусь всем китайским чаем!»? Неудивительно поэтому, что во время всех ту- ристических туров в Китай автобусы с туристами непременно завозят на какую- нибудь чайную плантацию, где рассказывают всякие чудеса о пользе чая, а потом загоняют в магазин, где туристы могут оставить свои запасы твердой валюты. Здесь рассказ о пользе чая дополняют милым химическим экспериментом. В боль- шую миску засыпают рис и растирают его пестиком. Добавляют воду, а потом рас- твор, содержащий йод (хотя об этом не говорят ни слова) . Рис, как и карто- фель , содержит крахмал, и в миске очень быстро происходит характерное синее окрашивание. Здесь наступает кульминация. К синему рису добавляют свежезаваренный чай, и смесь мгновенно обесцвечивается. После этого группу туристов угощают расска- зом об антиоксидантах и об их свойствах связывать свободные радикалы - соеди- нения , вызывающие болезни и преждевременное старение. Дальше следует описание антиоксидантов чая, с намеком на то, что их действие было только что проде- монстрировано исчезновением синей окраски. Смысл всей этой лекции заключается в том, что чай очищает наши внутренности так же, как он только что, на наших глазах, очистил блюдо с рисом. Демонстрация, как правило, оказывается убедительной, и туристы радостно опустошают полки магазина. Правда, если бы туристы с таким же рвением броси- лись читать книжки по химии, то они нашли бы другое объяснение изменению ок- раски раствора. Чай действительно содержит полифенолы из класса катехинов, а эти катехины, на самом деле, являются антиоксидантами. Но изменение цвета в ходе данной реакции не имеет ничего общего с их антиоксидантными свойствами. Такие реакции в органической химии называют реакциями «электрофильного арома- тического замещения»16. В данном случае йод замещает атом водорода в молеку- лах полифенолов. Истощение запаса йода в растворе приводит к тому, что реаги- ровать с крахмалом становится нечему. Благодаря этому исчезает и синяя окра- ска. Я не хочу сказать, что пить чай вредно, и, наверное, содержащиеся в нем антиоксиданты, на самом деле, оказывают благотворное действие, но это свойст- во не подтверждается реакцией обесцвечивания смеси риса с йодом. Это просто похищение моей любимой реакции! 16 Электрофил - это атом (или соединение), охотно присоединяющее электрон и получаю- щее, следовательно, отрицательный заряд (название греческое - для сравнения можно вспомнить имя Феофил, означающее «Боголюб»). Йод присоединяет электрон, отнимая его у водорода, входящего в состав полифенола, и замещает водород, который, лишившись электрона, удаляется в виде положительно заряженного иона. Этот водород называется электрофугом (так сказать, антиподом электрофила).
Ядовитое очищение Представьте себе следующую картину. Вы глотаете маленькую таблетку, дожи- даетесь момента, когда она настолько раздражит ваш кишечник, что у вас нач- нется сильный понос, а потом вы разыщете в каловых массах эту таблетку, от- моете ее, и она будет готова к следующему применению для того, чтобы изба- виться от накопившихся в организме вредных шлаков. Но как может таблетка, не изменившись, пройти по всему желудочно-кишечному тракту? Может, если она сде- лана из металла, в данном случае, из сурьмы. Я умоляю вас, не идите в аптеку и не требуйте таблетированную сурьму. В настоящее время такое лечение не практикуют; сурьму прописывали больным в средние века, когда лечение было всегда направлено на удаление «болезнетворных соков» из организма. В принци- пе, такой подход мало чем отличается от современного безумного увлечения из- гнания из организме неведомых токсинов разнообразными способами «очищения», многие из которых обладают слабительными свойствами. Надо надеяться, что в наши дни найдется мало глупцов, готовых принимать сурьму или ее соединения, потому что они, на самом деле, ядовиты. Конечно, этого не знали в средние века; тогда лишь прекрасно видели, что сурьма помо- гает облегчить кишечник. Причем не только как слабительное. Один из методов очищения заключался в питье вина, которое ночь простояло в посуде из сурьмы. Сурьма реагировала с винной кислотой с образованием виннокаменной сурьмы (тартрата сурьмы), соединения, вызывавшего рвоту. Идея очищения организма для лечения болезней господствовала в медицине вплоть до конца восемнадцатого ве- ка. Когда Моцарт заболел какой-то загадочной болезнью, ему назначили лечение «рвотным камнем», как называли тогда тартрат сурьмы. Какой именно болезнью страдал Моцарт, неизвестно, но через две недели он умер. Врачи наблюдали у него сильную рвоту, лихорадку, отеки живота и конечностей. Все эти симптомы укладываются в клиническую картину отравления сурьмой. Конечно, мы не можем доказать, что Моцарт умер именно из-за такого отравления; он болел, кроме то- го , ревматизмом, который едва не свел его в могилу в детстве. Моцарт всю жизнь отличался хрупким здоровьем, и известно, что врачи лечили его препаратами сурьмы, и даже он сам принимал ее, когда плохо себя чувство- вал. Интересно, что сам Моцарт действительно считал, что его отравили, и об- винял в этой попытке своего музыкального соперника Антонио Сальери. Вопреки известному фильму «Амадей», в котором есть намек на такую возможность, исто- рические факты свидетельствуют против этой версии. Вопреки распространенной легенде, Сальери на исповеди перед смертью не признавался в том, что пытался отравить Моцарта. В девяностые годы летучее соединение сурьмы, известное под названием стиби- на (SbH3) , было заподозрено в том, что оно является причиной внезапной дет- ской смерти. Идея заключалась в том, что это вещество образуется из оксида сурьмы, который добавляют в поливинилхлорид для уменьшения его горючести. Грибок, обнаруженный в матрасах, способствует такому превращению - во всяком случае, в лабораторных условиях. В настоящее время эта теория оставлена, по- тому что ни присутствие грибка, ни концентрации сурьмы в крови детей не про- являют корреляцию с частотой внезапной детской смерти. Недавно «Гринпис» всколыхнул общественное мнение брошюрой «Маленький рас- сказ о чудовищах в вашем шкафу». Что же это за «чудовища»? Подзаголовок из- влекает их на свет. «Исследования показывают, что в детской одежде содержатся опасные вещества». Вот оно что, оказывается, эти чудовища - химические соеди- нения. Одно из них, по мнению «Гринпис» - это триоксид сурьмы, который при- сутствует во всех тканях, содержащих полиэстер. В этом нет ничего удивитель- ного, потому что триоксид сурьмы применяют в качестве катализатора при произ-
водстве полиэстера, а, кроме того, добавляют его в этот материал для повыше- ния огнестойкости. Кроме того, верно, что триоксид сурьмы может представлять опасность для здоровья. Но опасность - это не то же самое, что риск. Опасность - это внутреннее свойство вещества, его способность причинять вред, если не учитывать тип и время экспозиции. Вдыхание соединений сурьмы на производстве действительно очень опасно; триоксид сурьмы относится к вещест- вам, которые в результате систематического вдыхания могут стать причиной рака легких. Но это не относится к следовым количествам триоксида сурьмы, содержа- щимся в ткани. Здесь степень вредности определяется способностью соединения выделяться из ткани и поглощаться организмом человека. Этот вопрос тщательно изучали и пришли к выводу, что количество выделяющегося из ткани опасного со- единения находится намного ниже границы значимого риска. То же самое относит- ся к следовым количествам сурьмы, содержащимся в полиэстере, из которого из- готовляют бутылки для воды и прочих напитков. Концентрация меньше пяти частиц на миллиард не представляет никакой угрозы здоровью. Сурьма в природе не встречается в виде самородного металла, так откуда же ее брали средневековые врачи? Подобно большинству металлов, сурьму выплавляют из руды, в данном случае, из сульфида сурьмы, стибнита, вещества, известного людям на протяжении тысячелетий. Библейская соблазнительница Иезавель, как утверждает Писание, красила брови стибнитом, а, кроме того, это же соединение было главной составной частью угля, которым красавицы древнего Египта красили ресницы. Неизвестно, кто первым понял, что нагревание сульфида сурьмы превра- щает его в оксид сурьмы, а дальнейшее нагревание его в присутствии углерода позволяет получить металлическую сурьму, но, если вы посетите Лувр, то увиде- те там изготовленный пять тысяч лет назад сосуд из почти чистой сурьмы. Минерал Стибнит. В наши дни ни металлическая сурьма, ни ее соединения не применяются в меди- цине, хотя еще в семидесятые годы соединения сурьмы применялись как противо- паразитарные средства, в частности, при лечение шистосомоза. Эти препараты действительно уничтожали паразитов, но иногда убивали и больных. До начала
двадцатого века рвотный камень использовали как средство лечения алкогольной зависимости, хотя и без особого успеха. В «Медицинском журнале Новой Англии» была когда-то опубликована статья о человеке, которого его жена пыталась вы- лечить от алкоголизма, тайно добавляя в апельсиновый сок рвотный камень. В результате этот человек попал в больницу с болями в груди и с печеночной не- достаточностью. Известно, что следующие два года этот человек не брал в рот спиртного. Видно урок приема сурьмы не прошел для него даром. Реальные Флинтстоуны17 Я, можно сказать, вырос на сериале «Флинтстоуны», первой мультипликационной комедии положений. Было очень забавно наблюдать за жизнью современных людей, перенесенных в каменный век, но лишь только после начала уроков химии в школе я задумался о значении фамилии Флинтстоун. Мистер Кук показал нам, как с по- мощью кремня (flintstone) зажечь горелку Бунзена, попутно рассказав, что именно так люди впервые начали добывать огонь. Именно это слово послужило фа- милией семьи героев фильма, но история о том, что именно с помощью кремня древние люди впервые научились добывать огонь, неверна. В науке давно идут споры о том, когда именно человечество овладело огнем. Оценки разнятся от 400 тысяч лет до двух миллионов. Сначала, по всей видимо- сти, огонь добывали из тлеющих углей - при лесных пожарах, возникавших от ударов молний, или при извержениях вулканов. К тлеющим углям прикладывали де- рево или куски животного жира, а затем раздували пламя. Скорее всего, первым способом добывания огня стало трение друг об друга кусков дерева. Во время трения образовывалась мелкая древесная крошка, которая и воспламенялась при повышении температуры, вызванном трением. Потом, когда наши предки начали изготовлять орудия из камня, они заметили, что при ударе определенными камнями друг об друга начинают сыпаться искры. Кремень - это разновидность кварца, по сути, это двуокись кремния. Кремень может быть довольно разнообразно окрашен из-за присутствия примесей. По твер- дости этот камень почти не уступает алмазу. При ударе куском кремня по куску камня, содержащего железо (например, пирита) из камней буквально вылетает сноп искр! Эти искры представляют собой светящиеся кусочки раскаленного желе- за, которые могут поджечь легко воспламеняющиеся материалы. Технология добывания огня была значительно усовершенствована с наступлением железного века, после того, как человек смог нагреванием железной руды полу- чить железо, которое затем превращали в сталь, добавляя в расплав углерод. При ударе сталью о кремень возникает огромное число искр. До изобретения в девятнадцатом веке спичек, использование кремня было самым распространенным способом добывания огня. Люди носили с собой трутницы - коробочки, в которых лежал кремень, кусок стали и сухой горючий материал - высушенный гриб, обож- женная ткань и деревянная палочка, пропитанная серой. При небольшом навыке, ударом кремнем о сталь можно было получить искры, воспламенявшие трут, от ко- торого поджигали палочку, а уже с ее помощью зажигали свечу или керосиновую лампу. В ранних образцах огнестрельного оружия запал поджигали с помощью «кремние- вого замка», механизма, сделанного из кремня, прикрепленного к снабженному пружиной молоточку, который срабатывал после нажатия на спусковой крючок. Кремень ударял по куску стали, возникал сноп искр, поджигавший немного пороха на полке, откуда огонь распространялся на основной пороховой заряд, находив- шийся в стволе, после чего следовал выстрел. Flintsone по-английски означает «кремень» (что-то вроде «Семья Кремневых»).
Кремень, кресало и трут на фоне спичек, которые тоже уже уходят в прошлое. Несмотря на то, что спички вытеснили трутницы, кремни до сих пор не исчезли из употребления. Они до сих пор используются в карманных зажигалках, для под- жигания газовой смеси при автогенной сварке. А также - да, да - для поджига- ния газа в горелке Бунзена. Но то, что мы сейчас называем кремнем, на самом деле кремнем не является. Это искусственный материал - «ферроцерий», состоя- щий из железа, церия, лантана и магния. Этот материал играет роль не кремня, а стали. В традиционных зажигалках газ воспламеняют частички стали, высекае- мые при ударе о кремень. В данном же случае, благодаря низкой температуре воспламенения церия, воспламеняются частицы ферроцериевого кремня при ударе о твердый металл. В наши дни такие «кремневые» зажигалки входят в состав наборов для выжива- ния в экстремальных условиях. Полоску ферроцерия приклеивают к небольшому куску магния, мягкого металла, который при сгорании дает высокую температуру. Техника добывания огня заключается в следующем: ножом нарезают небольшое ко- личество магниевой стружки, а потом трением лезвия ножа о ферроцериевую по- лоску производят искры. Преимущество этой системы состоит в том, что в отли- чие от спичек, магний горит даже в мокром виде. Яркое пламя магния использо- вали на заре фотографии, когда пленка отличалась низкой чувствительностью. При фотографировании использовали лампы, в которых сгорали полоски магния. Большой кусок магния поджечь очень трудно, поэтому набор безопасен, так как кусок магния не вспыхивает. Однако уже горящий магний невозможно потушить, так как магний горит даже в отсутствие кислорода - он взаимодействует с азо- том с образованием нитрида магния. Заливание водой лишь усугубляет положение, потому что магний реагирует с водой, образуя горючий газ - водород. Именно поэтому магний применяют для изготовления зажигательных бомб. Во время Второй Мировой войны немецкие города превращались в море огня двухкилограммовыми магниевыми бомбами в результате термитной реакции внутри их корпуса. Алюми- ниевый порошок при соединении с оксидом железа выделяет огромное количество тепла и плавит железо, в результате чего воспламеняется магниевый корпус. Вспыхнувшая таким образом бомба поджигает все на своем пути.
Откуда берется магний? Это широко распространенный в природе элемент, хотя в чистом виде он никогда не встречается. Атом магния находится в молекуле хлорофилла, вещества, благодаря которому углекислый газ и вода, улавливая энергию солнечного света, используют ее для синтеза глюкозы, из которой затем растение синтезирует множество самых разнообразных веществ - от ДНК до крах- мала. Растения добывают магний из почвы, где он находится в форме разнообраз- ных солей, таких, как карбонат магния. Это вещество является самым распро- страненным сырьем для производства металлического магния. Сначала карбонат магния нагревают и получают из него оксид магния, который затем восстанавли- вают до металлического магния реакцией с кремнием. В морской воде тоже содер- жится большое количество солей, из которых можно добыть металлический магний. В основном, это хлорид магния. При пропускании электрического тока через рас- плав хлорида магния на катоде получают магний, а на аноде - ионы хлора. Имен- но так Хэмфри Дэви в 1808 году впервые получил чистый магний. Подумайте об этом, когда будете в следующий раз смотреть «Флинтстоунов», и не обращайте внимания на странное сосуществование людей и динозавров; авторы имеют право на художественный вымысел. Тесла: искра гения Не стану утверждать, что это было научное социологическое исследование, но результаты получились, тем не менее, довольно интересными. Я, по собственной инициативе, провел опрос на тему: «Кто такой Никола Тесла?» Некоторые респон- денты говорили, что это изобретатель электромобиля, некоторые - по большей части студенты - вспомнили, что так называется единица плотности магнитного потока, и связали имя Теслы с магнетизмом. Но большинство опрошенных не имело ни малейшего представления о том, что все наши современные технические удоб- ства, так или иначе, связаны с именем блестящего сербского ученого, переехав- шего в США. в 1884 году. Наши ярко освещенные дома, пылесосы, холодильники, стиральные машины - все это результаты изобретений Теслы, сделавших возможной передачу электрической энергии на большие расстояния и экономичной работу электромоторов. Переменный ток Теслы можно было легко передавать по проводу на большие рас- стояния, в то время как постоянный ток его соперника Эдисона при передаче требовал установки через каждые несколько миль подпитывающего силового уст- ройства. «Битва токов» была жестокой, отмеченной многими, подчас, весьма при- чудливыми демонстрациями. Электрические игрушечные звери Эдисона показывали, насколько опасным может быть переменный ток, а Тесла в ответ подставлял себя удару переменного тока напряжением двадцать пять тысяч вольт, чтобы доказать его безопасность. Приехав в Америку, Тесла некоторое время работал у Эдисона и взял на себя решение некоторых проблем великого изобретателя, связанных с постоянным то- ком. Эдисон обещал за их решение 50.000 долларов. Тесла решил их и потребовал вознаграждение. Эдисон ответил знаменитой фразой: «Тесла, вы не понимаете американского юмора». Но хорошо смеется тот, кто смеется последним, а послед- нее слово осталось за Теслой, ибо его переменный ток завоевал мир. Как Тесла заинтересовался электричеством? Это произошло благодаря любимой кошке, Макаке, утверждал сам изобретатель. Когда он в детстве гладил кошку по шерсти, с нее сыпались искры, напоминавшие миниатюрные молнии. «Не является ли природа гигантской кошкой?» - задумался Тесла. Любопытство, порожденное кошкой, в конечном счете привело к изобретению катушки Теслы, прибора, спо- собного генерировать высокое напряжение и производить самую мощную в те вре-
мена искусственную молнию. Изобретатель был одержим идеей беспроводной передачи электрической энергии с помощью соответствующих частот колебаний электрического тока. В конце кон- цов, ведь даже звуковые колебания, если правильно подобрать их частоты, спо- собны разбивать стекло! В своей нью-йоркской лаборатории Тесла построил виб- рирующую платформу, приводимую в действие сжатым воздухом для того, чтобы изучать реакцию разных предметов на колебания различной частоты. Однажды, встав на платформу, когда она работала, Тесла отметил «странное, но приятное ощущение». Потом возник еще один эффект. Оказалось, что Тесла изобрел механи- ческое слабительное! Очень скоро этим эффектом, можно сказать, воспользовался Марк Твен. Тесла с детства был поклонником этого американского писателя. В детстве Тесла заразился холерой и был долго прикован к постели. Однажды няня принесла ему сербский перевод Твена. Мальчик был поражен картинами американского Юга, описанными Марком Твеном, и был счастлив лично познакомиться с ним, когда они оба жили в Нью-Йорке. Однажды, во время посещения лаборатории Теслы, Твен в разговоре пожаловался на мучивший его запор. Изобретатель предложил писателю встать на вибрирующую платформу, чтобы «оживить кишечник». Твен был большим поклонником науки и техники и согласился стать подопытным кроликом. Тесла включил машину и преду- предил, что по первому же знаку надо будет с нее сойти. Писателю настолько понравилось ощущение вибрации, что он проигнорировал совет Теслы сойти с платформы, и очень скоро лаборатория огласилась паническим воплем: «Тесла, где у вас туалет?» Твен, однако, спохватился слишком поздно, и белый костюм великого юмориста был безнадежно испорчен. Однако, как говорил сам Тесла, его осциллятор был способен и на большее, нежели на изгнание содержимого человеческого кишечника. Этот аппарат мог улучшать цвет лица представительниц прекрасной половины человечества, так как Тесла верил в то, что женская красота напрямую зависит от работы желудочно- кишечного тракта. Мало этого, его устройство могло вызывать резонансные коле- бания зданий. Тесла даже утверждал, что одна из его установок спровоцировала происшедшее в городе землетрясение. Это конечно спорно, но не подлежит ника- кому сомнению, что все электрические лампочки в его лаборатории в Колорадо- Спрингс горели без всяких проводов. До сих пор точно неизвестно, как Тесла этого добился, потому что изобретатель был скрытен и не отличался аккуратно- стью в ведении лабораторных журналов. На Лонг-Айленде, в своей лаборатории Уорденклифф, он воздвиг передающую башню высотой 185 футов, увенчанную ги- гантским медным куполом. Он планировал бесплатно передавать электричество по всему миру без проводов, но его спонсор Дж. Пьерпонт Морган не поверил в этот проект и не стал его финансировать. Сегодня беспроводная передача электро- энергии, впервые продемонстрированная Теслой, стала явью, воплотившись в за- рядных устройствах для зубных щеток и сотовых телефонов. Но и это еще не все. Концепцию радиопередатчика Тесла сформулировал за два года до Гульельмо Маркони, получившего за изобретение Нобелевскую премию. Тесла прокомментировал это событие так: «Маркони - хороший парень, пусть про- должает и дальше в том же духе, но он воспользовался семнадцатью моими патен- тами» . Тесла построил первую в мире гидроэлектростанцию на Ниагарском водопа- де, и эта ГЭС освещала его лабораторию. Первые снимки с использованием икс- лучей Тесла выполнил раньше, чем Вильгельм Рентген, и предвидел радар за не- сколько десятилетий до его реального изобретения. Как и многие гениальные люди, Тесла отличался изрядной эксцентричностью. Он не терпел, когда прикасались к его волосам, и не выносил вида жемчуга. На склоне лет он пристрастился кормить голубей, а в отношении одной из птиц го- ворил , что любит ее, «как мужчина любит женщину». Однако, если отбросить все
эти несущественные пустяки, можно сказать, что ни один другой ученый не ока- зал столь сильного влияния на нашу жизнь, как Тесла. Странно устроен наш мир, в котором такие, ничего в своей жизни не сделавшие люди, как Кардашьян, из- вестны всем, а такие гении, как Тесла, неизвестны никому (если брать в расчет широкую публику), несмотря на то, что именно этот человек является архитекто- ром электронной эры. Памятник Никола Тесла возле Ниагарского водопада (Канада). Гид- роэлектростанция с его генераторами доработала до наших дней. Красочное прошлое серы Глядя на гавань Ванкувера, невозможно пропустить огромные горы серы, ждущие погрузки на суда, отправляющиеся отсюда в порты всего мира. Эта сера, по большей части, превратится в серную кислоту, одно из важнейших промышленных химических соединений. В Канаде нет природных залежей серы, но зато есть крупные месторождения природного газа и развитая нефтяная промышленность. Природный газ на 95 про- центов состоит из метана, но часто он бывает загрязнен сульфидом водорода (сероводородом), который, как всем известно, пахнет тухлыми яйцами (на самом деле, конечно, наоборот). В ходе очистки природного газа сероводород отделя- ют, а затем обрабатывают кислородом. Продуктом реакции сероводорода с кисло- родом является сера. Серу можно получать также и из сырой нефти. Нефть - это смесь углеводородов, но и в ней есть примесь сероводорода и около 4000 других соединений серы. Эти соединения можно выделить из нефти, превратить в серово- дород, а затем в атомарную серу. Заводы по получению серы из сернистого газа находятся в провинциях Альберта и Британская Колумбия. Серу получают также из битумных песков Альберты и на нефтеперерабатывающих заводах Восточной Канады. Есть и другая причина для удаления соединений серы из сернистого газа и нефти, помимо получения сырья для производства серной кислоты. При сжигании
топлива, содержащего соединения серы, образуется двуокись серы. В результате реакции с атмосферной влагой образуется сернистая и серная кислоты, что и приводит к выпадению кислотных дождей. Коммерческое производство серной кислоты из серы было начато в 1763 году Джошуа Уордом, английским врачом с сомнительной репутацией. Он в промышленном масштабе воспользовался реакцией, открытой Иоганном Глаубером, немецко- голландским химиком, который показал, что нагревание серы в атмосфере водяно- го пара в присутствии нитрата калия, известного под названием калийной селит- ры, позволяет получить серную кислоту. Селитра высвобождает кислород, который окисляет серу в ее триоксид, а тот, в свою очередь, присоединяет воду с обра- зованием серной кислоты. Уорд был интересной фигурой своего времени. Сам он называл себя «восстано- вителем здоровья и отцом бедняков», но его коллеги придерживались иного мне- ния. Они высмеивали «капли Уорда», лекарство, которое по уверениям самого изобретателя, излечивало все мыслимые болезни, и которое он скромно назвал своим именем. Кроме того, Уорд изобрел «Монашеский бальзам», отвар, созданный на основе древесной смолы, который, как утверждал Уорд, облегчал дыхание, смягчал кашель, лечил ларингит, а также потертости и ссадины кожи. Этот баль- зам продают в аптеках и сегодня. Можно спорить о достоинствах Уорда как вра- ча, но химиком он оказался отменным. Современное производство серной кислоты до сих пор основано на превращении серы в ее триоксид, который затем застав- ляют вступать в реакцию с водой. Серную кислоту используют в основном для производства наших кормильцев - фосфатных удобрений. Различные типы фосфатов (например, флуороапатиты) обра- батывают серной кислотой для получения фосфорной кислоты, которая затем всту- пает в реакцию с аммонием, в результате которой образуется фосфат аммония, распространенное удобрение. Серную кислоту также применяют в производстве моющих средств, пластмасс, красителей, инсектицидов, электрических батарей, чернил, смазочных материалов, текстиля и взрывчатых веществ. Именно поэтому говорят, что объем производства серной кислоты говорит о промышленном разви- тии страны. Первыми веществами, ставшими известными человечеству в своем элементарном состоянии, были золото и сера. Библия говорит об огне и сере, а в папирусе Эберса, датированном 1550 годом до н. э., описывается глазная мазь, содержа- щая серу. Древние знали серу как «горящий камень» и были, несомненно, зачаро- ваны синеватым пламенем и едким запахом его горения. Греки жгли серу для очи- щения храмов, и это привело к нескольким полезным открытиям. Грызуны погибали от воздействия паров двуокиси серы! Этот факт привел к мысли о сжигании серы для получения дыма, убивающего заразу. В «Одиссее» Гомера говорится о сжига- нии серы для предохранения трупов от разложения на жарком солнце. Древние римляне открыли способность диоксида серы, образующимся в результа- те сгорания серы, отбеливать шерсть. Согласно некоторым сведениям, это же со- единение обладало способностью убивать вредные микробы в винных бочках, хотя в этом можно и усомниться. Мы, однако, точно знаем, что вплоть до пятнадцато- го века в бочках, прежде чем наполнить их вином, жгли серные свечи. Греческий философ Теофраст описал, как с помощью растирания киновари в уксусе в медной чаше можно получить чистую ртуть. Вероятно, это сведения о первой в истории искусственно выполненной химической реакции. Вероятно, получение блестящего жидкого металла из красного порошка казалось подлинным чудом! Именно такие реакции воспламенили воображение алхимиков, решивших научиться получать золо- то из других веществ с помощью химических процессов. Желтоватый блеск серы и металлическое сияние ртути сделало эти два элемента краеугольным камнем без- надежных поисков алхимии. К тринадцатому веку ведущую роль, однако, стала играть горючесть серы. Было
обнаружено, что смесь селитры, порошкообразного древесного угля и серы очень легко воспламеняется. Эта смесь и стала порохом, ибо газы, образующиеся при его сгорании, как оказалось, можно было использовать для метания самых раз- личных снарядов. Порох изменил облик мира! Из эзотерической субстанции, вос- требованной только алхимиками, сера превратилась в необходимый элемент воен- ного дела, а поскольку войны велись, как правило, с «неверными», то церковь постановила держать порох в секрете от врагов. В 1527 году римский папа Кли- мент VII обнародовал эдикт, грозивший отлучением любому, кто продает серу «сарацинам, туркам и иным врагам христианской веры». Венесуэльский президент Уго Чавес высказал свой, очень оригинальный, взгляд на серу. В 2006 году, выступая в Организации Объединенных Наций после прези- дента США. Джорджа Буша, он заметил: «Вчера с этой трибуны выступал дьявол, и я до сих пор отчетливо слышу запах серы, исходящий от этой трибуны!» Действи- тельно, соединения серы могут обладать отвратительным запахом - вспомним хотя бы тухлые яйца, кишечные газы или секрет желез скунса. Однако сера как чистый химический элемент - это твердое желтое вещество, лишенное запаха. Вероятно, Чавес занялся политикой, потому что в школе не преуспел в химии. Видеть сквозь дым Изображение керосиновой лампы, присланное мне другом на «фейсбук», сильно меня заинтриговало. От всей картинки веяло викторианским духом, но самым ин- тересным ее элементом была металлическая чаша, подвешенная над отверстием стеклянного цилиндра, окружающего фитиль лампы. «Зачем нужна эта чашка?» - спрашивал меня друг. Этот вопрос живо вернул меня во времена моей юности. В детстве я болел бронхиальной астмой, а в те времена еще не было спаси- тельных ингаляторов, и приступы лечили вдыханием дыма порошка, сгоравшего в чашке, подвешенной над керосиновой лампой. Я тогда был слишком мал, чтобы по- нимать, что происходит, и просто делал то, что мне говорили. И знаете, лече- ние действовало! Конечно, после изобретения портативных ингаляторов с изопро- теренолом эти громоздкие приспособления ушли в прошлое. Честно говоря, я уже забыл и думать о них, и вспомнил только после того, как посмотрел на картин- ку. Действительно, это устройство выглядело как приспособление для испарения какого-то вещества, положенного в металлическую чашку, подвешенную над огнем. Благодаря «гуглу» я быстро узнал, что эта лампа представляет собой ингаля- тор «вапокрезолин». Впервые такой ингалятор был сделан в 1879 году для произ- водства паров и дыма с целью лечения таких дыхательных поражений, как бронхи- альная астма или коклюш. Кроме того, устройство рекламировали как «превосход- ное средство уничтожения болезнетворных микробов». Недавние открытия Луи Пастером болезнетворных «зародышей» сделало их героя- ми множества газетных статей, так же как внедрение британским хирургом Джозе- фом Листером карболовой кислоты (фенола) для обеззараживания операционных. Листер заметил, что хирургические раны часто «загнивали» и начинали произво- дить неприятный запах, бывший предвестником надвигавшейся катастрофы. Заме- тив, что крестьяне опрыскивают карболкой посевы для уничтожения неприятного запаха от навоза и нечистот, которыми удобряли поля, и что скот, пасшийся на этих опрысканных полях, не заболевал, Листер начал обрабатывать раны карболо- вой кислотой. Кроме того, Листер изобрел разбрызгиватель для распыления кар- боловой кислоты в операционных, после чего снискал себе славу «отца современ- ной хирургии». «Вапокрезоловая лампа» стала результатом попытки использовать работы Пасте- ра и Листера. В те времена химики были заняты извлечением самых разнообразных
веществ из каменноугольной смолы. Среди таких веществ есть и креозот. Именно из креозота получали использованную Листером карболовую кислоту, а также ряд родственных фенолу веществ, названных собирательным наименованием крезолов. Таковы были лечебные вещества, получавшиеся с помощью «вапокрезоловых ламп». Реклама утверждала, что эти лампы благотворно действуют на астматиков, так как лечат их во время ночного сна. Однако никакого лечения, на самом деле, не было. Причина бронхиальной астмы не связана с микробами. Вапокрезоловая лампа была похожа на приспособление, с помощью которого лечили меня, но я вдыхал точно не крезол. Так чем же, спрашивается, я дышал? Я принялся листать старые медицинские тексты и наткнулся на упоминание об «Астмадоре доктора Шифмана». В тексте была иллюстрация с изображением зелено- ватого порошка. Этот порошок я хорошо помнил. Этот порошок продавали в апте- ках до шестидесятых родов прошлого века. Астмадор надо было сжигать, как та- бак или свечи, и вдыхать дым для лечения астмы. Активным ингредиентом астма- дора был атропин, соединение, обнаруживаемое в растениях семейства паслено- вых, в частности, в дурмане (Datura stramonium) и красавке (Atropa belladonna) . Еще в 3400 году до нашей эры египетские врачи рекомендовали ук- ладывать листья этих растений на раскаленные кирпичи и вдыхать дым при забо- леваниях органов дыхания. Знали древние египтяне и о том, что сок пасленовых растений, закапанный в глаза, расширяет зрачок. Этим пользовались римские ма- троны , считавшие, что расширенные зрачки делают их красивее. Отсюда и назва- ние - «белладонна» (красивая женщина). К 100 г. н. э. в Индии начали изготовлять специальные трубки для курения листьев дурмана. Вдыхание паров и дыма атропина может вызывать галлюцинации, и поэтому неизвестно, были ли эти трубки изобретены для лечения болезней ор- ганов дыхания, или для просветления и расширения сознания. Однако мы точно знаем, что в 1802 году британский врач Джеймс Андерсон, сам страдавший брон- хиальной астмой, посетил Индию, где ощутил облегчение, покурив дурман. Вер- нувшись в Британию, он поделился своими впечатлениями с коллегами, один из которых, доктор Смит, опубликовал статью о пользе курения дурмана в «Эдин- бургском медицинском и хирургическом журнале». Очень скоро порошок стали курить в трубках, а, кроме того, было налажено производство сигарет с крошкой листьев дурмана или белладонны. Вероятно, я
тоже получал пользу от какого-то подобного лечения. Оказалось, что атропин блокирует рецепторы ацетилхолина на гладких мышцах, а эта блокада приводит к расширению мелких бронхов и, естественно, облегчает симптомы астмы, которая и вызывается сужением именно мелких бронхов. Как и в отношении остальных хими- ческих соединений, сила воздействия зависит от дозы. Появилось много сообще- ний о передозировках, а также о злоупотреблениях со стороны людей, которые искали не лечения от астмы, а ярких галлюцинаций. Сам доктор Смит умер от пе- редозировки белладонны, которая недаром называется по-английски «смертоносным пасленом» (русское название - «сонная одурь», или «бешеница»). Совсем недавно смертоносные свойства красавки снова запестрели в заголовках газет в связи с встревоженностью «Управления по пищевым продуктам и лекарст- вам» . В США. общественность забила тревогу в связи с появлением на рынке таб- леток , облегчающих боль при прорезывании зубов. Это гомеопатические таблетки. Есть подозрение, что у некоторых детей эти таблетки вызывали судорожные при- падки , и даже стали причиной нескольких летальных случаев. Странно, что эти случаи связывают с белладонной. Согласно гомеопатическому учению, если сред- ство в гомеопатических дозах облегчает боль, то оно должно в больших дозах боль вызывать. У атропина множество побочных эффектов, но он не вызывает боль. Более того, согласно гомеопатическим правилам, доза бывает так низка, что в препаратах может не оказаться даже следов действующего начала, и как может причинять вред то, чего нет? Вероятно, некоторые гомеопатические компании не вполне соблюдают собственные каноны, и была все же допущена передозировка белладонны. В любом случае, вероятность того, что гомеопатические средства облегчат боль от прорезывания зубов, приблизительно равна вероятности эффек- тивности вдыхания дыма вапокрезоловой лампы при бронхиальной астме. Бактерии - не всегда зло Одним из величайших достижений науки девятнадцатого века стало создание бактериальной теории возникновения болезней. Двадцать первый век может, на- оборот, стать эпохой бактериальной теории здоровья. В данном случае имеются в виду бактерии, обитающие в нашем организме. Они живут у нас на коже, в носу и во рту, но вольготнее всего они себя чувствуют в кишечнике. Сотни видов микроорганизмов пируют на остатках нашей еды и выде- ляют соединения, которые могут всосаться в нашу кровь. Эти соединения могут влиять на состояние нашего здоровья так сильно, как мы не могли даже предста- вить себе раньше. В утробе матери дети благоденствуют в стерильной среде. В их организмах нет ни единой бактерии. Однако, появляясь на свет, первые живые существа, с кото- рыми они сталкиваются - это бактерии, населяющие родовые пути матери. Эти микробы переходят от матери к ребенку, а потом за ними следуют другие - из материнского молока, пищи, воды, из почвы, с шерсти домашних животных, от других людей, и, в конечном итоге, бактерии заселяют, колонизируют организм ребенка, в особенности, его кишечник. Все вместе эти бактерии, именуемые «микробиомом», размножаются до тех пор, пока численность их клеток не начина- ет превосходить число клеток человеческого организма в десять раз. Если счи- тать по клеточному составу, то мы - люди только на 10 процентов, а на 90 про- центов - бактерии. Публикуется все больше исследований, говорящих о том, что микробном может играть выдающуюся роль в защите человеческого организма от самых разнообраз- ных заболеваний. Например, дети, рожденные путем кесарева сечения и, следова- тельно, не столкнувшиеся с микрофлорой материнского родового канала, стано-
вятся легкой мишенью для множества «плохих» бактерий, которые предрасполагают к возникновению таких болезней, как целиакия18, сахарный диабет I типа, а, возможно, даже и ожирение. Пока неясно, как именно это происходит, но ответ может быть получен при ис- следовании химических соединений, продуцируемых некоторыми бактериями, и про- никающими в кровоток. Например, у мышей, страдающих симптомами заболевания, напоминающим аутизм, состав микрофлоры кишечника иной, нежели у здоровых мы- шей. Возможно, соединения, продуцируемые этими бактериями, проникают в голов- ной мозг. Интересно отметить, что, если этим мышам вводить взвеси Bacteroid.es fragilis, то эти полезные бактерии вытесняют вредные, и состояние больных мы- шей улучшается. Может быть, и у людей симптомы аутизма отступят после норма- лизации кишечной флоры. Есть и еще один аспект ранней экспозиции к микробам. Мы все воспитывались в убеждении, что грязь - это плохо. Если ребенок роняет еду на пол, ему запре- щают подбирать ее с пола и есть. Надо мыть кухню и ванную «бактерицидными» моющими средствами. Воду надо фильтровать. Воздух - очищать. Бутылочки с дет- ским питанием надо стерилизовать. Возможно, однако, что это стремление к без- укоризненной чистоте может сослужить нам дурную службу. Может быть, наша им- мунная система нуждается в тренировке для оттачивания своего мастерства. Поборники «гигиенической гипотезы» утверждают, что, если наша иммунная сис- тема лишена целей, для борьбы с которыми она возникла, а именно, лишена мик- робов , то она может обратить свое оружие на любую доступную цель, даже если эта цель не представляет для организма ни малейшей опасности. Такой целью мо- жет стать белок арахисового масла или ингредиент духов. Иммунная реакция час- то сопровождается воспалением, так как организм направляет орды лейкоцитов (белых клеток крови) к месту вторжения нежеланного гостя. Иногда такое воспа- ление становится хроническим и трансформируется в сахарный диабет, ишемиче- скую болезнь сердца или инсульт (или аллергию - прим. ред.). Действительно, одно проведенное на Филиппинах исследование, где санитарно-эпидемиологическая обстановка сильно отличается от той, к какой мы привыкли, показало, что чем чаще дети соприкасаются с болезнетворными микробами, тем ниже в их крови уро- вень С-реактивного белка, показателя воспаления, по достижению двадцатилетне- го возраста. Например, жизнь ребенка в условиях, где возможен контакт с ис- пражнениями животных, значительно снижает уровень С-реактивного белка у этого ребенка, когда он становится взрослым. Похоже, что ранний контакт с болезне- творными микробами снижает риск хронического воспаления. Мало того, такой контакт может предупреждать позднейшее развитие онкологических заболеваний. В самом деле, еще в конце девятнадцатого века Вильям Коули, нью-йоркский хирург, сделал одно замечательное наблюдение. Просматривая старые истории бо- лезней, он обнаружил, что после операций по поводу онкологических заболеваний дольше выживали люди, которых оперировали до введения в практику методов асептики и антисептиков. В особенности удивила его история болезни одного па- циента, который поправился от рака горла после того, как заразился бактери- альной инфекцией. Коули решил, что такая инфекция может мобилизовать организм на борьбу со злокачественной опухолью. Для того, чтобы проверить свою гипоте- зу, Коули вводил своим больным взвеси пиогенных стрептококков, бактерий, ко- торые, скорее всего, спасли жизнь тому больному с раком гортани. Инъекции ра- ботали, и Коули отмечал успех даже в тех случаях, когда рак уже дал отдален- ные метастазы. Коули отмечал, что в ответ на инъекции у больных повышалась температура, и чем сильнее был этот подъем, тем лучше работало лечение. Но затем было открыто рентгеновское излучение, и лечение злокачественных Наследственное заболевание, при котором нарушается всасывание белков, содержащих- ся в злаках (за исключением овса). Проявляется поносом и нарушением питания.
опухолей показалось настолько многообещающим, что метод Коули был почти на- чисто забыт и оставлен. Конечно, многие врачи смотрели на опыты Коули как на чистой воды шарлатанство, ибо не могли понять, каким образом болезнетворные бактерии могут, на самом деле, производить лечебный эффект. Однако каким бы странным это ни казалось, возможно, что Коули наткнулся на что-то по- настоящему стоящее. Работники молочных ферм, которые постоянно роются в наво- зе и дышат навозной пылью, страдают раком легких в пять раз реже, чем пред- ставители общей популяции. И это касается только работников молочных ферм. Их коллеги, работающие, например, на полях или в огородах, такой тенденции не выказывают. Более того, чем больше в хозяйстве коров, тем сильнее защита от рака. В навозе содержатся отходы жизнедеятельности бактерий, так называемые «эндотоксины», которые распознаются клетками иммунной системы, которая затем уничтожает бактерии, производящие эндотоксины. Контакт с эндотоксинами моби- лизует иммунную систему и готовит ее к атаке на раковые клетки, которые тоже вырабатывают вещества, похожие на эндотоксины бактерий. Этот аргумент находит подтверждение в исследовании заболеваемости раком среди работниц текстильных фабрик в Китае. Текстильная пыль содержит массу эндотоксинов, и, как выяснилось в ходе исследования, работницы менее воспри- имчивы к раку легких, молочной железы, печени, желудка и поджелудочной желе- зы. Мало того, есть наблюдения, согласно которым дети, находившиеся в яслях в первые месяцы жизни, реже страдают в молодости лейкозами и лимфогранулемато- зом. Исследования также показали, что люди, привитые в детстве от оспы или туберкулеза, реже заболевают меланомой. Естественно, все знают, что вакцины работают благодаря тому, что стимулируют естественный иммунитет. Выдвинутая в последнее время теория, таким образом, гласит, что рак возникает в тех случа- ях, когда иммунная система не распознает раковые клетки как представляющие опасность, так как не были в детстве запрограммированы ранней экспозицией к разнообразным микробам. Эта интересная теория, конечно, нуждается в подтвер- ждении, ибо кто бы мог подумать, что профилактика рака заключается в заготов- ке навоза на скотном дворе? Не делайте глубоких вдохов Толпа, собравшаяся в Сент-Джеймсском дворце ноябрьским вечером 1884 года, явилась на весьма необычный концерт. Многие места были заняты учеными, кото- рых пригласили стать свидетелями изобретения, которое, оказывая невероятное воздействие на горло и легкие, расширяет диапазон голоса, делает его более звучным и богатым. Профессор химии из Глазго Картер Моффат должен был пред- ставить аудитории свой «аммониафон», устройство, над которым он работал много лет, устройство, которое должно было возвестить триумф химической науки. С самого детства Моффат был захвачен идеей улучшения обычного и певческого го- лоса, так как его собственный голос был слабым, некрасивым и лишенным интона- ций. Для того чтобы улучшить голос, Моффат начал экспериментировать с газами, жидкостями и твердыми веществами. Газы он вдыхал, а жидкости и твердые веще- ства принимал внутрь. На основании своих опытов он и сделал свое открытие. Концерт был организован мисс Карлингфорд, молодой певицей, снискавшей из- вестность исполнением партий в опереттах Гилберта и Салливена. Теперь ей за- хотелось публично признать ту пользу, какую она и ее коллеги извлекли из ис- пользования нового инструмента. В антракте концерта на сцену вышел доктор Картер и обратился к залу с ко- роткой лекцией, в которой рассказал о том, как изобрел «Аммониафон» после то- го, как заинтересовался вопросом о том, почему у итальянских певцов такие
сладостные голоса. Устроив себе командировку в Италию, доктор Картер, как он утверждал, заметил, что воздух в Италии отличается от британского, и он при- нялся исследовать итальянский воздух в разных провинциях страны. После этого он пришел к выводу, что итальянский воздух чрезвычайно богат перекисью водо- рода и аммиаком, вероятно, в результате вулканической активности. Это было любопытно, потому что в те времена не существовало способов обнаруживать в воздухе следовые количества этих веществ. Впрочем, доктор Моффат не стал рас- сказывать , как он это сделал. Вскоре после возвращения из Италии он сконст- руировал «Аммониафон», похожую на флейту трубку, содержащую сорбент, одна часть которой была пропитана перекисью водорода, а другая аммиаком. В середи- ну трубки был вмонтирован мундштук, через который следовало сделать несколько вдохов, после которых писклявый голос превращался в звучный тенор. После ис- тощения химикатов трубку надо было отправить производителю на перезарядку. После этого на сцену вызывали добровольцев и попросили сказать несколько слов своим обычным голосом, а потом подышать «искусственным итальянским воз- духом» . Изобретатель еще раз обратил внимание публики на то, что после вдохов голос становится более звонким и громким. Однако эта демонстрация никого ни в чем не убедила. Один газетный репортер не заметил очевидного изменения и ска- зал, что «если вдыхание свободного аммиака и перекиси водорода так благотвор- но действует на голос, то, наверное, не стоит заключать их в дорогостоящий корпус для того, чтобы испытать их силу, а сам факт заключения этих веществ в трубку и называние их паров искусственным итальянским воздухом отдает шарла- танством» . Моффат, тем не менее, выдал лицензию на производство трубок «Британской ба- тарейной компании», которая рекомендовала «Аммониафон» не только певцам, но и публичным политикам, ораторам, парламентариям, учителям и священникам. Компа- ния даже наняла поэта, который написал незамысловатую песенку о молодом чело- веке, который хотел объясниться в любви, но потерял голос, и вышел из положе- ния только с помощью «Аммониафона». Мало того, утверждали, что это устройство не только улучшает голос химиче- скими средствами. Сила этого инструмента могла справиться с такими недугами, как астма, бронхит, кашель, заложенность в ушах и даже бессонница. Интересно, что компания почти в тех же выражениях рекламировала еще одно хитроумное при- способление доктора Моффата. Это был «Невесомый, как перышко, электрический пояс доктора Картера Моффата». «Перестаньте принимать ядовитые лекарства, - говорилось в рекламе, - вместо этого носите электрический пояс и попрощайтесь навсегда с несварением желудка, перегрузками печени, внутренней слабостью, подагрой, ишиасом, бессонницей, меланхолией, сердцебиением и другими лекарст- венными осложнениями. Этот пояс надо носить всем, потому что его электричест- во усваивается любым организмом. Не надо глотать никакого уксуса или других кислот. Пояс удаляет из крови все болезнетворные и нечистые вещества. Пояс великолепно помогает при угнетении нервов и мозговой перегрузке». Определенно, люди, купившиеся на это мошенничество, не страдали мозговой перегрузкой. Однако, как доктор Картер, уважаемый ученый, вляпался в это жульничество, остается неизвестным, но вероятно передача лицензии «Медицин- ской батарейной компании» стала для Моффата сделкой с дьяволом. В 1893 году компании вчинили судебный иск за мошенничества и лишили права вести дела. Это был конец и для «Аммониафона», последний экземпляр которого окончил свои дни в музее курьезов. Посетители лондонского научного музея могут и сегодня полю- боваться на это чудо, хотя большая часть людей проходит мимо, не зная, что за штука лежит здесь под стеклом, и не зная, что когда-то эта странная трубка едва не загипнотизировала весь народ. Действительно, многие певцы возносили хвалы «Аммониафону». Действительно ли он мог улучшать их голосовые данные? Определенно, вдыхание какого-нибудь газа
может сказываться на качестве голоса. Дело не в том, что голосовые связки на- чинают колебаться с другой частотой; на самом деле, эта частота не зависит от окружающего их газа. Но вот скорость распространения звуковых волн, действи- тельно, зависит от плотности газа. Гелий отличается меньшей плотностью, чем азот, и на этом основан эффект Дональда Дака19. Действительно, возможно, что вдыхание смеси перекиси водорода и аммиака меняет тембр голоса, что и ощущали поклонники «Аммониафона». Эту теорию следовало бы проверить, но при всей моей любви к науке, я с удовольствием доверю исследование «итальянизированного воздуха» кому-нибудь другому. Фосфиды и клопы Некоторые люди, околдованные его зеленоватым свечением, и зная о его проис- хождении из мочи, называли фосфор «живым пламенем жизни». В течение несколь- ких лет, прошедших после того, как немецкий алхимик Хенниг Брандт в 1669 году открыл фосфор, этот светящийся элемент стал играть роль защитника пламени жизни от разрушения болезнями. В сочинении, написанном в 1874 году доктором Джоном Эшбертоном Томпсоном, «Свободный фосфор в медицине», было описано ле- чение колики, подагры, туберкулеза и даже «душевной неустойчивости». Говорили даже, что этот элемент способствует «любовному возбуждению», которое в наши дни просто и без затей называют сексуальной стимуляцией. Французский аптекарь Альфонс Леруа решил проверить это утверждение на флегматичных утках, и сооб- щил о положительном результате. Томпсон проверил действие фосфора на себе, но, в отличие от уток, никак на фосфор не отреагировал. Зная, что большие до- зы чистого элементарного фосфора вызывают тошноту, затруднение дыхания и вы- 19 Дональд Дак - утенок, герой диснеевских мультфильмов. Обладает неразборчивым вы- соким голосом. Эффектом Дональда Дака называют искажение голоса на высоких тонах при дыхании смесями, содержащими гелий (например, при кессонных работах).
падение зубов, Томпсон задумался о большей пользе не чистого фосфора, а его соединений. С 1867 года в аптеках начали продавать пакетики фосфида цинка - для лечения всех болезней, какими только мох1 страдать человек. Доктор Томпсон решил по- пробовать этот порошок, но вместо сексуального возбуждения отметил лишь зло- вонную отрыжку. Дело в том, что фосфид цинка реагирует с желудочным соком с образованием фосфина, раза, обладающего сильным чесночным запахом. К счастью для Томпсона, он проглотил лишь несколько миллиграммов фосфида и, таким обра- зом, избежал полного подавления любых страстей. Фосфин - потенциально смер- тельный яд! Именно это свойство делает фосфин превосходным фумигантом. К три- дцатым годам двадцатого века фосфин, выделяющийся из таблеток фосфида магния или алюминия в ответ на контакт с влагой, освободил элеваторы и вагоны с пше- ницей от насекомых. Когда же речь идет о грызунах, то их последний ужин гото- вят из фосфида алюминия и приманки. В 2000 году работники в одном из офисных зданий в Германии едва не раздели- ли судьбу насекомых на элеваторе. Однажды они ощутили сильный запах чеснока, а вскоре ощутили тошноту, головную боль и першение в горле. Когда с цветка, росшего на подоконнике, внезапно посыпались листья, кто-то сообразил позво- нить пожарным. Прибывшие пожарные тотчас ощутили чесночный запах и заподозри- ли, что в здании повысилась концентрация фосфина. Семерых сотрудников немед- ленно отправили в больницу, а жителей окрестных домов быстро эвакуировали. Источник газа обнаружили в соседнем табачном магазине. Его владелец импор- тировал сигары из Доминиканской республики, и обнаружил, что табак был инфи- цирован табачной блохой. Доминиканский контрагент снабдил хозяина магазина таблетками фосфида алюминия. Хозяин рассыпал таблетки по полу вечером в пят- ницу, надеясь за выходные уничтожить насекомых, но едва не уничтожил работни- ков в соседнем здании. К счастью, пожарные оказались на высоте, и распознали запах фосфина. Исход похожего события в Иерусалиме в 2014 году не был столь же счастливым. Двое маленьких детей погибли, и еще двое оказались в больнице в критическом состоянии, вследствие нарушения техники работы с фумигантами. В одной кварти- ре завелись насекомые и грызуны, и прибывший в дом специалист решил восполь- зоваться фосфидом алюминия для того, чтобы истребить крыс фосфиновым газом. Это была неудачная идея. Вероятно, помещение, где были разложены таблетки, законопатили герметиком, и семье не было предложено покинуть квартиру. Герме- тик оказался ненадежным. Фосфин просочился в жилые комнаты. Газ этот тяжелее воздуха, и поэтому сильнее других пострадали дети. Больных детей доставили в больницу, где родители сказали врачам, что, по их мнению, дети отравились недоброкачественной едой. Ни о каких инсектицидах ро- дители не вспомнили, и медикам не пришло в голову заподозрить возможность та- кого отравления. После обследования состояние детей оценили как удовлетвори- тельное, и отправили их домой. Потом на место уже вызвали скорую помощь, со- трудники которой обнаружили одного ребенка мертвым, а других обитателей квар- тиры в тяжелейшем состоянии. Видимо контакт с фосфином продолжился, а против этого яда не существует противоядия. Специалист по истреблению насекомых и грызунов был арестован, и обвинен в халатности. Похожая трагедия произошла недавно в Форт-Мак-Марри, в провинции Альберта, где борьба семьи с клопами привела к смерти грудного младенца. Конечно, клопы пьют человеческую кровь, и оставляют следы укусов на теле, но они не убивают. Убить может попытка уничтожить клопов фосфином. Источники фосфина невозможно купить в Канаде, но их свободно продают в других странах. Оказалось, что в данном случае фосфид алюминия был привезен из Пакистана. Печально, что фос- фин, выделившийся из фосфида, задул пламя жизни.
Магия метиленовой синьки В 1976 роду прилипчивая мелодия песенки «Тряхни своей добычей» стала хитом. Песенка навевала смешанные чувства, так как содержала жалобную сексуальную коннотацию, но для меня она осталась навсегда связанной с метилтионинхлори- дом, соединением, которое, вероятно, знакомо вам под названием метиленовой синьки. Эта песенка, которая была единственным хитом номер один, в первой строке которой одно и то же слово повторялось больше трех раз20, появилась в том же году, когда мой коллега Ариэль Фенстер и я организовали сценическое шоу «Ма- гия химии». Мы постарались соединить демонстрацию опытов, слайдов, фокусов и присоединили сюда же музыку для того, чтобы через развлечение заинтересовать как можно больше людей химией. Одна из демонстраций была классической. Она известна под названием «опыт с синей бутылочкой». Суть фокуса заключается в том, что бесцветное содержимое бутылки при встряхивании становится синим. Стоит перестать трясти бутылку, как цвет снова постепенно исчезает. Если опять встряхнуть бутылку, то цвет возвращается. Очень интересна химия опыта. Метиленовая синька - это кристаллическое вещество, образующее синий водный раствор. Этот раствор обесцвечивается, если в раствор добавить глюкозу. При встряхивании метиленовая синька активно взаимодействует с кислородом, и синий цвет восстанавливается. Потом, после прекращения встряхивания, окисленная ме- тиленовая синька снова реагирует с глюкозой, и снова обесцвечивается. Этот цикл можно повторять до полного истощения глюкозы в реакционной смеси. Я ис- кал подходящее музыкальное сопровождение для демонстрации со встряхиванием, и тут, как по заказу, песенка «Тряхни своей добычей» зазвучала из всех радио- приемников . Это было как раз то, что надо! Мы трясли на сцене своей добычей из метиленовой синьки. Правда, эта краска может делать множество других вещей, помимо тряски во время демонстрации химических фокусов. Наша история возвращает нас в виктори- анскую эпоху, одну из самых красочных в истории. И это не фигура речи. Викто- рианская эпоха знаменита массовой сменой природных красителей синтетическими. Революция красителей вспыхнула случайным синтезом сиреневой краски благодаря молодому Вильяму Генри Перкину, который, на самом деле, пытался синтезировать противомалярийный препарат хинин из каменноугольной смолы. Попытка синтеза хинина оказалась безуспешной, но Перкин сразу осознал все выгоды нового кра- сителя , и с помощью своего отца организовал успешную фабрику красок. Генрих Каро был немецким химиком, работавшим с природными красителями, ко- гда фирма отправила его в Англию учиться производству синтетических красите- лей. Однако вместо того, чтобы вернуться, Каро нанялся на работу в Манчестер- скую химическую компанию. Тем не менее, его снова заманили в Германию, где он начал работать руководителем исследовательской лаборатории на Баденской ани- линовой и содовой фабрике (сокращенно - BASF). Именно здесь Каро сумел синте- зировать новый краситель для хлопка - метиленовую синь. Новые синтетические красители находили применение не только в таком качест- ве . Ученые медики установили, что они могут окрашивать различные виды живых соматических и бактериальных клеток, после чего эти клетки становились хорошо различимыми под микроскопом. В 1887 году польский патолог Чеслав Хенчинскии обнаружил, что метиленовой синью можно окрашивать паразиты, вызывающие маля- рию - Plasmodium malariae и Plasmodium falciparum. Вскоре после этого немец- кий физик и физиолог Пауль Эрлих заметил, что метиленовая синь не только ок- По-английски песенка начинается словами: Shake, shake, shake your booty!".
рашивает паразита, но и убивает его. Вегетативные клетки и споры бактерий рода Bacillus, прижизненный препарат, окраска метиленовым синим (хЮОО) . В 1891 году Эрлих уже использовал метиленовую синь для лечения малярии. Это был первый случай применения в медицине синтетического лекарства. Такое при- менение было большим шагом вперед, учитывая, что хинин, классическое противо- малярийное средство, приходилось получать из коры южноамериканского хинного дерева, а метиленовую синь можно было производить на месте и в больших коли- чествах. Однако по эффективности метиленовая синь уступала природному хинину, и тогда за дело взялся ученик Эрлиха Вильгельм Роль, работавший на фирме «Байер». Роль делал то, что делают все химики, старающиеся получить вещество с новыми свойствами - он слегка менял структуру молекулы метиленовои сини. Исследования увенчались успехом, и вскоре был создан кинакрин, эффективное противомалярийное средство. Затем, уже в 1934 году, Ханс Андерзаг в компании «Байер» модифицировал молекулу кинакрина и получил хлорохин, который и стал стандартным противомалярийным средством, применяющимся для лечения малярии по сей день. В отличие от метиленовои сини и кинакрина, хлорохин не окрашивает кожу и склеры в синий цвет. Метгемоглобинемия - это заболевание, при котором гемоглобин, соединение, переносящее кислород в крови, превращается в метгемоглобин, в измененную фор- му гемоглобина, которая не может нормально доставлять кислород тканям. Помимо врожденных форм заболевания, метгемоглобинемия чаще возникает от действия разнообразных веществ, включая некоторые антибиотики, анестетики, нитраты или анилиновые красители. Интересно, что лечат такую метгемоглобинемию внутривен- ным введением метиленовои сини. Однако можно найти для метиленовои сини и другое применение. Она может на- капливаться в головном мозге, в скоплениях таубелка, образующегося при болез- ни Альцгеймера. Клод Вишик, работая в Кембриджском университете, установил, что метиленовая синь не только окрашивает тау-белок, но и «распутывает» его клубок. Вишик учредил компанию TauRx, шотландскую фармацевтическую фирму, ко- торая недавно опубликовала результаты плацебо-контролируемохю испытания при- менения слегка измененной формы метиленовои сини, названной LMTX, для лечения болезни Альцгеймера. Через пятнадцать месяцев лечения больные, получавшие препарат, демонстрировали более медленные темпы прогрессирования, нежели больные, получавшие плацебо. В некоторых случаях удавалось добиться некоторо- го улучшения. Важно, что с помощью МРТ удалось подтвердить, что LTMX действи- тельно замедляет атрофию головного мозга, характерную для болезни Альцгейме- ра. Интересно, что LTMX не проявляет действие на фоне приема других лекарств,
которыми лечат болезнь Альцгеймера, вероятно из-за того, что прием других ле- карств вызывает быстрое выведение LTMX из крови. По эту сторону океана, в Техасском университете, в ходе небольшого по мас- штабу плацебо-контролируемохю исследования было обнаружено улучшение памяти у тринадцати здоровых взрослых испытуемых. Кроме того, с помощью функциональной МРТ было показано, что метиленовая синь может значительно повышать активность участков головного мозга, отвечающих за память. Если это синтетическое соеди- нение действительно окажется стимулятором памяти и средством лечения болезни Альцгеймера, то в красочную историю метиленовой сини будет вписана еще одна яркая глава. Архивы мышьяка Недавно, во время беседы, посвященной взаимоотношениям психики и тела, я упомянул о новой модной лихорадке - успокоении нервов с помощью книжек- раскрасок . Есть раскраски, предназначенные для взрослых: в них очень сложные линии, и раскрашивать такие картинки весьма затруднительно. Суть заключается в том, что внимательное слежение за линиями и цветами отвлекает человека от тревоги и стресса. Доказательства скудны, но люди буквально сметают с полок книжных магазинов раскраски. Уже сам этот факт многое говорит о состоянии на- шего общества. После беседы ко мне подошла одна женщина и сказала, что у нее есть нечто лучшее, нежели книжки-раскраски, для устранения тревожности, и сунула мне в руку флакончик, наполненный пилюлями. Женщина не выглядела представителем фармфирмы, и я взял флакончик, ожидая увидеть на этикетке какое-нибудь назва- ние, вроде лоразепама или экстракта зверобоя. Но я ошибся. На этикетке было написано: «Arsenicum album ЗОС» (Мышьяк белый ЗОС). Нет, не подумайте, что дама решила меня отравить. Это были гомеопатические шарики с мышьяком. Вспомните, что гомеопатия основана на любопытной идее о том, что средство, вызывающее в больших дозах определенные симптомы, может в малых дозах их лечить. Так как отравление мышьяком сопровождается тревожно- стью и беспокойством, понятно, что человек, страдающий этими симптомами, най- дет облегчение в приеме гомеопатических доз мышьяка. В странном мире гомеопа- тии сила лекарства возрастает по мере большего разведения, и разведение три- дцатой степени считается весьма мощным. Шарик изготовляют, пропитывая его од- ной каплей раствора мышьяка после последовательного его разведения в сто три- дцать раз. При таком разведении в растворе не только нет даже следов мышьяка, в растворе нет даже молекул воды, которые соприкасались бы с мышьяком. Гомеопатия - это научно не обоснованный практический метод лечения, изобре- тенный более двухсот лет назад немецким врачом Самуэлем Ганеманом, разочаро- ванным кровопусканиями и очищениями, составлявшими основу тогдашних методов лечения. Ганеман был хорошим человеком, искавшим более щадящие способы лече- ния, и гомеопатия стала таким методом. Так как в те времена понятие молекулы практически не существовало, Ганеман не понимал, что в его растворах не со- держалось никаких лекарств. Нет, кое-что в них все же было: в них была изряд- ная доза плацебо! Но теперь мы перейдем к самому интересному в этой истории. Ганеман был дос- таточно сведущ в химии и, на самом деле, именно он разработал первый в исто- рии химический тест на выявление мышьяка. В 1787 году он обнаружил, что при обработке исследуемого образца газообразным сульфидом водорода мышьяк выпада- ет в осадок в виде нерастворимого желтоватого вещества - трисульфида мышьяка. Когда в 1832 году Джон Бодль в Англии был обвинен в отравлении своего деда мышьяком, добавленным в кофе, Джона Марша, химика Королевского арсенала, по-
просили исследовать образец кофе. Воспользовавшись методом Ганемана, Марш об- наружил в кофе мышьяк, но не смог воспроизвести опыт в присутствии присяжных. Бодль был оправдан за недостаточностью улик. Позже, зная, что его не могут судить второй раз за одно и то же преступление, Бодль признался в убийстве. Это признание привело Марша в ярость, и он решил разработать более чувстви- тельный метод обнаружения мышьяка. В 1836 году он обнаружил, что обработка кусочка ткани тела или порции телесной жидкости цинком и кислотой превращает мышьяк в мышьяковистый газ (AsH3) , который при пропускании через пламя дает металлический мышьяк, осаждающийся в виде серебристого порошка на фарфоровой чашке, которую держат в пламени. Судить о количестве мышьяка можно, сравнив количество осадка из пробы с количеством, полученным из точно известного ко- личества мышьяка. Метод Марша получил широкую известность в 1840 году, когда француженка Мари Лафарж была обвинена в отравлении своего мужа мышьяком, добавленным в пищу. Было известно, что Мари покупала мышьяк у местного аптекаря. Мари утверждала, что мышьяк был ей нужен для уничтожения крыс, которых много развелось в под- вале дома. Горничная, однако, под присягой показала, что видела, как хозяйка подсыпала белый порошок в питье своего мужа, а, кроме того, Мари послала мужу пирог, когда он, незадолго до заболевания, находился в отъезде по делам. Се- мья умершего заподозрила Мари в убийстве, и каким-то образом смогла раздобыть остатки пищи, в которую Мари могла подсыпать яд. Методом Марша мышьяк был об- наружен в еде и в эггноге21, но, когда эксгумировали труп и начали искать мышьяк в его тканях, мышьяк обнаружен не был. Для того, чтобы доказать невиновность Мари, защита настояла на повторной экспертизе эксгумированного трупа, для чего привлекла Матье Орфила, химика, хорошо знакомого с методикой проведения теста Марша. К большому огорчению ад- вокатов, Орфила показал, что тест был выполнен неправильно, и смог найти мышьяк в тканях эксгумированного тела. Мари была признана виновной, и приго- ворена к пожизненному заключению. Этот противоречивый случай сильно возбудил публику, которая внимательно следила за газетными репортажами из зала суда. Мари Лафарж стала знаменитостью. Это дело вошло в историю как первый случай, в котором обвинение было основано на судебной токсикологической экспертизе. Благодаря роли, которую сыграл в этом случае Матье Орфила, его окрестили «ос- нователем научной токсикологии». Тест Марша стал предметом оживленного обще- ственного обсуждения. Этот опыт демонстрировали на ярмарках и на публичных химических лекциях. Урок пошел впрок потенциальным убийцам: число отравлений мышьяком пошло на убыль, так как все знали, что существует надежный способ его обнаружения. Что же касается снижения тревожности от приема гомеопатических пилюль, то утверждения об этом действительно вызывают у меня тревогу, и я, пожалуй, спу- щу эти пилюли в унитаз, не тревожась за отравление канализации, и куплю себе книжку-раскраску. Носки, обои и мышьяк Ярко окрашенные носки - это то, что надо. Я всегда за такие течения моды, потому что всегда питал слабость к химии красителей. У меня самого нет ника- кого желания носить яркие носки, но, наверное, иным было отношение к краскам в шестидесятые годы девятнадцатого века, когда в продаже впервые появились многоцветные носки благодаря новым синтетическим красителям, разработанным Лакомство из яиц, похожее на гоголь-моголь.
изобретателем сиреневой краски Вильямом Генри Перкином. В течение нескольких лет, прошедших после этого эпохального момента (1856 год), из каменноугольной смолы начали делать самые разнообразные краски, а вскоре появились сообщения о не менее разнообразных токсических реакциях на эти краски. В одном из номеров «Ланцета», ведущего медицинского журнала того времени, за 1868 год, появилась статья врача, заметившего, что «краска, используемая при производстве роскошных носков и другого нижнего белья, выставленного в витринах некоторых столичных трикотажных магазинов, оказывает вредоносное действие на кожу тех, кто носит это белье, вызывая раздражение и сыпь». В статье также упоминался случай заболевания балерины знаменитого театра «Дру- ри-Лейн», у которой «аномальная» сыпь появилась на одной ноге, но не появи- лась на другой. Объяснение нашлось быстро. Оказалось, что по сюжету спектакля она должна была танцевать в носках разного цвета. Пораженной оказалась нога, одетая в ярко-красный носок! Тему, поднятую в «Ланцете» доктором Уэббером, подхватили журналисты газет. Поднялся шум, заставивший производителей отка- заться от изготовления многоцветных носков и вернуться к старым проверенным растительным красителям. Однако некоторые британские носки экспортировались во Францию, где они при- влекли внимание доктора Тардье. У ряда его пациентов стала появляться сыпь на стопах от ношения импортных носков в красную полоску. Тардье приступил к ис- следованию «отравленных носков» и обратился за помощью к химику мсье Руссену, который экстрагировал краситель с помощью спирта и обнаружил «корралин», син- тетическую краску, получаемую реакцией щавелевой кислоты с фенолом, добытым из каменноугольной смолы. Для того чтобы исследовать вредоносные свойства корралина, Тардье впрыснул его под кожу собаки, кролика и лягушки. Все живот- ные погибли. Свои результаты Тардье опубликовал в «Госпитальной газете», по- сле чего производители быстро отказались от применения корралина, так как не хотели прослыть отравителями. Прошло не так много времени, и обвинения Тардье в адрес корралина были ос- порены. Доктор Ландрен, ветеринар-хирург, сообщил, что впрыскивал чистый кор- ралин собакам и кошкам без всякого для них вреда. Это наблюдение подтвердил еще один ветеринар. Как мог корралин быть ядовитым в одном случае и оказаться безвредным в другом? Это противоречие было совершенно случайно разрешено в результате некоего происшествия, описанного в 1874 году в «Британском медицинском журнале». Французский врач доктор Бижон заболел «покалыванием в веках, сопровождавшимся зудом и жгучими ощущениями». Это состояние усиливалось от пребывания в опре- деленной комнате дома Бижона. Эта комната была оклеена обоями, отличавшимися от обоев в других помещениях дома. Этот факт возбудил у Бижона подозрение, ибо он знал, что краска, известная под названием «зелень Шееле», могла вызы- вать самые разнообразные расстройства. В 1775 году Карл Шееле смешал оксид мышьяка, карбонат натрия и сульфат меди, получив при этом арсенит меди, ярко- зеленый краситель, который начали широко использовать для окраски тканей и обоев. Содержащая мышьяк пыль с окрашенных тканей и стен загрязняла комнаты, причем ситуация усугублялась высокой влажностью, характерной для домов викто- рианской эпохи, где, кроме всего прочего, охотно заводилась плесень. Различ- ные виды плесени могут использовать зелень Шееле как источник питания, а в результате выделяют арсин - ядовитый, содержащий мышьяк, газ. Обои Бижона были не зелеными, но он все же решил проверить их на содержание мышьяка. Два химика, воспользовавшись методом Марша, подтвердили, что окра- шенные в красный цвет участки обоев действительно содержат мышьяк. Окрашены они были корралином, но корралин не содержит мышьяк! В конце концов, химики выяснили, что соединение мышьяка использовали в краске как протраву. Протрава - это неорганическое соединение, которое применяют для прочного соединения
красителя с тканью или иным материалом. Доктор Тардье не знал этого, и, делая инъекции животным, убивал их мышьяком, а не корралином. Известно, что очень многие становились жертвами отравления мышьяком в во- семнадцатом и девятнадцатом веках, но случай, который до сих пор занимает об- щество больше других - это возможное отравление, которое так и не было дока- зано . Это случай Наполеона, который, согласно мнению специалистов, умер от желудочного кровотечения на фоне рака желудка, вызванного отравлением мышья- ком. Факт заключается в том, что на острове Святой Елены император жил в ком- нате, оклеенной ярко-зелеными обоями, и что климат на острове влажный, поэто- му это способствовало росту плесени. Верно также и то, что мышьяк может вызы- вать рак. В некоторых из четырнадцати образцов волос Наполеона, срезанных в день смерти, действительно содержится повышенное количество мышьяка, но так как он содержится не во всех пробах, то противники версии отравления утверждают, что мышьяк могли добавить позднее, чтобы сохранить волосы. Более того, у Наполео- на не было кожных поражений, потери веса, и не было симптомов поражения нерв- ной системы, характерных для отравления мышьяком. Известно, что к моменту смерти Наполеон сильно прибавил в весе, перестав быть «маленьким императо- ром». Из-за болей в желудке Наполеон принимал большие дозы каломели (хлорида ртути), что могло спровоцировать кровотечение и смерть. В наше время уже не используются ни зелень Шееле, ни содержащие мышьяк про- травы, а корралин, несправедливо обвиненный в повышенной токсичности, тоже оставлен и забыт - его заменили множеством других, не раздражающих кожу, син- тетических красителей. Крысиный яд в качестве лекарства Одна из наиболее часто рассказываемых химических историй (во всяком случае, мною) - это история случайного открытия в 1856 году первого синтетического красителя. Сделал это Вильям Генри Перкин в зрелом, можно даже сказать, в по- жилом возрасте восемнадцати лет. В ходе своих бесплодных попыток синтезиро- вать хинин из соединений, находящихся в каменноугольной смоле, юный Перкин случайно синтезировал вещество, имевшее поразительно красивый сиреневый цвет. До этого времени красители для текстильной промышленности экстрагировали из природных источников, но положение изменилось после появления пурпурной маль- вы. Очень скоро на рынке появилось множество других красителей из «дегтя», многие из которых производил Перкин, который с финансовой помощью отца и бра- та открыл красильную фабрику. К тридцати годам Перкин был уже достаточно со- стоятельным человеком для того, чтобы отойти от дел и заняться химическими исследованиями. Как можно догадаться, основной его интерес был направлен на химию синтетических материалов, то есть на изучение химических реакций, в хо- де которых образуются новые вещества. Одной из целей Перкина был синтез кумарина, вещества, востребованного в парфюмерной промышленности. Синтетическая версия кумарина сделала бы произ- водство духов легче, так как не требовала импорта кумарина, извлекаемого из бобов тонки. На самом деле - это семена тонки, дерева, произрастающего в Цен- тральной и Южной Америке. После высушивания эти семена приобретают приятный ванильный аромат, зависящий от присутствия кумарина, впервые выделенного именно из этого растения в 1820 году. Слово «кумарин» происходит от слова «кумару», туземного названия дерева тонки. Иногда семена тонки использовали в мошеннических целях, заменяя ими более дорогостоящий ванилин. Кумарин обладает токсичностью в отношении печени крыс, но люди едва ли мо-
гут принять дозу, достаточную для поражения этого органа. В Европе стружку семян тонки иногда используют как ароматизирующую приправу к блюдам. Такое применение, однако, запрещено в Канаде и США. В основном кумарин находит при- менение в парфюмерной промышленности, но для этих целей его не экстрагируют из природных источников, а синтезируют. На самом деле, кумарин стал первым синтетическим веществом, использованным для производства духов. Благодарить за это надо Перкина, который в 1868 году сумел синтезировать кумарин из со- единений, выделенных из каменноугольной смолы. Он получил кумарин в ходе ре- акции, которая теперь в курсах органической химии называется реакцией Перки- на. Синтетический кумарин впервые появился на рынке в 1882 году в духах «Фужер- Рояль», ставших прототипом серии духов «Фужер». Во все эти духи добавляли синтетический кумарин. Соединение это не привлекало особого внимания за пре- делами парфюмерной промышленности до двадцатых годов прошлого века, когда в Канаде и США. крупный рогатый скот начал погибать от внутреннего кровотечения. Выяснилось, что падеж был вызван прелым силосом из сладкого клевера. Очень скоро в опытах на кроликах было показано, что прелое клеверное сено оказывало антикоагулянтное действие, и к 1940 году профессор Карл Пауль Линк из универ- ситета штата Висконсин выделил из сена вещество, производившее этот эффект. Линк заинтересовался проблемой после того, как в его лабораторию пришел фер- мер с флягой молока с большой примесью несвернувшеися крови. Корова подохла после поедания прелого сладкого клевера. Возникло подозрение, что антикоагулянтом является кумарин, но опыты с кро- вью кроликов показали, что кумарин не обладает антикоагулянтным эффектом. Од- нако Линк сумел показать, что плесень превращает кумарин в дикумарол, соеди- нение, блокирующее действие витамина К, вещества, свертывающего кровь при уг- розе кровотечения. Эта работа привлекла внимание фармакологов, искавших аль- тернативу гепарину, единственному известному в то время антикоагулянту. Дику- марол был внедрен в клиническую практику в 1941 году для лечения больных, пе- ренесших инсульты, страдавших пороками сердца и нарушениями сердечного ритма. Некоторые компании попытались использовать дикумарол в качестве крысиного яда. Это вызвало протест со стороны профессора Линка, так как он считал, что такое применение помешает использованию дикумарола в качестве лекарства, по- тому что больные едва ли захотят принимать крысиный яд. За время работы, в ходе многочисленных попыток идентифицировать присутст- вующий в прелом клевере антикоагулянт, Линк синтезировал ряд производных ку- марина. Теперь он принялся исследовать эти соединения на предмет их пригодно- сти на роль крысиного яда, чтобы отвлечь производителей ядов от дикумарола. Пригодным оказалось вещество номер 842, и Линк назвал его «варфарином», от слов «кумарин» и аббревиатуры WARF (Wisconsin Alumni Research Foundation), организации, которая финансировала работу Линка. Варфарин был зарегистрирован в США. как средство борьбы с грызунами в 1948 году, но в 1951 году привлек внимание фармакологов после того, как один аме- риканский солдат пытался покончить с собой варфарином. Солдата удалось спасти инъекциями витамина К. У дикумарола не было антидота, и это создавало большие проблемы с его применением в клинике. Теперь выяснилось, что варфарин можно применять в лечении больных в случаях, когда требуется предотвратить образо- вание сгустка крови. Действительно, это средство оказалось лучше дикумарола и, по иронии судьбы, если вспомнить опасения Линка относительно применения в клинике крысиного яда, было рекомендовано к клиническому применению у людей в 1954 году. Лекарство это, получившее официальное название «кумадин», приобре- ло широкую популярность после того, как его назначили президенту Эйзенхауэру, перенесшему инфаркт миокарда в 1955 году. Варфарин до сих пор является одним из самых распространенных антикоагулянтов в мире. Между прочим, его до сих
пор используют и в качестве крысиного яда. Крысиного яда, который может спа- сать человеческие жизни. Это еще один классический пример того, как одно и то же химическое соединение может использоваться и для того, чтобы убивать, и для того, чтобы лечить. Выбор за нами. Нюрнбергская хроника Нечасто приходится получать подарки, которым больше пятисот лет. Я говорю сейчас не об окаменелостях, старинной гемме или римской монете. То, что мне посчастливилось получить, было страницей оригинала книги, известной под на- званием «Нюрнбергской хроники». Книга была написана немецким врачом Гартманом Шеделем и напечатана в 1493 году. В ней описывается история мира с «первого дня творения» до времени, когда жил Шедель. Текст полон ссылок на священное писание, но есть в нем места, посвященные истории нескольких городов и де- тальным биографиям святых, королей, римских пап и мифологических героев. Опи- саны в книге капризы природы, а, кроме того, есть рассуждения об Антихристе и судном дне. Но главная ценность книги заключается в 1800 иллюстрациях, вклю- ченных в текст. Люди впервые получили возможность узреть историю в картинах. На странице, которой я теперь владею, описана (с соответствующей иллюстра- цией) заповедь, данная Богом Моисею, и руководство по изготовлению алтаря для всесожжении, шатра, предназначенного для хранения ковчега завета во время странствия израильтян по пустыне. ocrtt>crlt PtfH Q£ Atti bet crfi f<Smg ba "Jabm on fiiti &e. dtt§ bem gc juWmgcnrcJr.riircgirctrinr^iiiiiKlc cm лдг.мгоЬ ггп wol et vo anfrng стдшегтаппмвлч'оечЬи'лгЬгсгЬл поф cmretffymcbcr go tree gepot .au)} oik femg emtvwn Vtib VttbettnicFtt fcnicr vitbcrtfuiKn.£:i lajl см"ег илф г' vctfolqitg bicerbaiiib.uiibtctn'ibu«>ic p.U<|inic' лщТь berg d?clboc be* lanb* ton к Irtyic bo n\irbt fern bar сч;.: gclcgt.rnnb лиф erfn>etli<I) vcnviiiibcf.riitibift inihglid irt an plofj |cl)w«tgefallcn vnb g<|co:boi Ьдд \'лЫ fun \v<\ pnet ininb ctrobtctf Kl)(elbi>. /T U£>^ui&fi<bfiJc6jiil|7eI(ctVH^or!.uba* b<» ftttsl .CI lb» iwfclb|i g«genivai:g им a bo nud><i a nut bant сшgroffcftcihufcbarYalfoЬдб crime дИс feme flaibcv bic .tntbuit.bO йЬег 0.uil v6 iV.uib mit bem v>dct go» 3bm* falem mitfyg дЬГЬдептЬ nic bic luncffratvlon mrt gefam cmgcgi'itfornenlpuclHiibe.^Hjil iMtgcjlngett Mufcm vt\l SDainb.^.bo WiMrbt <3^uU«|; nevb traung bt|o:gc»bc b. WnjgracbmoVhtaii ^>лшЬде1дпде\ЬдиЬпЬд1* ЬлшЬ w.s wgs гч>:Ьст(Tsuian|t\Vr Iwrptfai |"^:let.bofucbet 1лп1 Оси ibamb mrt oner lanrjcitoiut fpeo jcbiiwbjtaben. 3ba b.u rMcbmadmcriiu uiiciibawbtiiuntiberbic пчррисг rub veriuege une |cm rocbter: ШЬо! 5» chicih wob wgebe ичп et tm bimbert Ьс|фгиуЬи»д bcr piultfr.itcr brcdnv vn | да1 nwynctb»unb(bit al|o ron benpl)tli|fvv«ucrt«5btctv.* лoci дЬстЬлшЬ vcmnlligctrii bMebt.tp.bcfcbiievbimg rub to? tct btc m one gcrccbte» fneg.batin |i< w.uii vcinb bee xvltfi ifraM.lltv> xvtfonit Hoiwtba* be bauib imt fuilc. bocb ли b\\mb ЬдгпдсЬЬи pl)1ii|tevccm:t groffa pktg cniibcdcgtbi u>olt foal ben ЬлтЬ дЬшлд1е <i tobtc mit bet bntjc.abcr b. uib спгпчфе bem |bd) vnnb flobe«' fa» batr». bo, fd>icrc f4»I|einbimetbenb.Tinbjcfrtl)eiiril 5etv<bteu. дЬег tTlicbo fern ачгЬ liege me blird) 011 fciifla *b.vn bo |«ш1 etftifn be bjbAinbbey0дпш<1сinaiotbivrrbofenbcteivilvnm.Ki. ... ^ v. male» ben baiitb jcflilxn a\& |ic nw foniett x'lib еж n4V<f.»qeiibn mir ^Mntueie vn 1>дшЬ funbot.bo ttn'yffagten a»cl> |ic mit mc got lolvbcju let)! foinc лцф t3,;y( { l>nt rnb tpeyffagct mit пкп |lcb|elb* n.irfenb ли§м<ЬёЬе. Жп Ы ndva.imbt 2lbeJon TJbv.tlo» vn 2l'bbon i|{ Ok jei't tVib|onig(n\"|t vii щф rmrettKb3gcl).uiocltini|Il\bel.2?od)»ta-d'b5b:c.lrf.3.i|l\gc: n:d«o roll bjfi ЯЬудЬп.поф wit berjett on nd)tcr (crjctt.funcxt bic/ilbni w:t bm loiitcj-.^vWu bectein futlbete jotI>at n.nl) bebzevfcbtr П'лфеи.rub aI|o |ol:Ou gf•;d>bcl»iq w,4 |btcwcJ)iwttgbecwcn^cJ>trigLAciii|«n|bvirb|tbutiteii. K " OO X%ee: д1о 2Iugu)bmid vnb йоссш*(cbtciben' vonЬе"гг\ч\ш!)фсг|Frieq и betf etet bo fnev er г.мг in .'.uff be meet vii tome ли; cube \\\-jl bcr Uwb aciic t-" <tlwmitemecmgcfcbitF"»«n umfcln b.-.n in U'onct Circte ЬкГг.м^г'^иЦстГалг \ fU)c>»c^m>.bic тли bee fuimeti toduct ^it^.bitfclb mac.)et bunb ire lun|} rnno ]fpfl^o*rgctu;ncr imt bun, «u-b item gef дШ alle bjc. 0,< fttiiKfc'r5mcti/cblnb<rii,- fmvtln|c!Kgc|MJt renr.-o tiwr*el)ttr«b4|fclbflctr..:. bege|eJ!<vlinettive:u4i ! л1|оешс*тш1им1Ь*|сЬч-! OifmaianckobtbcancAi: С11к1)1гГф<*лЬестегеиаи. ; Vltn gegebot eni ^Iiimoi ,. bicnetu'iOcrfolcbg/ipefi r l^trbenry.x-iitibbo'flcimc i. i|cl>abcn mod)t bo JttMrtifje. fj< mit blofjcm fcf) wot |'art g I fellc j» trc* ronge* wtftn jeb^ ?enn. 0ointU8 |W>rtfbt. tM\ Mirw (Mbcbic {hut XHifbi [twin 111 bifp^nut 0фйП>еЙ. $ bic плсЬ ни л1|о gc?i4Ht ' Страница из «Нюрнбергской хроники».
Рассматривая эту бесценную реликвию, я не перестаю удивляться ясности тек- ста и четкостью иллюстраций. Несмотря на то, что чернила, которыми написан текст, высохли больше пятисот лет назад, они нисколько не выцвели. Этот факт дает нам возможность приглядеться внимательнее к этому веществу, к чернилам. Когда речь идет об изобретениях, оказавших наибольшее влияние на историю че- ловечества, чернила, несомненно, надо поставить в один ряд с огнем, колесом, порохом и электричеством. Мы не имели бы столь полной писаной истории, если бы могли только выдавливать буквы в глине или вырезать их в камне. В принципе, существуют три типа чернил. Самые древние чернила представляли собой нерастворимые в воде частицы, называвшиеся пигментом. Это, чаще всего, были частицы углерода, сажи, оставшейся после сгорания светильного масла. Са- жу смешивали с водой и желатином из шкур животных, или с «камедью», водо- растворимыми углеводными экстрактами из трав или деревьев. Типичный пример - гуммиарабик из акации. Эти клейкие вещества обеспечивали прилипание пигмента к поверхности после испарения воды. К 2500 г. до н. э. древние китайцы и египтяне использовали чернила такого типа, которые позднее были названы ин- дийскими, так как нужные для них ингредиенты доставлялись из Индии. Другой древний пигмент - сульфид ртути или киноварь, был обнаружен в красных черни- лах, которыми был записан текст на знаменитых свитках Мертвого моря. Часть текста была записана железо-галловыми чернилами, а также обычными для того времени индийскими чернилами черного цвета. Второй тип чернил, железо-галловые чернила, были впервые подробно описаны Плинием Старшим в первом веке, а к четвертому веку железо-галловые чернила начали вытеснять чернила на основе ламповой сажи. Железо-галловые чернила из- готовляли на основе природного сульфата железа (зеленой витриоли), смешивая его с танниновой кислотой, экстрагируемой из галлов дуба (образований, возни- кающих в ответ на воздействие соединений, выделяемых личинками ос) . Сульфат железа и танниновая кислота образуют темный растворимый комплекс, который становится нерастворимым, когда железистый ион двухвалентного железа превра- щается в ион трехвалентного железа, отдавая электроны кислороду воздуха. Так же, как и в случае углеродных чернил, к железо-галловым чернилам добавляли гуммиарабик, чтобы чернила не осыпались с бумаги или пергамента (особым обра- зом выделанной овечьей кожи). Чернила третьего типа изготовляют из красителей, разведенных в соответст- вующих растворителях. Самые ранние чернила такого рода изготовляли из естест- венных чернильных жидкостей кальмаров, каракатиц и осьминогов, а также из экстрактов ягод и растения индиго. Однако красители стали применять в качест- ве чернил по-настоящему широко только после синтеза мальвы Перкином в 1856 году, первого синтетического красящего вещества. Чернила, созданные на основе красителей, стали идеальными для автоматических ручек, так как перья не заби- вались синтетическими красителями, как они забивались старыми пигментами. В чернилах для шариковых ручек тоже используются синтетические красители, раз- веденные в таких растворителях, как пропиленгликоль, но главным здесь являет- ся создание определенной густоты раствора, чтобы он равномерно истекал из ре- зервуара. Это достигается добавлением вязких добавок на основе полимеров нит- роцеллюлозы. Несомненно, однако, что с середины пятнадцатого века самыми важ- ными стали чернила, употреблявшиеся для печати. Чернила всегда играли важнейшую роль в распространении информации, но эта роль многократно усилилась после изобретения Гутенбергом книгопечатания в 1470 году. Водо-растворимые железо-галловые или индийские чернила размазыва- лись , когда их использовали в подвижном прессе Гутенберга, поэтому он стал использовать чернила, изготовленные на основе сажи, терпентина и орехового масла. Современный анализ чернил, использованных Гутенбергом при печатании его библии, обнаружил, что он добавлял также оксиды меди и свинца для усиле-
ния черной окраски литер. Сегодняшняя типографская краска имеет практически тот же состав, хотя теперь растворителями служат метанол, ацетон, пропиленг- ликоль, гексан, ксилол или толуол, а ореховое масло было заменено льняным маслом или синтетическими алкильными смолами. Изобретательность создателей чернил для старопечатных книг, таких, как «Нюрнбергская хроника», достойна всяческого восхищения. К сожалению, нельзя того же сказать о содержании «Хро- ники» . В то время как обсуждения работ таких врачей древности, как Гален, Гиппократ и Авиценна, или описания таких природных явлений, как падение ме- теорита на Эльзасский город Энзисгейм в 1492 году, являются более или менее точными, в книге также приводятся и некоторые мифологические данные, выдавае- мые за реальные события. Знаменитая гравюра «Сожжение евреев» повторена в «Хронике» несколько раз, причем каждый раз автор приводит разные обоснования для этого действа. Самое ужасное описание сопровождается изображением «Убий- ства христианского младенца», гравюрой, на которой стереотипные евреи собира- ют кровь убитого ребенка для своего пасхального ритуала. Конечно, «сожжение» выглядит очень реалистично - эти зверства сильно запятнали европейскую исто- рию - но изображение мифического убийства как реального в книге, которая в то время служила самым авторитетным руководством по всемирной истории, заложило краеугольный камень будущего предрассудка. К сожалению, этот предрассудок не- смываем, как чернила, использованные для печати «Нюрнбергской хроники». Кролик из шляпы Всем известно, что в старом добром цирке старые добрые иллюзионисты доста- вали кроликов из старых добрых шляп. Но как насчет того, чтобы достать кроли- ков из женского лона? Именно это случилось в 1726 году, когда Мэри Тофт, не- грамотная служанка, как утверждали многие, родила целый выводок крольчат с частями тел других животных. Невероятно, но нашлись врачи, всерьез проглотив- шие приманку, завладевшую воображением всей Англии и ее короля Георга I. Эта изумительная история началась, когда доктора Джона Говарда позвали при- нимать роды у Мэри в ее доме. Вместо ребенка она родила нечто похожее на час- ти тела какого-то животного. Беременность, однако, на этом не закончилась, и Говарда снова вызвали по тому же адресу, где он принял сначала голову кроли- ка , потом кошачьи лапы и, наконец, выводок из девяти мертвых крольчат. Говард не знал, как объяснить этот весьма странный феномен, и обратился за помощью к другим врачам. Когда об этой истории узнал король, он немедленно отрядил хи- рурга Натаниэля Сент-Андре на месте разобраться, что именно произошло. К вя- щему удивлению короля, Сент-Андре засвидетельствовал, что Мэри действительно родила нескольких мертвых кроликов, и пришел к заключению, что дело не обош- лось без вмешательства сверхъестественных сил. Король Георг решил, что рас- следование необходимо продолжить, и поручил его немецкому врачу Кириакусу Алерсу. Алерс тоже засвидетельствовал факт рождения нескольких кроликов, но заподозрил обман. Во внутренностях одного из кроликов обнаружились катышки кала, содержавшие зерно и сено. Поскольку в матке Мэри ни зерно, ни трава произрастать не могли, врач заподозрил мошенничество, о чем и доложил королю. К тому моменту история стала общенациональной сенсацией, подогретой публи- кацией Сент-Андре «Краткого рассказа о необыкновенном рождении кроликов» и любопытными объяснениями самой Мэри относительно происшедшего с нею чуда. Мэ- ри утверждала, что во время работы в поле была напугана неожиданным появлени- ем кролика, после чего у нее возникло страстное желание поесть крольчатины, но из-за бедности она не смогла удовлетворить это желание. Люди поверили в эту историю, потому что в те времена существовало убеждение в том, что силь- ные эмоции во время беременности могут повлиять на развитие плода.
«Материнская впечатлительность», как причина всяческих уродств, считалась значимой и в девятнадцатом веке, что видно на примере Джозефа Меррика, «чело- века-слона», который утверждал, что его уродство объяснялось тем, что его мать во время беременности испугалась слона. До сих пор неясно, чем именно страдал Меррик. Современные ученые считают, что это было сочетание нейрофиб- роматоза и синдрома Протея. MARY TOFTS, ' 'IV iVrlrmlrd НлЫп! lVirrdrr J Для того чтобы произвести углубленное обследование Мэри, Сент-Андре пригла- сил ее в Лондон, где с чудесным феноменом смогли ознакомиться другие врачи. Но, увы, других кроликов Мэри так и не родила. История ее начала проясняться, когда был задержан привратник, пытавшийся пронести в номер Мэри кролика. При- вратник рассказал, что его наняла золовка Мэри. После этого началось офици- альное расследование, но Мэри упорно молчала. Только после того, что ей при- грозили хирургической операцией для исследования ее внутренностей, она при- зналась , что вставила мертвых крольчат в свой родовой канал, а затем смогла выдавить их наружу, имитируя роды. Зачем она это сделала? Ответ стар, как мир. Она сделала это ради денег. В восемнадцатом веке люди охотно платили деньги за возможность наблюдать всякие курьезы, а что может быть курьезнее, чем женщина, родившая кроликов? Мэри провела несколько месяцев в тюрьме, потом была отпущена на свободу и канула в безвестность. Сент-Андре попытался оправдаться, и даже поместил в газете свои извинения за допущенные «ошибки» и выразил надежду, что люди смо- гут отделить «невинных от злонамеренных обманщиков». Но публика оказалась безжалостной. Пациенты Сент-Андре покинули своего врача, и он умер в нищете. Эта история стала источником вдохновения для карикатуристов, которые рисо- вали Мэри, рожающую кроликов в присутствии синклита ученых врачей, поверивших в дурацкую историю Мэри Тофт. Именно это обстоятельство и делает всю историю забавной и поучительной. Конечно, медицинские знания того времени были еще примитивными, но, тем не менее, было накоплено достаточно знаний в анатомии и физиологии для того, чтобы распознать бессмыслицу в россказнях Мэри. Пред- ставляется, однако, что образование не было тогда, и не является сейчас, при-
вивкой от безумия. Сегодня находятся врачи, выступающие против вакцинаций, а многие люди верят в гомеопатию, кофейные клизмы, антинеопластоны, щелочную воду, энергетическое целительство и другие формы знахарства, в которых не больше смысла, чем в истории о женщине, рожающей кроликов. Прощупывание пульса Авиценна, великий персидский ученый средневековья (981-1037), был всеобъем- лющим гением; его сочинения касались астрономии, алхимии, математики, физики, геологии, физиологии и медицины. Он разработал систему испытания лекарств, утверждая, что «время действия лекарств надо наблюдать, чтобы не спутать слу- чайность и закономерность». Такова была ранняя формулировка утверждения о том, что «сочетаемость не является причинно-следственной связью», истины, ко- торую мы и сегодня изо всех сил стараемся вбить в головы студентов. Авиценна также говорил, что в экспериментах с лекарствами должны участво- вать люди, «ибо испытание лекарства на львах или лошадях может ничего не ска- зать о его действии на человека». С этой проблемой мы сталкиваемся и сегодня. В диагностике заболеваний Авиценна часто прибегал к оценке пульса, утверждая, что на пульс влияют не только физические недуги, но и душевное состояние па- циента. Однажды, занимаясь с одним страдавшим меланхолией больным, Авиценна поставил ему диагноз «любовной болезни», так как заметил, что сердце больного начинало трепетать при упоминании определенного адреса. Мудрец предположил, что излечить болезнь сможет лицезрение лица любимой девушки, проживавшей по тому адресу. Еще в седьмом веке до н. э. врачи Индии, Китая и Египта оценивали пульс, определяя его частоту, силу и правильность, соотнося эти показатели с состоя- нием здоровья пациентов. В четвертом веке до н. э. греческий врач Герофил пользовался портативной клепсидрой (водяные часы - прим. ред.) для подсчета частоты пульса, а двумя столетиями позже Гален, самый известный римский врач, описал двадцать семь признаков ударов пульса в своем трактате, озаглавленном «De pulsuum Differentiis» (О различных видах пульса). Гален был поборником «гуморальной теории», согласно которой тело омывается четырьмя жидкостями (гуморами) - кровью, слизью, черной желчью и желтой жел- чью, и здоровье или болезнь души и тела определяются балансом и сочетанием этих жидкостей. Гален считал, что нарушение равновесия между жидкостями при- водит к изменениям характеристик пульса. Для восстановления нормального здо- рового пульса Гален рекомендовал изменение диеты, физические упражнения, тра- вяные настои, а также и более энергичные вмешательства - назначение слаби- тельных и рвотных средств для освобождения от излишка телесных жидкостей. Так как считалось, что многие болезни вызываются избытком крови, то Гален реко- мендовал и кровопускания. Гуморальная теория с некоторыми видоизменениями просуществовала вплоть до девятнадцатого века. Несмотря на то, что исследование пульса издавна стало частью рутинного вра- чебного осмотра, точно частоту пульса не измеряли до того момента, когда док- тор Джон Флойер не попросил своего знакомого часовщика Сэмюеля Уотсона изго- товить часы, стрелка которых обращалась бы вокруг циферблата за одну минуту. Это позволило точно подсчитывать частоту пульса. Методику измерения Флойер описал в своем, вышедшем в 1707 году, капитальном труде «Врачебные часы для измерения частоты пульса». В книге характеристики пульса соотнесены с часто- той дыхания, температурой тела, барометрическим давлением, возрастом, полом и даже временами года. Если Флойер обнаруживал отклонения пульса, то он обычно прописывал холодные
купания, лечение, имевшее религиозную подоплеку. Так же, как Великий Потоп очистил Землю, так и холодное купание очищает тело. Флойер был также поборни- ком целительности «королевского прикосновения». Так, одному из своих молодых пациентов, Сэмюелю Джонсону, который впоследствии стал знаменитым лексикогра- фом, доктор Флойер посоветовал отправиться в Лондон, испросить аудиенции у королевы Анны и попросить ее прикоснуться к нему. Это должно было, по мысли Флойера, излечить Джонсона от «скрофулы», как тогда называли туберкулез. Сам доктор Флойер страдал бронхиальной астмой, что заставило его глубоко и внима- тельно изучить эту болезнь, и написать о ней специальный трактат. В этой кни- ге была точно описана клиническая картина астмы, а также ее осложнения - эм- физемы легких. Когда Флойер начал стареть, он заинтересовался медицинскими аспектами ста- рения и даже написал книгу «Medicina Geronomica», где давал советы старикам о том, как сохранить здоровье. Предисловие начиналось так: «Если человек не глуп, то он становится врачом к сорока или пятидесяти годам». Автор имел в виду, что умные люди, приближаясь к старости, начинают искать способы задер- жать процесс старения. Флойер рекомендовал физические нагрузки, но не слишком утомительные. Управление парусным судном, стрижка деревьев, верховая езда, игра в кегли, биллиард, рыбная ловля и пешие прогулки - вот лучшие занятия при приближающейся старости. Флойер рекомендовал также умеренность во всем, что касалось курения табака и питья спиртного, и, что самое интересное, сове- товал с возрастом «вместо холодных ванн принимать горячие, что имеет свои не- сомненные преимущества». Несмотря на то, что прием ванн в плане долголетия не имеет под собой какой-то научной основы, сам Флойер прожил восемьдесят пять лет, что очень неплохо для того времени. Есть, возможно, и другое объяснение его долголетию, и содержится оно в письме друга, которого Флойер посетил незадолго до своей кончины: «Сэр Джон сохранил всю свою память, все свое разумение и живость всех своих чувств, и, как мне кажется, работает, не испытывая особых затруднений». Далее друг при- водит возможные объяснения: «Его жена не отличалась особым благоразумием или легкостью характера; но у самого сэра Джона счастливый характер, его не тро- гает то, против чего у него нет средств, что, как мне думается, помогло ему сохранить здоровье и продлить жизнь». Другими словами, он не поддавался стрессу из-за вещей, которые были ему неподвластны. Наследие доктора Флойера являет собой смесь некритичного отношения к древ- ним авторитетам, средств, придуманных им на основании личной веры и результа- тов экспериментальных исследований. Точное измерение частоты пульса при раз- личных заболеваниях было подлинным новаторством, но, как и многие новые идеи, оно было в штыки встречено «истеблишментом». Действительно, в 1820 году в на- ставлении «Советы и максимы для молодых студентов и практикующих врачей» го- ворилось , что «существует помпезная и в высшей степени модная практика под- считывать пульс, держа перед глазами золотые часы, которые создают такое же впечатление, как трость с золотым набалдашником» (трость с золотым набалдаш- ником получали в награду лучшие выпускники Королевского медицинского коллед- жа, и, несомненно, наличие этой трости у врача, в глазах больного, повышало шансы на успех лечения). Но хорошую идею невозможно долго держать под спудом. В 1864 году ирландский врач Роберт Грейвс (в его честь названа одноименная болезнь) снова ввел в практику подсчет и оценку пульса с использованием часов как важную часть кли- нического медицинского исследования. Грейвсу часто ошибочно приписывают за- слугу в изобретении секундной стрелки. Честь эта, как мы видели, по праву принадлежит Сэмюелю Уотсону и доктору Джону Флойеру, который горячо ратовал за точное измерение частоты пульса, чтобы «мы могли знать, как естественный пульс реагирует избыточностью или недостаточностью на заболевания». Оценка
частоты и других свойств пульса до сих пор является важной составной частью клинической медицины. Эфирные забавы Мраморная статуя на гранитном постаменте, установленная в бостонском парке Коммон, изображает человека в средневековом одеянии, наброшенном на лицо дру- гого человека, лежащего без чувств на скамье. Надпись на постаменте гласит: «В напоминание о том, что вдыхание эфира вызывает нечувствительность к боли, что было впервые доказано в Массачусетском Генеральном Госпитале в Бостоне в октябре года 1846 от Рождества Христова». 16 октября 1846 года зубной врач Вильям Мортон открыл эру хирургической анестезии, погрузив печатника Гилберта Эббота в сон с помощью паров эфира из ингалятора собственной конструкции. Хирург Джон Коллинз Уоррен удалил опухоль из шеи пациента, который не кричал и не вырывался, как это было обычно во время хирургических операций. Закончив операцию, Уоррен оглядел собравшихся в операционной (которую с тех пор называют «эфирным домом») хирургов и произ- нес : «Джентльмены, это не обман». Эта фраза была произнесена не случайно, так как незадолго до этого, в той же операционной, состоялась неудачная демонст- рация анестезии. Зубной врач Орас Уэллс попытался продемонстрировать анесте- зирующие свойства закиси азота (веселящего газа) в том же госпитале. Уэллс не выждал нужного времени, газ не успел подействовать, и пациент взвыл от боли, когда Уэллс приступил к экстракции зуба. Врач покинул операционную под возму- щенные крики коллег: «Обман!». Мортон, конечно, был первым, кто организовал публичную демонстрацию эфирной анестезии, но, конечно же, он не был первым, кто экспериментировал с этим со- единением. Снотворный эффект эфира впервые наблюдали за триста лет до Морто- на, и сделал это прославленный швейцарский алхимик, философ и врач Парацельс,
который первым отметил, что эфир вызывает бесчувственность у кур. Эфир не су- ществует в природе. Так откуда же брал его Парацельс? В 1540 году немецкий врач и ботаник Валериус Кордус обнаружил, что нагрева- ние спирта с серной кислотой, известной тогда как витриоловое масло, приводит к образованию горючего вещества с характерным запахом. Витриоль - это уста- ревшее название соединений, которые в наше время называют сульфатами. Кордус открыл, что нагревание раствора природного зеленого витриола, сульфата железа (II), приводит к образованию «масла витриола». Затем, уже в семнадцатом веке, немецко-голландский химик Иоганн Глаубер нашел, что сжигание серы с селитрой (нитратом калия) позволяет получить серную кислоту. Нитрат калия разлагается с высвобождением кислорода, необходимого для превращения серы в ее триоксид, который при растворении в воде превращается в серную кислоту. В девятнадцатом веке нитрат калия заменили на пентаоксид ванадия, который, будучи катализато- ром, позволял легче получать триоксид серы. Таким способом получали в девят- надцатом веке серную кислоту, необходимую для синтеза эфира. До того, как эфир в 1846 году начал свое победное анестезиологическое шест- вие, он имел репутацию развлекательной субстанции. Отдыхающая публика из среднего класса и студенты медики в Европе и Америке охотно веселились под воздействием паров эфира. Мало того, в Европе было распространено питье эфи- ра, и особенно популярным оно было в Ирландии, где католическая церковь не поощряла пьянство и заставляла прихожан приносить клятву воздержания от алко- голя. Питье эфира позволяло обходить клятву. Эфир продавали в пивных и в ма- газинах до девяностых годов девятнадцатого века, до тех пор, пока его не объ- явили серьезным ядом. Доктор Кроуфорд Лонг сам принимал участие в эфирных забавах, будучи студен- том Пенсильванского университета, а когда он уже практиковал в сельской мест- ности в штате Джорджия, в 1841 году, он вспоминал, что люди, надышавшиеся эфиром, часто падали или ударялись о твердые предметы, получали синяки и сса- дины, но не замечали этих травм. Он задумался, нельзя ли воспользоваться эфи- ром для того, чтобы облегчить боль? Ответ он получил после того, как провел вторые роды собственной жены под эфирной анестезией. После этого Лонг начал безболезненно удалять зубы, а в 1842 году, приложив пропитанное эфиром поло- тенце к лицу Джеймса Венабла, погрузил его в сон, и под наркозом удалил из его шеи две опухоли. Но доктор Лонг не был ученым, его не интересовали публи- кации , он не жаждал ни славы, ни больших денег. Через два года после блистательной демонстрации Вильяма Мортона Лонг опуб- ликовал статью о своей работе с эфиром в «Южном медико-хирургическом журнале» под заголовком: «Отчет о первом использовании серного эфира для ингаляции с целью анестезии хирургических операций». Лонг описал несколько случаев, вклю- чая ампутацию двух пальцев у ребенка, причем одну операцию Лонг сделал под эфирным наркозом, а другую - нет. Лонг сообщил, что во втором случае пациент сильно страдал от боли, а в первом случае вообще ее не ощущал. Причина, по которой он не опубликовал свои наблюдения раньше, - писал Лонг, - заключалась в критике со стороны местных коллег, которые считали, что действие эфира обу- словлено месмеризмом, который в те времена пропагандировали как способ умень- шения или устранения боли. Этой публикацией Лонг добавил свое имя к списку претендентов на изобретение метода эфирной анестезии. В этом списке фигурировали, естественно, Вильям Мортон, и Чарльз Джексон - врач, который, оставив медицинскую практику, соз- дал лабораторию аналитической химии, где, помимо всего прочего, обучал сту- дентов, включая и Мортона, который посещал занятия для расширения своих науч- ных знаний. Джексон утверждал, что это он сказал Мортону об анестезирующих свойствах серного эфира, и судебная тяжба из-за приоритета длилась между ними много лет. Был, кроме того, студент Беркширского медицинского колледжа Вильям
Кларк, который говорил, что он первый погрузил пациента в сон с помощью эфи- ра. Именно из-за этих конфликтов и противоречий на монументе в Бостоне не ука- зано имя первооткрывателя. Но на монументе есть цитата из книги пророка Исайи: «Все это от Господа воинств - глубоко Его разуменье и велика Его муд- рость». Слова эти обращены к людям, считавшим, что облегчение боли противоре- чит Божьему промыслу. Цитата говорит о том, что само медицинское вмешательст- во является даром Божьим, и подтверждается эта мысль рельефом на статуе, изо- бражающем женщину, воплощающую торжество науки, сидящую на троне в окружении пробирок, реторт, горелок и перегонных аппаратов перед лицом одобрительно взирающей на нее Мадонны с Младенцем. На одной из граней постамента изображе- на сцена времен Гражданской войны. Хирург стоит у стола, готовый ампутировать ногу раненому солдату. Солдат мирно спит. Благодаря эфиру он не почувствует боли. Как пережить чуму Благодаря кризису, вызванному эпидемией лихорадки Эбола, в личных беседах и в новостных программах стало часто звучать слово «карантин». Этот термин - производное от итальянского словосочетания quaranta giorni, означающего «со- рок дней». Этот термин прослеживается с четырнадцатого века, когда город Дуб- ровник , находящийся ныне в Хорватии, принадлежал Венецианской республике. В то время Европу опустошал Великий Мор, или Великая Чума, и, стремясь защитить город от страшной болезни, власти Дубровника объявили, что все корабли и на- ходящиеся на них люди будут изолироваться на сорок дней, прежде чем им будет разрешено войти в город. Позже эту болезнь назвали Черной Смертью, вероятно, из-за того, что все больные были обречены, хотя некоторые специалисты утвер- ждают, что это название связано со страшными темными кровоподтеками, вызван- ными внутренними кровоизлияниями (характерным признаком заболевания). Между 1345 и 1360 годом чума убила около половины населения Европы. Причина оста- лась неизвестной, но было понятно, что болезнь заразна. Если она начиналась в каком-то населенном пункте, то распространялась, как лесной пожар. В Милане врачи советовали запирать и опечатывать дома, где находились больные вместе со здоровыми членами семьи. Очевидно, эта мера оказалась действенной, так как в Милане смертность от чумы оказалась ниже, чем в других городах Италии. Однако только в 1894 году Александр Ерсен, сотрудник французского Пастеров- ского института, выделил бактерию-возбудителя чумы во время ее вспышки в Гон- конге. Природный очаг этой бактерии, названной в честь открывателя Yersinia pestis, находится в Азии, где микроорганизм паразитирует на блохах, насеко- мых, которые распространяют болезнь своими укусами. Блохи паразитируют на грызунах, мышах и крысах, а так как крысы - обычные пассажиры судов, то бо- лезнь через Средиземное море распространялась и на Европу. Чумная инфекция может проявляться несколькими разными формами, самой из- вестной из которых является бубонная форма. Название произошло от греческого слова «бубон», означающего «пах», потому что при чуме сильно опухали паховые лимфатические узлы - из-за распространения инфекции с нижних конечностей, ко- торые чаще всего подвергаются укусам блох. При септической и легочной формах бактерии проникают в кровь и могут передаваться от человека к человеку, осо- бенно при кашле, вызванном чумной пневмонией. Когда наука не в силах объяснить какой-то феномен, образовавшуюся пустоту немедленно заполняют суеверие и шарлатанство. В четырнадцатом веке научного объяснения эпидемиям чумы не было, и не могло быть. Церковь объявила, что
Черная Смерть - это наказание человечества за грехи. В чуме обвинили прока- женных , так как наружные проявления проказы напоминают таковые при чуме. С чумой связывали астрологические знамения и извержения вулканов. «Флагеллянты» верили, что божьего наказания можно избежать, если раздеться до пояса и хле- стать себя плетьми. Флагеллянты группами, бичуя себя, бродили по городам и селам Европы. Преследовали и евреев, которых обвинили в отравлении колодцев. Многие еврейские общины были истреблены в надежде, что это остановит чуму. В Кёльне были сожжены тысячи евреев, обвиненных в начале эпидемии. Жертвами го- нений стали и черные кошки. Их считали ведьмами в зверином образе, проклинаю- щими род человеческий. Кошки - природные враги грызунов, переносчиков чумы, и уничтожение кошек способствовало распространению болезни. Что касается лечения, то его не существовало вовсе. Так как чума часто со- четалась с отвратительным запахом от больного, то люди ходили по улицам, за- жимая носы цветами, в надежде заглушить запах и избежать заболевания. Естест- венно, это средство не помогало. Не помогало и сжигание ароматической древе- сины для очищения воздуха. Были попытки улучшать «дурной воздух» звоном цер- ковных колоколов и стрельбой из пушек. В дома выпускали птиц, думая, что хло- панье их крыльев разобьет заразу. Купание считалось опасным так же, как упот- ребление в пищу оливкового масла. Один из самых странных советов заключался в том, что мужчинам, ради сохранения жизни, рекомендовали хранить целомудрие. Очевидно, женщинам таких советов не давали. Вера в то, что приятные ароматы могут отогнать болезнь, просуществовала до семнадцатого века и проявилась во время Великой чумы в Лондоне в 1660 году. Известный детский стишок о «букетике цветов», как говорят, был написан именно тогда, хотя это и сомнительно, так как впервые он был напечатан только в восьмидесятые годы девятнадцатого века. В стишке говорится о том, что цветоч- ки плохо помогают от розочек - розовых кружков, которые, как предвестники чу- мы , появлялись вокруг мест блошиных укусов. Исход болезни был понятен всем: «Апчхи, апчхи, мы все умрем». Действительно, в ту эпидемию в Лондоне умерли сто тысяч человек. Не было никакой пользы от жевания чеснока, уксусных ванн или сжигания серы для избавления от «дурного воздуха». Курение считалось це- лительным, и люди заставляли курить даже детей под угрозой телесных наказа- ний. Случаи чумы бывают и в наши дни, но очень редко. Первые эффективные средст- ва лечения появились в 1932 году после введения в клиническую практику суль- фаниламидных препаратов, но в наше время чуму лечат такими антибиотиками, как стрептомицин, хлорамфеникол (левомицетин), тетрациклин и фторхинолон. К сожа- лению, до сих пор сохраняется угроза применения бацилл чумы в качестве бакте- риологического оружия. Как только была понята инфекционная природа заболева- ния, его заразительность (контагиозность), его стали использовать в военных целях. Первый пример использования бактериологического оружия имел место в 1347 году во время осады монголами крымского города Каффы. Монголы забрасыва- ли в город, через его стены, трупы людей, умерших от чумы. Не далее, как в 1940 году, японский самолет сбросил груз зараженных чумой крыс над китайским городом, вызвав в нем эпидемию. В наши дни упорно циркулируют слухи о том, что во многих странах созданы штаммы бактерий, устойчивых к воздействию всех известных антибиотиков. Эти штаммы созданы на случай бактериологической вой- ны. Правда, сейчас самой главной заботой является вирус Эбола, и «карантин» яв- ляется самым надежным способом предотвращения его распространения. В данном случае, продолжительность карантина не превышает двадцати одного дня, так как это время соответствует инкубационному периоду заболевания. Если в течение этого времени симптомы не появляются, можно с уверенностью считать, что чело- век здоров. Представляется, что больной заразен только в присутствии явных
клинических симптомов. Если не соблюдать карантин в соответствующих случаях, то мы можем столкнуться с эпидемией болезни, рядом с которой побледнеет даже Черная Смерть. Признаки бубонной чумы. Похвальное слово морфину Знаменитый профессор медицинского факультета Гарварда и известный писатель Оливер Уэнделл Холмс в девятнадцатом веке считал, что, если все существовав- шие в то время лекарства утопить в море, то это было бы «величайшим благом для человечества, хотя и причинило бы непоправимый урон рыбам». Тем не менее, Холмс проявил осмотрительность и сделал исключение для опиума, смолистого ве- щества, выделяющегося из оснований коробочек опийного мака. Использование опиума началось до возникновения письменности, как о том свидетельствует об- наружение коробочек мака в пещерах, где люди обитали за 10 тысяч лет до н. э. Мы, конечно, не можем точно сказать, какую роль играл опийный мак в жизни этих древних людей, но, вполне возможно, что методом проб и ошибок люди от- крыли успокаивающее и болеутоляющее действие макового сока. К 3500 году до н. э. шумеры, оккупировавшие Месопотамию (современный западный Ирак), вели меж- дународную торговлю опиумом, что говорит о том, что уже тогда люди были хоро- шо осведомлены о его свойствах. Врачи древнего Рима и древней Греции прописы- вали опиум при меланхолии, болях, кашле и поносе, то есть при состояниях, в которых опиум действительно приносит облегчение. «Возьми равные части опиума, мандрагоры и черной белены и смешай с водой», - говорится в одном из врачебных рецептов двенадцатого века. «Если хочешь сделать надрез или распил кости больного, - продолжает далее этот старинный справочник, - погрузи в эту смесь материю, а затем приложи к ноздрям больно-
го, и когда он уснет, ты сможешь делать все, что нужно, по твоему желанию». Проблема заключалась в том, что иногда этот сон становился вечным. В шестна- дцатом веке швеицарско-немецкий врач и алхимик Парацельс, известный своим афоризмом «только доза превращает лекарство в яд», обнаружил, что опиум рас- творяется в спирте лучше, чем в воде, и рекомендовал полученный им раствор как обезболивающее средство. Капли он назвал лауданумом (от латинского слова laudare, «хвалить»). Правда, лауданум отнюдь не всегда был достоин похвалы. Определять нужную концентрацию было трудно, потому что исходные растворы сильно отличались концентрациями действующего вещества. Кроме того, врачи стали замечать, что после прекращения длительного приема лекарства возникали «невыносимые страдания, тревожность и угнетение духа». Это были первые сооб- щения об опиумной абстиненции и синдроме отмены. Лауданум стал самым популярным лекарством викторианской эпохи. Конечно, ча- ще всего его назначали как болеутоляющее средство, но многие принимали его, стремясь к эйфории. Это очень хорошо описано в классической книге Томаса Де Квинси «Исповедь англичанина, употребляющего опиум». Де Квинси познакомился с лауданумом в 1804 году. Его лечили этим лекарством от невралгии тройничного нерва - болезни, при которой сильная боль в лице распространяется по ходу чувствительных ветвей тройничного нерва. Самые незначительные раздражения, например, чистка зубов или дуновение холодного ветра в лицо, могут вызвать приступ сильнейшей боли. Нет, поэтому, ничего удивительного в том, что Де Квинси возносит хвалы лаудануму. «Это панацея от всех человеческих страданий, это секрет счастья». Сэмюель Тейлор Кольридж тоже отдал дань увлечения лауда- нуму. Сюжет известного стихотворения Кольриджа «Кублай-Хан» о китайском импе- раторе тринадцатого века был навеян сновидением в состоянии вызванного лауда- нумом ступора. Для тех, кто любит коллекционировать курьезные факты, можно сказать, что Мэри Тодд Линкольн22 была лаудановой наркоманкой, так же, как Мэтти Блэйлок, гражданская жена Уайатта Эрпа23. В «Хижине дяди Тома» Касси убивает одного из своих детей лауданумом, чтобы он не рос в рабстве, а Драку- ла в исполнении Брэма Стокера усыпляет лауданумом служанок Люции, прежде чем впиться зубами в ее шею. В начале девятнадцатого века немецкий фармацевт Фридрих Вильгельм Сетюрнер стал первым, кому удалось выделить из лекарственного растения активное веще- ство . Соединение, которое он смог выделить из опийного экстракта и очистить, Сетюрнер назвал «морфином», по имени греческого бога сновидений Морфея. После экспериментов на мышах и дворняжках Сетюрнер принял морфин сам и дал попробо- вать его своим друзьям. Сетюрнер заметил, что тридцать миллиграммов морфина вызывали очень приятные ощущения и повышали настроение, следующая доза вызы- вала дремоту и утомление, а третья доза погружала в глубокий сон с головной болью и рвотой при пробуждении. После этого друзья отказались продолжать экс- перименты. Изобретение шприца и подкожных игл облегчило дозировку и введение морфина, но, одновременно, привело к злоупотреблению морфином. Морфин как ме- дицинский препарат широко применялся во время Гражданской войны в США. для ле- чения боли от ран. Тысячи людей стали после этого морфиновыми наркоманами. Вплоть до семидесятых годов механизм действия морфина был не вполне ясен. Молекула морфина в центральной нервной системе связывается с рецепторами, ко- торые препятствуют передаче болевых импульсов. Естественно, возник вопрос о том, зачем у человека существуют эти рецепторы? В конце концов, человеческий организм эволюционировал не для того, чтобы реагировать на экстракт какого-то восточного растения. Выяснилось, что молекулярная структура морфина напомина- Жена президента США Авраама Линкольна. 23 Юрист и любитель азартных игр и всяческих экстравагантностей; послужил прототипом многих фильмов в жанре «вестерн».
ет структуру естественных обезболивающих веществ, которые синтезируются в ор- ганизме . Эти природные соединения были выделены, очищены, исследованы и на- званы «эндорфинами». Термин был получен из словосочетания «эндогенный мор- фин» . Издавна предпринимались попытки отделить медицинские свойства морфина от его способности вызывать привыкание и болезненное пристрастие внесением изме- нений в его молекулярную структуру. Диацетилморфин был синтезирован герман- ской фирмой «Байер» в 1894 году и назван «героином», так как в ходе клиниче- ских испытаний испытуемые ощущали прилив героизма. Была надежда, что это ве- щество будет обладать более сильным обезболивающим действием и в меньшей сте- пени вызывать привыкание. Это новое соединение даже пробовали применять для лечения морфиновой зависимости. Однако из этих опытов ничего не вышло. На са- мом деле героин лучше растворяется в жирах, чем морфин, и поэтому легче пре- одолевает гематоэнцефалический барьер, проникает в головной мозг, где превра- щается в обычный морфин. Таким образом, после введения героина концентрация наркотика в мозге становилась выше, чем при введении чистого морфина, а это создавало предпосылки к более быстрому привыканию. К двадцатым годам прошлого века героин был запрещен, а это подхлестнуло нелегальное его производство из препаратов морфина, и в настоящее время объем производства героина в десять раз превосходит объем производства морфина для медицинских целей. Синтетиче- ских методов производства морфина не существует, поэтому его по-прежнему экс- трагируют из опийного мака, хотя есть работы, показывающие, что можно произ- водить морфин с помощью дрожжей методами генной инженерии. Морфин - это обою- доострый меч: он может быть избавляющим от боли ангелом или вызывающим ги- бельную зависимость дьяволом. Сила жара Место действия - Эдинбург, Шотландия. Событие - Эдинбургский фестиваль нау- ки. Там было развернуто несколько интересных выставок, но мне больше всего понравился вид, открывавшийся из окна моего гостиничного номера. Неподалеку от отеля сооружали линию легкого метро, и мне нравилось смотреть на работав- ших там сварщиков. Мои глаза сами зажмуривались во время вспышек. Я наблюдал живую термитную реакцию! Я рассказываю об этой реакции своим студентам, пока- зываю им видеозаписи, но никогда не демонстрировал ее живьем, так как считаю это опасным. Химическую реакцию, производящую тепло, называют «экзотермической». Самый распространенный пример - это сжигание топлива. Зажгите свечу, и вы ощутите производимый ею жар. Самая жаркая часть пламени окрашена в синеватый цвет. Температура в этой области достигает 1400 градусов Цельсия. Но это низкая температура по сравнению с 2,5 тысячью градусов, до которых разогревается при термитной реакции смесь алюминия и оксида железа. Реакция заключается в пере- носе кислорода с железа на алюминий, в результате чего образуется оксид алю- миния и металлическое железо. При такой температуре железо находится в рас- плавленном состоянии и поджигает все, что попадается ему на пути, что делает термитную реакцию незаменимой не только для сварки, но и для выпуска зажига- тельных бомб и гранат. В 1893 году немецкий химик Ханс Гольдшмидт искал способ получения чистых металлов из их руд. Классический метод выплавки железа заключается в нагрева- нии оксида железа в присутствии углерода. В результате образуется металличе- ское , восстановленное из оксида, железо. Однако при таком способе непрореаги- ровавший углерод загрязняет железо. Гольдшмидт искал способ производства же- леза без использования углерода и натолкнулся на реакцию оксида железа с алю-
минием. Химик по достоинству оценил количество выделяющейся в ходе реакции теплоты и предложил использовать энергию реакции при сварке. В 1899 году тер- митную реакцию впервые применили на практике для сварки рельсов трамвайных путей в городе Эссене. Прошло совсем немного времени, и все преимущества новой экзотермической ре- акции оценило и военное ведомство. В 1915 году немцы терроризировали Англию, сбрасывая на британские города с дирижаблей зажигательные бомбы, действие ко- торых было основано на термитной реакции. Во время Второй Мировой войны битва шла не только между армиями союзников и германской армией, но и между учеными и инженерами, которые по обе стороны линии фронта старались создать наиболее эффективные зажигательные бомбы, снаряды и гранаты. Немцы создали «Электрон», бомбу, сделанную на основе одноименного сплава, состоявшего из 86 % магния, 13 % алюминия и 1 % меди. Из этого сплава делали кожух бомбы. Этот сплав горит с выделением огромного количества тепла, но нужна высокая температура, чтобы его поджечь. Для этого в механизм была встроена термитная реакция. Когда «Электрон» ударялся о землю, от сотрясения взрывался пороховой заряд, поджигавший смесь порошков магния и пероксида бария. Эта реакция про- изводила достаточную температуру для того, чтобы запустить термитную реакцию между алюминием и оксидом железа. Энергии этой реакции теперь хватало на то, чтобы воспламенить горючий корпус бомбы. Союзники не отставали в создании подобных бомб, что и привело к одному из самых разрушительных воздушных налетов за всю историю Второй Мировой войны. Это была не атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки, а бомбовый удар по То- кио в марте 1945 года. Таким же ужасным был налет на Дрезден в феврале 1945 года. Тогда зажигательные бомбы практически целиком уничтожили город. Во вре- мя Второй Мировой войны союзники сбросили на Германию тридцать миллионов че- тырехфунтовых термитных бомб, и десять миллионов - на Японию. Использовались во время войны и термитные гранаты для порчи артиллерийских орудий без применения взрывчатых веществ, особенно в ситуациях, когда дейст- вовать надо было бесшумно. Термитную гранату можно было вставить в казенную часть орудия, а затем быстро закрыть замок. От жара происходило расплавление металла, после чего открыть казенную часть было уже невозможно, а значит, и зарядить орудие. Гранату можно было также бросить в дуло орудия, что тоже вы- водило его из строя. Во время вьетнамской войны термитные гранаты нашли довольно разнообразное применение. В начале боевых действий американское командование стремилось, главным образом, нарушить продовольственное снабжение противника. Поскольку главным продуктом питания Вьетконга был рис, первой задачей стало уничтожение запасов риса и рисовых полей ручными гранатами и гаубичной артиллерией, но это оказалось очень трудно и сложно. Следующая идея заключалась в уничтожении рисовых полей термитными гранатами. Однако, единственное, чего удалось до- биться, это разбрасывания рисовых зерен, которые затем можно было собрать и употребить в пищу. Требовался иной подход. Был создан «Синий агент», гербицид на основе мышьяка, в химическом отноше- нии не имевший ничего общего с «Оранжевым агентом». «Синий агент» взаимодей- ствовал с растениями и вызывал их высыхание, а так как рис сильно нуждается в воде, то обработка его полей «Синим агентом» приводила к уничтожению урожая и делала поле непригодным к дальнейшему использованию. Американцы распылили над полями Вьетнама более двадцати миллионов галлонов «Синего агента», уничтожив тысячи акров сельхозугодий, и лишив листьев лесистые районы, где партизаны Вьетконга устраивали засады на американских солдат. Совсем недавно термитную реакцию использовали совсем в ином контексте. Сто- ронники теории заговоров утверждают, что во Всемирном Торговом Центре были заложены термитные бомбы по скоординированному Центральным Разведывательным
Управлением заговору. Эти же люди утверждают, что никакой высадки на Луне не было, и что правительство США. прячет тела инопланетян. Многие также говорят, что победа Трампа на выборах была инспирирована заговорщиками из Демократиче- ской партии. В действительности, у самого порога избрания он должен был объя- вить: «Как хорошо вас надули!» Разве это невозможно? От таких заговоров жара куда больше, чем от любой термитной реакции. Перекись водорода, кровь и синее свечение Я никогда не был большим любителем блюд из печени, но мне нравится исполь- зовать ее, как наглядное пособие. Капните немного перекиси водорода на кусо- чек печени и посмотрите, какая появится пена! Отчего это происходит? Пена возникает в случаях, корда пузырьки газа оказываются зажатыми в жидкости или твердых телах. В данном же случае в реакции разложения перекиси водорода на кислород и воду происходит взаимодействие перекиси и каталазы, фермента, на- ходящегося в клетках печени. Ферменты - это особые белковые молекулы, уско- ряющие химические реакции. Но зачем печени фермент, расщепляющий перекись во- дорода? Фермент этот, действительно, нужен, потому что перекись водорода об- разуется в процессе метаболизма и может наделать в организме немало бед. Пе- рекись может расщепляться с образованием гидроксильных радикалов, которые, в свою очередь, могут атаковать важные вещества - такие, как белки или ДНК. Для того чтобы защититься, организм продуцирует каталазу, которая расщепляет пе- рекись до того, как она успевает образовать гидроксильные радикалы. На самом деле, образование перекиси, это тоже защитная реакция, в ходе которой орга- низм пытается защититься от еще более опасного соединения - супероксида. Кислород - обоюдоострое оружие. Мы не можем без него жить, но, с другой стороны, он ускоряет нашу смерть, играя решающую роль в процессах старения. Происходит вот что. Электроны - это клей, который удерживает атомы в молеку- лах, а все переходы электронов от молекул к молекулам происходят в ходе мно- гочисленных химических реакций, которые непрерывно происходят в живом орга- низме. Иногда, в таких реакциях происходит перенос электрона на атом кислоро- да, превращая его в чрезвычайно активный ион супероксида, и этот супероксид атакует многие молекулы и буквально разрывает их на части. Но в нашем орга- низме есть защита от этих процессов - фермент, называемый супероксиддисмута- зой, который избавляет нас от супероксида, превращая его в перекись водорода, которая хоть и вредна, но не может в этом отношении сравниться с суперокси- дом. Тем не менее, перекись водорода чревата для организма немалым риском, и здесь в игру вступает каталаза. Она расщепляет перекись водорода на кислород и воду. Поэтому перекись водорода пенится, когда ее выливают на срез печени. Если вы когда-нибудь применяли перекись водорода для дезинфекции раны, то тоже замечали образование пузырьков, потому что и кровь может расщеплять пе- рекись водорода на кислород и воду. Катализатором в этом случае является не каталаза, а гем, та часть гемоглобина, которая отвечает за транспорт кислоро- да в эритроцитах. Швейцарский химик Кристиан Фридрих Шонбейн, известный изо- бретением пироксилина (нитроклетчатки), после того, как вытер передником сво- ей жены стол, залитый азотной и серной кислотой, первым заметил, что перекись водорода пузырится при контакте с кровью. Шонбейн резонно рассудил, что если неизвестное пятно обработать перекисью водорода, и при этом начнут образовы- ваться пузырьки, то, значит, в пятне содержится гемоглобин, а, следовательно, кровь. С 1863 года обработка пятен перекисью водорода стала первым предвари- тельным тестом на кровь. Однако перекись водорода разлагается и самостоятель- но, хотя и медленно, и поэтому анализ затрудняется дополнительным образовани- ем пузырьков, не связанным с присутствием крови.
Метод обнаружения крови был значительно улучшен с внедрением в практику теста Кастла-Мейера, когда реакционная смесь меняет окраску в присутствии ге- моглобина. Реакция основана на свойствах фенолфталеина, который современным студентам известен как кислотный индикатор. В кислоте раствор фенолфталеина бесцветен, но в щелочной среде становится темно-розовым. В нашем случае важ- но, что под действием цинка фенолфталеин восстанавливается в бесцветный фе- нолфталин, который наряду с щелочью присутствует в реакционной смеси. По ходу пробы на пятно капают спирт, в котором растворяется гемоглобин, ес- ли он присутствует в пробе, а затем пятно протирают шариком, пропитанным реа- гентом Кастла-Мейера. После этого на шарик капают перекись водорода. Если в пробе присутствует гемоглобин, перекись расщепляется на кислород и воду. Ки- слород окисляет фенолфталин в фенолфталеин. Поскольку раствор имеет щелочную реакцию, фенолфталеин розовеет, что указывает на присутствие крови. Тест очень чувствителен, но не специфичен в отношении человеческой крови. Кровь животных тоже дает положительную реакцию, так же, как и некоторые ионы метал- лов , обладающих свойствами окислителей. Реакция перекиси водорода с гемоглобином лежит в основе «люминольного» тес- та, которым пользуются при осмотре места преступления для обнаружения даже не видимых глазом следов крови. Подозрительную область опрыскивают раствором лю- минола и перекисью водорода. В присутствии крови перекись взаимодействует с гемоглобином, выделяет кислород, который реагирует с люминолом с возникнове- нием синего свечения. Эта реакция была открыта в 1928 году немецким химиком Альбрехтом, а в криминалистике ее впервые применил в 1937 году Вальтер Шпехт. Даже высохшая и разложившаяся кровь дает положительную реакцию с синим све- чением при воздействии люминола. Свечение продолжается в течение около три- дцати секунд и может быть сфотографировано, но для обнаружения реакцию надо проводить в полностью затемненном помещении. Реакция настолько чувствительна, что с ее помощью можно обнаружить следы крови даже на выстиранных вещах. В одном случае был получен положительный результат люминолового теста на обоих коленях джинсов после того, как они были выстираны. Гидроперит и люминол светятся в темноте как магический элексир. Ни тест Кастла-Мейера, ни реакция с люминолом не могут дать сведения о при- надлежности крови. Для идентификации принадлежности из крови экстрагируют ДНК и выполняют соответствующий анализ. Например, в случае с джинсами было пока-
зано, что кровь на коленях не могла принадлежать владельцу джинсов. У теста с люминолом тоже есть недостатки. Хемолюминесценция может появиться в присутствии таких веществ, как медьсодержащие соединения и отбеливающие средства. Если бы джинсы были выстираны в детергенте с отбеливателем, то вы- явить на них кровь было бы невозможно. Преступники, знающие эту особенность люминоловой реакции, обрабатывают место преступления хлоркой или иными отбе- ливателями. В результате вся поверхность дает ровное синее свечение, которое надежно маскирует все возможные пятна крови. Если же вы хотите полюбоваться по-настоящему красивым синим свечением, то опрыскайте срез печени раствором для проведения люминоловохю теста. Только не ешьте после этого печень. Памяти Лайнуса Полинга Бывают воспоминания, которые навечно врезаются в человеческую память. У ме- ня такое воспоминание связано с одним июньским днем 1980 года, когда на еже- годной конференции в Канадском Химическом институте я ожидал выступления док- тора Лайнуса Полинга, одного из самых известных и прославленных ученых мира. Лайнус Полинг был лауреатом Нобелевской премии по химии за 1954 год, и лау- реатом Нобелевской премии мира за 1962 год. Это был единственный человек в мире, получивший единолично две Нобелевские премии. Делая научную карьеры в химии, я был очарован и поражен широтой вклада По- линга в эту науку. Его плодотворные идеи о природе химической связи, основан- ные на расположении электронов на орбиталях, упоминаются во всех вводных кур- сах химии, и ни один текст по биологии не будет полным без ссылок на демонст- рацию Полингом сути серповидно-клеточной анемии как болезни, вызванной нару- шением строения определенных белков. В самом деле, серповидно-клеточная ане- мия стала первой болезнью, суть которой была понята на молекулярном уровне. Полинг также ввел в науку понятие об электроотрицательности как мере сродства атома к электронам, что сделало возможным предсказание силы связей, возникаю- щих между различными атомами. Полинг внес огромный вклад в химию белков и был близок к решению задачи о строении ДНК до Крика и Уотсона. Я был также сильно заинтригован историей о том, как Полинг стал интересо- ваться химией. Это случилось в тринадцатилетнем возрасте, когда его школьный товарищ Ллойд Джеффресс, будущий видный физиолог, пригласил Полинга к себе домой, чтобы показать несколько химических опытов. Полинг был потрясен и вскоре начал экспериментировать сам, составив в одном случае смесь, которая взрывалась, когда по ней проезжал трамвай. Это напомнило мне мои опыты с ам- миаком и йодом в попытке синтезировать трийодид азота, соединение, взрываю- щееся от малейшего прикосновения, даже перышком. Была и еще одна причина, по которой я очень хотел послушать Полинга. Не- смотря на то, что им неизменно восхищались в научных кругах за его вклад в химию и за создание целой научной отрасли - молекулярной биологии, его и из- рядно критиковали за вышедшую в 1970 году книгу «Витамин С и простуда». В этой небольшой книжке он выразил свою веру, что большими дозами витамина С можно лечить простуду. Проблема заключалась в том, что знаменитый ученый, ав- тор более восьмисот добросовестных научных работ, основывал свою доморощенную теорию исключительно на личном опыте. Тем не менее, для того, чтобы проверить утверждения Полинга, ученые провели несколько клинических испытаний, ни в од- ном из которых не был подтвержден лечебный эффект аскорбиновой кислоты (вита- мина С) . Энтузиазм Полинга в отношении витамина С не ограничивался простудой. Он ут- верждал, что большие дозы витамина С полезны при лечении рака. Это утвержде-
ние тоже попытались проверить, и результатом испытаний стал вердикт о том, что в лечении рака действие витамина С не отличается от действия плацебо. На это Полинг возражал, что испытания не увенчались успехом, потому что витамин С назначали внутрь, а не вводили внутривенно. Некоторые исследователи, подпав под влияние авторитета Полинга, до сих пор включают витамин С в схемы лечения онкологических заболеваний. Полинг также энергично пропагандировал назначение витаминов для лечения душевных расстройств и даже предложил термин «ортомоле- кулярная медицина» для лечения болезней веществами, которые уже содержатся в организме. Эта концепция подверглась критике со стороны практикующих врачей. Таким образом, к 1980 году одни превозносили Полинга до небес, а другие ожес- точенно его критиковали. Мне хотелось послушать, что он сам скажет по этому поводу. Великий человек начал с описания роли витамина С в формировании коллагена, структурного белка соединительной ткани. Коллаген состоит из полосок белка, связанных в единую трехмерную сеть лизиновыми остатками24. Эти связи образу- ются с помощью лизилгидроксилазы, фермента, для которого кофактором выступает витамин С. Дефицит витамина С разрушает связи между белковыми тяжами коллаге- на, и в результате развивается цинга. Тут же Полинг заявил, что это поражение коллагена является также и причиной заболеваний сердца. Он пояснил, что кол- лагеновые тяжи в артериях расщепляются и разрушаются при дефиците витамина С, а высвобождающиеся в результате остатки лизина связываются с липопротеинами, которые с током крови разносят по организму холестерин. Как следствие, в ар- териях возникают бляшки, при разрыве которых образуются тромбы, приводящие, в частности, к инфаркту миокарда. Потом наступил кульминационный момент. Доктор Полинг показал график, демон- стрирующий снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, начавшееся после 1970 года. После этого он наложил на этот график другой, показывающий рост потребления витамина С, вероятно, связанный с публикацией книги о нем. Удивительно, но Полинг считал это достаточным доказательством роли витамина С в снижении заболеваемости и смертности от поражений сердца. На самом деле, снижение сердечно-сосудистой заболеваемости началось на десять лет раньше, но этот вопрос надо ставить шире. Несмотря на то, что я в то время не был так озабочен разницей между совпадениями и настоящими причинно-следственными свя- зями, я все же не сдержал удивления. Один только факт, что уменьшение заболе- ваемости сердечно-сосудистыми болезнями совпало с увеличением потребления ви- тамина С, ничего не говорил о причинной связи между этими событиями. Любопытно, что незадолго до лекции я как раз разговаривал со студентами о питательной ценности замороженной еды и о большой озабоченности медиков, вы- званной увеличением продаж так называемых «телевизионных обедов», содержащих избыточное количество соли, чтобы компенсировать потерю вкусовых качеств из- за замораживания. Слушая Полинга, я вдруг подумал, что при желании тоже мог бы связать продажу «телевизионных обедов» со снижением риска сердечно- сосудистых заболеваний. Пока я думал об этом, Полинг перешел к своему предло- жению лечить сердечные заболевания большими дозами витамина С и лизина. Так, в тот день, в 1980 году мой научный кумир потерял часть своего ореола. В 1992 году я еще раз слушал Полинга. После того, как Полинг признался в том, что страдает раком предстательной железы, какая-то смелая душа робко спросила, почему же 18 граммов витамина С в сутки не уберегли его от рака. Не задумавшись ни на секунду, девяностодвухлетний Полинг отпарировал, что, если бы не принимал витамин, то рак давно свел бы его в могилу. Кто будет спорить? Лизин - аминокислота, содержащая, помимо атома азота аминогруппы, еще один его атом. Остаток - это не крошечный кусочек, а вся аминокислота, за исключением ее кар- боксильной (кислотной) части.
Опьяняющая наука вина Я очень хорошо наловчился превращать воду в вино. Стоит налить бесцветный раствор сульфата железа в бокал, на дне которого лежит немного тиоцианата ка- лия, как жидкость в бокале тотчас окрашивается в рубиновый цвет, превращаясь в «вино». Это интересная демонстрация образования кроваво-красного комплекса между ионами железа и тиоцианата. Но эта химия не идет ни в какое сравнение с интереснейшими химическими процессами образования настоящего вина. Я не энофил. Честно говоря, я не получаю большого удовольствия от пригубли- вания вина, но я искренне нахожу пьянящей науку виноделия. Насколько же слож- на эта наука! Мы пытаемся постичь детали брожения, второго старейшего процес- са, обузданного людьми (первым был огонь) в течение тысяч лет. Но он упрямо отказывается делиться с нами всеми своими тайнами. Вот что нам известно о брожении. Виноградины - это маленькие химические фабрики, которые используют двуокись углерода воздуха и питательные вещества почвы для производства цело- го множества Сахаров, кислот и многочисленных «полифенолов». Кроме того, ви- ноградины - это очень гостеприимная среда для плесеней и бактерий, обитающих в воздухе и в земле. Для того, чтобы сделать вино, надо просто раздавить ви- ноград, позволить находящейся в нем плесени (на самом деле дрожжей - однокле- точных грибков. - прим. ред.) превратить сахара в спирт, а затем дать жидко- сти отстояться некоторое время, в течение которого бактерии выделяют фермен- ты, катализирующие водоворот реакций, превращающих составные части винограда в тысячи соединений, которые, в конечном счете, определяют аромат и вкус ви- на. Хранят вино в дубовых бочках, и сложность букета усиливается веществами, экстрагируемыми из древесины. Так как состав винограда зависит от разнообразия семян, качества почвы, ин- тенсивности солнечного освещения, количества осадков, средней температуры воздуха, длительности вызревания и даже от географической широты, на которой растет виноград, разнообразие вина даже теоретически можно считать бесконеч- ным. Имеют значение самые мелкие различия. Например, если виноград растет в тени, а не на открытом солнце, то в нем может увеличиться содержание 3- изобутил-2-метоксипиразина, вещества, придающего вину неприятный вкус, напо- минающий вкус стручкового перца. Эту проблему можно решить, подстригая ли- стья, чтобы они не загораживали гроздья винограда от солнца. Любая попытка понять сложности производства вина для того, чтобы улучшить его качество, должна с самого начала основываться на понимании того, какие вещества отвечают за вкус и аромат вина. Для этого надо иметь хорошую химиче- скую лабораторию и чувствительный вкус. Для начала вино пропускают через хро- матографическую колонку, заряженную различными сорбентами, которые, находясь на разных уровнях колонки, по-разному связывают фракции вина, которые затем поступают в коллектор в разное время. Фракции подвергают качественному и ко- личественному анализу с помощью масс-спектрометрии и ядерного магнитного ре- зонанса. Эти методы позволяют выявить молекулярное строение выделенных фрак- ций. Группа ученых технологического университета в Мюнхене под руководством спе- циалиста по химии пищевых продуктов Томаса Хофмана подвергла такому анализу одно итальянское вино, а затем опытные дегустаторы оценили вкус различных фракций. Выяснилось, что вкус вина определяют около сорока пяти соединений, а аромат - тридцать летучих веществ. Исследователи пришли к выводу о том, что существуют около шестидесяти основных молекул, определяющих аромат и вкус. Если смешать эти соединения в нужных пропорциях, то можно получить вкус и аромат практически любого вина. Разница в концентрациях этих компонентов за-
ставляет одно вино иметь вкус мерло, а другое - вкус каберне совиньона. Калифорнийское предприятие «Ава-Вайнери» исследует возможность использова- ния собранной информации для производства синтетического вина без винограда. Идея заключается в том, что смешивание нужных химических соединений в пра- вильных пропорциях позволит избавиться от дорогостоящего процесса выращивания винограда и брожения сока. Как и следовало ожидать, эта новость вызвала ярость любителей вина, которые пришли в ужас от самой мысли о синтетическом вине, запах которого описывают, как запах «надувной акулы в плавательном бас- сейне» , а послевкусие, как «привкус старого пластикового пакета». В Китае, где винная промышленность находится на подъеме, ученые решили по- дойти к проблеме по-другому, чтобы сэкономить на созревании вина. Цинь Ань Дзен, химик из Южно-Китайского технологического университета в Гуанчжоу, по- казал, что пропускание молодого вина по трубкам, окруженным электрическим по- лем, меняет его состав, и, при соблюдении определенных условий, можно таким способом имитировать процесс созревания вина. В отличие от ничем не подкреп- ленных утверждений о том, что вкус вина можно улучшить, поместив горлышки бу- тылок в кольца магнитов или установкой бутылок на магнитные платформы, этот метод, по отзывам экспертов, действительно может изменить вкус и аромат вина. Еще важнее, что эти изменения были выявлены в ходе химического анализа соста- ва вина, обработанного электрическими полями. Напряженность поля и время экспозиции тоже играют роль, правда, в данном случае, больше - не всегда значит лучше. Экспозиция в течение трех минут в поле напряженностью 600 вольт на один сантиметр дала наилучшие результаты. Повышение напряженности до 900 вольт на сантиметр делает вкус хуже. Если кто- то думает, что эти данные о влиянии электрических полей на протекание химиче- ских реакций можно использовать для поддержания идеи о том, что сотовые теле- фоны вредны для здоровья, то пусть вспомнит, что напряженность поля, созда- ваемого сотовым телефоном, равняется приблизительно 0,05 вольт на сантиметр. В любом случае, страстные поклонники вина никогда не примут такое варвар- ское обращение с вином, они всегда предпочтут рассуждать о том, как природные процессы делают вино «насыщенным», «деревенским», «вялым», «густым» или «по- хожим на сигарный табак». Мне очень хотелось бы прибегнуть к таким выражени- ям, но мои вкусовые сосочки не способны отличить «Чак» за два доллара от «Иль Бароне», который мне посчастливилось отведать в Кастеллоди-Амороза в Напе. Это дорогое вино знатоки описывают как «поразительное, богатое, полновесно насыщенное сладким таннином и отдающее копченым мясом, сочными фруктами, и отличающееся безупречной сбалансированностью». Для меня эти слова не значат ровным счетом ничего, но я искренне заинтересовался возможностью химической связи между вином «Иль-Бароне» и вкусом копченого мяса. Кристаллография пролила свет на молекулярную структуру О чем вы думаете, когда рядом с вами произносят слово «кристалл»? Хрусталь- ный25 шар на моем письменном столе подсказывает, что можно подумать о винном бокале или о люстре. Вероятно, мало кто подумает о «тайне жизни». Однако по- звольте мне начать. Значит, винный бокал или подвеска люстры? Нет, ни то, ни другое не имеют никакого отношения к кристаллам. На самом деле стекло - это полная противопо- Crystal по-английски означает и «кристалл», и «хрусталь»; на этом основана игра слов. Конечно, хрусталь не обладает кристаллическим строением.
ложность кристаллам. Все вещества состоят из атомов, молекул или ионов, и ес- ли эти частицы организованы в упорядоченные структуры, и если эти структуры имеют трехмерное строение, то мы имеем дело с кристаллами. Соль, леденцы и алмаз - все эти вещи состоят из регулярно повторяющихся ячеек, или решеток, и все они имеют кристаллическое строение, а стекло является веществом «аморф- ным», то есть составляющие его атомы кремния и кислорода не образуют упорядо- ченных повторяющихся структур. Кристаллы имеют определенную, неизменную точку плавления и раскалываются вдоль определенных плоскостей, а аморфные вещества не имеют определенной точки плавления, и при нагревании размягчаются и пла- вятся постепенно, в некотором диапазоне температур, а при раскалывании разби- ваются случайным образом. Но почему тогда хрусталь называют хрусталем, то есть кристаллом? Потому что он сверкает, как алмаз - истинный кристалл. Этот эффект достигается добавлением в хрусталь26 оксида свинца, солей бария или цинка для изменения коэффициента преломления - свойства прозрачного вещества изменять направление проникшего в него светового луча. Упоминание о «преломлении света» очень уместно в нашей истории о кристаллах и «тайне жизни». История эта начинается со знаменитого открытия в 1895 году Вильгельмом Рентгеном таинственной формы радиации, которую в Англии назвали икс-лучами, поставив по математической традиции литеру «Икс» на место неиз- вестной величины. Были и другие ученые, которые раньше Рентгена заметили это странное излучение, возникающее в катодной трубке, в которой ток высокого на- пряжения заставляет электроны перемещаться в вакууме от катода к аноду. Но именно Рентген описал и документально подтвердил эффект, который был не в со- стоянии объяснить. «Не являются ли рентгеновские лучи особой формой невидимого света?» - заин- тересовался немецкий физик Макс фон Лауэ. К тому времени уже было хорошо из- вестно, что при прохождении через кристаллы световые лучи преломляются. Будут ли рентгеновские лучи вести себя так же? Фон Лауэ направил узкий пучок рент- геновских лучей на кристалл сульфата меди, окруженный фотографическими пла- стинками, чувствительными к воздействию рентгеновского излучения. Ученый за- метил, что лучи действительно отклонялись, что доказывало, что они распро- страняются в пространстве в форме волн так же, как и свет. Дифракция волн создала на фотографических пластинках особую картину, узор, природу которого фон Лауэ не смог расшифровать. Но там, где потерпел неудачу фон Лауэ, преус- пели Вильям Брэгг и Лоуренс Брэгг (отец и сын). Они предположили, что рисунок, полученный на фотопластинках, был результа- том отражения рентгеновских лучей от плоскостей атомов в кристалле. Рассуждая от противного, Брэгги предположили, что по этому дифракционному рисунку можно определить расположение атомов или ионов в кристалле. Если атомы объединены в молекулы, то рентгеновские лучи могут помочь установить их структуру. Для наглядности представим себе следующую аналогию: рассмотрим тень, кото- рую отбрасывает освещенный лучом света предмет неизвестной формы, помещенный в темную комнату. Изменяя положение источника света, можно менять форму тени, отбрасываемой предметом. Собрав все изображения теней, можно, путем расчетов восстановить трехмерную форму изучаемого предмета. Такова, в упрощенном виде, основная идея, лежащая в основе «рентгеновской кристаллографии», одного из мощнейших методов аналитической техники. Сведения о точной молекулярной структуре вещества являются ключом к предсказанию его химических и биологиче- 26 Речь идет о хрустальном стекле, названным так из-за похожести на горный хрусталь. Горный хрусталь — минерал, чистый природный диоксид кремния, бесцветная, прозрачная разновидность кварца, одна из кристаллических модификаций кремнезёма (Si02) . Чистые бездефектные кристаллы горного хрусталя встречаются относительно редко и высоко це- нятся .
ских свойств. Этот рассказ подвел нас вплотную к «тайне жизни», которая заключается в ДНК и ее знаменитой двойной спиральной структуре. Определение этой структуры ста- ло фундаментом открытия тайны генетики, открыло путь к технологиям рекомби- нантной ДНК и к потенциальной возможности замены химиотерапии целенаправлен- ными манипуляциями с генами. Имена Фрэнсиса Крика и Джеймса Уотсона неразрыв- но связаны с открытием структуры ДНК, так как это именно они впервые исполь- зовали шарики и стержни для построения точной трехмерной модели молекулы. Не так широко известно, что Крик и Уотсон разделили Нобелевскую премию с физиком Морисом Уилкинсом, который первым высказал мысль о возможности рентгенострук- турнохю исследования ДНК, и чья лекция направила интерес Уотсона на исследо- вание ДНК. Еще меньше известна критически важная роль, которую сыграла в этих исследо- ваниях Розалинд Франклин, коллега Уилкинса по Корорлевскому Колледжу в Лондо- не. Именно Розалинд Франклин впервые получила фотографию № 51, фотографию ди- фракционной рентгеноструктурной решетки молекулы ДНК, фотографию, которая стала ключом к построению Криком и Уотсоном трехмерной молекулярной модели. Уилкинс показал эту фотографию Уотсону без разрешения Франклин, что привело к сильным трениям между ними. Франклин умерла от рака яичников в возрасте 37 лет в 1958 году, за четыре года до вручения Нобелевской премии Крику, Уотсону и Уилкинсу. Розалинд Франклин не могли номинировать на премию, потому что по статуту премии ее не присуждают посмертно. Рентгеноструктурный анализ молекулы ДНК (справа сни- мок полученный Розалинд Франклин). Отец и сын Брэгги получили Нобелевскую премию по физике за 1915 год за «их заслуги в анализе кристаллических структур с помощью рентгеновских лучей». Эту премию отец и сын не разделили ни с кем, а Макс фон Лауэ опередил их, по- лучив Нобеля 1914 года за «открытие дифракции рентгеновских лучей». Столетие этого события побудило Организацию Объединенных Наций объявить 2014 год «Меж- дународным годом кристаллографии». В этом же году исполнилось пятьдесят лет с тех пор, как Нобелевскую премию вручили Дороти Ходжкин за рентгеноструктурный анализ строения таких важных биомолекул, как пенициллин и витамин В12. Мой хрустальный «кристальный» шар говорит мне, что за достижения в области кристаллографии ученым вручат еще много Нобелевских премий, учитывая, что по- ка не определены структуры белков клеточных мембран, играющих важную роль в
биологических функциях клеток, белков, которые станут мишенью действия ле- карств будущего. Если вы сомневаетесь, то мору поклясться, что у меня действительно есть кристальный шар, хотя он, конечно, сделан из стекла. Настоящие кристальные шары делают из кварца - минерала, который так же, как стекло, состоит из кремния и кислорода, но эти атомы в кварце упакованы в упорядоченные трехмер- ные структуры. Изготовляют их так: берут большой кусок кварца, придают ему приблизительную шарообразную форму, а затем полируют в цилиндрическом контей- нере с помощью абразивной пленки до нужной гладкости. Я попросил прислать мне такой шар. Он, конечно, не позволит мне заглянуть в будущее, но зато будет «живым» свидетельством торжества кристаллографии. Освежим в памяти историю зубной щетки «Где мне найти «природную» зубную щетку?» С таким вопросом однажды обрати- лась ко мне встревоженная женщина, опасавшаяся подставлять свой рот действию «токсичных химикатов», которые могут выделяться из пластиковых зубных щеток. После того, как я объяснил ей, что ничего вредного не может возникнуть на нейлоновых щетинках или на полиэтиленовых, или на полиэфирных рукоятках, я шутливо заметил, что зубные щетки не растут на деревьях, и поэтому даме при- дется сильно постараться, чтобы найти «природную» версию зубной щетки. Оказа- лось , однако, что я был не совсем прав. На самом деле, существует «щеточное дерево», известное ботаникам как Salvadora persica, корни которого издревле использовались в качестве зубных щеток в Азии и Африке, и использовать их так начали не позднее 5 тысяч лет до н. э. Корни сальвадоры разрезают на короткие отрезки, называемые «мисваками». За- тем кусочки пропитывают водой, и с одного конца сдирают кору. Древесные во- локна разделяются, и на конце корешка образуется некое подобие щетки. После того, как эти волокна изнашиваются, сдирают следующий участок коры и снова получают щетку. Палочки мисвака чистят зубы не только благодаря абразивному эффекту. Корень выделяет антимикробные вещества, уничтожающие микроорганизмы, вызывающие зубной кариес, а некоторые исследования показывают, что применение мисвака уменьшает образование бляшек на зубах. Чистка зубов мисваком особенно
широко распространена в мусульманских странах, так как пророк Мухаммед сове- товал мисваком очищать рот перед молитвой. Палочки мисвака можно заказать да- же на «Амазоне», так что я был неправ, сказав, что зубные щетки не растут на деревьях. Но, конечно, подавляющее большинство современных зубных щеток - это изделия сложного пластмассового производства. Своей формой они напоминают первые про- мышленно изготовленные зубные щетки в мире. Делать их начали около 700 г. н. з. , в Китае, во времена династии Тан. Щетинки, выдранные из холки кабана, вставляли в щель расколотого бамбукового побега и закрепляли шнурком. Евро- пейцы, если они вообще заботились о чистоте зубов, протирали их тряпочками, смоченными растворами солей или золы. Затем, в 1780 году, торговец тряпьем Вильям Эддис «заново изобрел» зубную щетку и начал с успехом продавать новое изделие. Согласно легенде, которая может оказаться и правдой, идея зубной щетки по- сетила Эддиса в тюрьме, куда он попал, якобы, за организацию уличных беспо- рядков . Мучаясь в камере от отвратительного вкуса во рту, он заметил в углу швабру и подумал, что миниатюрная копия этого приспособления могла бы с успе- хом помочь удалять застрявшие между зубами остатки пищи. Вернувшись домой, Эддис начал экспериментировать с конским волосом и свиной щетиной, вставлен- ными в отверстия, просверленные в костных пластинках. Так родилась европей- ская зубная щетка! Родилась она вовремя, потому что дешевый сахар из Вест- Индии буквально захлестнул Англию, что привело к повышению заболеваемости ка- риесом. К 1860 году компания «Эддис» начала автоматизированное производство зубных щеток, что сделало его массовым. Однако именно в это время в игру вступила американская изобретательность. Н. X. Уодсворт получил патент на зубную щетку, щетинки в которой имели разную длину и располагались под разны- ми углами, что позволяло чистить все поверхности зуба. Но конкуренты и здесь не заставили себя ждать. Электрическая зубная щетка доктора Скотта обещала не только чистить зубы, но и «пропускать ток в нервные клетки и корни зубов, и, подобно воде, орошаю- щей дерево, оживлять ткани рта и зубов, останавливать разрушение эмали, вос- станавливать ее естественную белизну, делать зубы жемчужными, а десны - здо- ровыми и розовыми». Это звучит, как шарлатанская реклама, и, на самом деле, ею является. «Доктор» Скотт не был никаким доктором, а щетка не была электри- ческой. Да, в рукоятку действительно был вмонтирован магнит, который сам изо- бретатель называл «постоянно заряженным электромагнитным током». Это, конеч- но, был полный вздор, но звучал он убедительно для людей, чьи познания в электрических генераторах ограничивались смутным воспоминанием о том, что в них каким-то образом работают магниты. Помимо того, что он был продавцом шар- латанской электрической щетки, Джордж Огастас Скотт продавал также «Электри- ческую телесную щетку», которая с гарантией излечивала «нервическую слабость, подагру, люмбаго, невралгию, зубную боль, хромоту, нечистую кровь и нарушен- ное кровообращение». Сверх того, щетка «улучшала цвет лица и вселяла энергию в тело». Ничего этого щетка, естественно, делать не умела, но зато регулярно пополняла банковский счет «доктора» Скотта. «Броксодент» - первая, по-настоящему электрическая зубная щетка с вибрирую- щей головкой появилась на рынке в 1959 году, а за ней появилась более удобная модификация компании «Дженерал Электрик», снабженная подзаряжаемым аккумуля- тором. К этому времени, к большому облегчению непарнокопытного свинячьего племени, щетинки щетки были заменены волосками из нейлона, синтезированного химиком компании «Дюпон» Уоллесом Карозерсом в 1938 году. Нейлоновые щетинки были прочнее, дольше сохраняли свою форму и оттирали зубы лучше, чем щетки из свиной щетины. Кроме этого, снижался риск бактериальной инфекции зубов. Большинство людей от души приветствовало эти новшества. Как показывали оп-
росы, их участники называли эти зубные щетки как изобретение номер один, без которых американцы не могут жить, опережая автомобили, компьютер, микроволно- вую печь и сотовый телефон. Некоторых, однако, новшество не вдохновляло. Эти люди жаждали возвращения в беззаботную «природную» эру, существовавшую, есте- ственно, исключительно в их воображении. Однако производители, готовые уго- дить любому капризу потребителя, стали производить зубные щетки с бамбуковыми ручками, но с нейлоновыми волосками, так же как щетки с кабаньими щетинками, но с пластиковыми рукоятками. Однако дама, которая очень переживала насчет пластика, может теперь приобрести природную зубную щетку без всякой пластмас- сы от компании «Жизнь без пластика». У этих щеток рукоятки сделаны из настоя- щего бука, а сама щетка изготовлена из свиной щетины. Щетка эта не вегетари- анская, и не кошерная. Свиную щетину импортируют из Китая, что вызывает кое- какие вопросы. Лично я предпочитаю ненатуральную, пластиковую, научно изогну- тую, с мягкими нейлоновыми волосками зубную щетку. Сортировка крахмалов Термин «устойчивый крахмал» все чаще можно услышать во время обсуждений во- просов здорового питания. Дело не в том, что эти крахмалы трудно есть, нет, но они устойчивы к перевариванию, а это - почти одно и то же. Крахмал, глав- ный компонент таких продуктов питания, как картофель, рис, хлеб и выпечка, состоит из молекул глюкозы, соединенных в длинную цепь. Существуют две основ- ные разновидности крахмала: амилоза, в которой молекулы глюкозы (мономеры), соединены в прямые, неветвящиеся цепи, и амилопектин, в котором от основной цепи ответвляются более короткие цепи. Все эти молекулы объединяются в грану- лы, отличающиеся по форме и размерам. В процессе пищеварения амилоза и амилопектин расщепляются ферментами до глюкозы, но не с одинаковой легкостью. Амилоза усваивается с большим трудом, потому что прямые цепи отличаются плотной упаковкой и недостаточно хорошо доступны для пищеварительных ферментов. Другими словами, они более устойчивы к перевариванию. Однако размеры и форма гранул, которые образуются из крахма- лов, также определяют легкость, с которой ферменты проникают внутрь этих гра- нул и расщепляют крахмал до молекул глюкозы. «Устойчивые к перевариванию» крахмалы вместо того, чтобы расщепиться до глюкозы в тонком кишечнике, поступают в толстую кишку непереваренными, как растительные волокна, которые состоят из целлюлозы и не перевариваются кишеч- ными ферментами. В толстом кишечнике некоторые виды бактерий находят устойчи- вые крахмалы подходящим для себя источником питания. Подобно нам, бактерии в процессе питания выделяют отходы, так сказать, бактериальный кал. Продуктами переваривания устойчивых крахмалов являются короткоцепочечные жирные кислоты, например, масляная кислота, которая, как считается, играет определенную роль в поддержании здорового состояния клеток слизистой оболочки толстого кишечни- ка, предохраняя их от ракового перерождения. Однако более важным является тот факт, что, поскольку крахмал сопротивляется перевариванию, проходя по тонкому кишечнику, постольку образуется меньше всасывающейся в кровь глюкозы, а это означает, что организм потребляет меньше калорий, а поджелудочной железе не приходится секретировать слишком много инсулина. Одним из способов повысить содержание устойчивого к перевариванию крахмала в макаронных изделиях является определенная техника их приготовления. Нагре- вание, охлаждение, а затем повторное нагревание крахмала повышает содержание в нем амилозы относительно амилопектина, и, кроме этого, изменяет и свойства гранул, делая их более устойчивыми к действию пищеварительных ферментов. В одном из проведенных в Великобритании исследований десять человек в разные
дни ели либо горячие, либо холодные, либо снова разогретые макароны. В первый день участники ели только что сваренные макароны с томатным соусом, на второй день они получали холодные макароны, охлажденные в течение ночи, а на третий день испытуемые получили макароны, которые были охлаждены, а затем вновь ра- зогреты. После еды кровь на анализ брали каждые пятнадцать минут в течение двух часов. Употребление холодных макарон приводит к меньшему повышению уровня глюкозы в крови и к меньшему выбросу инсулина, чем употребление только что сваренных макарон. Удивительно, но сваренные, охлажденные и снова разогретые макароны вызывают уменьшение повышения уровня глюкозы в крови на 50 процентов с соот- ветствующим уменьшением секреции инсулина. Это может быть важно для больных сахарным диабетом и людей, желающих похудеть. Важно здесь то, что макароны не портятся от варки, охлаждения и разогревания. Их вкусовые качества от этого не страдают. Макароны пользуются популярностью в Европе и Америке, но в Азии и странах Карибского бассейна основным блюдом населения является рис. Короткозерный бе- лый рис представляет большую проблему, так как очень богат амилопектином. Следствием является быстрое высвобождение глюкозы и ее поступление в кровь, то есть высокий гликемический индекс27, связанный с повышенным риском разви- тия сахарного диабета. Этот тип риса особенно популярен в Азии, потому что амилопектин покидает зерна во время варки и разбухает, образуя гель, склеи- вающий зерна, которые, вследствие этого, становится удобнее есть палочками. Длиннозерный рис, напротив, богат амилозой, при варке остается рыхлым, не разбухает и отличается низким гликемическим индексом. Точно так же, как тех- ника приготовления изменяет гликемический индекс макарон, она может изменять этот показатель и у других видов крахмалистой пищи. Например, в картофельном пюре повышается содержание амилопектина, а в жареном рисе его содержание уменьшается. Правда, в большинстве случаев рис готовят на пару. Тем не менее, есть возможность уменьшать содержание амилопектина и в рисе. Ученые Шри-Ланки нашли относительно простой способ нарушать переваривав- мость риса, уменьшать его калорийность на 10-15 процентов. Это достигается добавлением кокосового масла (из расчета три процента кокосового масла от ве- са риса). Масло добавляют в кипящую воду до того, как положить в нее рис. По- сле этого рис в течение двенадцати часов охлаждают в холодильнике. Что делает с рисом кокосовое масло до конца непонятно, но предполагают, что оно образует комплекс с амилозой, препятствуя ее взаимодействию с пищеварительными фермен- тами, расщепляющими ее до глюкозы. Все это интересно для химика, но изменение отношения амилозы к амилопектину в Северной Америке, где рис едят не так уж часто, едва ли окажет значимое положительное воздействие на здоровье населе- ния. Но как насчет коричневого риса, в котором очень много волокон, препятствую- щих усвоению крахмала? Это тоже очень интересная тема. Некоторые разновидно- сти коричневого риса содержат большие количества мышьяка, всасываемого из почвы внешними слоями зерен. Именно этот, коричневый слой, отруби удаляют в процессе отбеливания риса. Коричневый рис содержит на 80 процентов больше не- органического мышьяка, чем белый рис; содержание мышьяка в коричневом рисе, правда, зависит от почвы места произрастания. Коричневый рис басмати, расту- щий в Калифорнии, Индии или Пакистане содержит очень мало мышьяка. «Экологи- чески чистый» рис содержит ровно столько же мышьяка, что и обычный рис, так как содержание мышьяка не зависит от использования пестицидов или удобрения. Из простых соображений безопасности, не стоит давать детям рис чаще, чем Гликемический индекс - это соотношение продуктов распада сахара в крови по отно- шению к общей массе продукта.
один-два раза в неделю. Для взрослых, потребляющих рис в количествах, харак- терных для северной Америки, проблема мышьяка не имеет никакого значения. Ко- нечно, если употребление в пищу макарон или риса вызывает у человека тревогу за собственное здоровье, то ему стоит заменить эти блюда какими-нибудь овоща- ми. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез КРАТКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ Шмид Р. Пектиназы Пектиназы - группа ферментов, которые разрушают пектин и тем самым обеспе- чивают текстуру и вкусовые качества фруктов и овощей при их созревании. Пек- тиназы нашли применение при переработке овощей и фруктов; объем мирового про- изводства пектиназ составляет ^1000 т в год. Пектины - кислые полисахариды с молекулярной массой 30000-300000. Основной структурной единицей пектина явля- ются молекулы метил-Б-галактуроновой кислоты, соединенные между собой 5-1,4- связью. Боковые цепи разнообразны по составу: они могут содержать D- арабинозу, D-ксилозу или D-галактозу. Высокомолекулярные пектины, содержащие много эфирных связей, формируют в растительных клетках первичную клеточную стенку, поэтому их называют «клеточным цементом». При гидролизе эфирных свя- зей и деполимеризации образуются короткие цепи пектина, несущие отрицательный заряд. При взаимодействии с ионами кальция эти цепи формируют гелеобразную структуру, в результате чего происходит размягчение растительной ткани. Этот процесс лежит в основе созревания овощей и фруктов. В промышленности гидролиз пектина используется при получении фруктовых и овощных пюре и соков. К пектиназам относятся следующие ферменты: • Эндополигалактуроназы (КФ 3.2.1.15) • Экзополигалактуроназы (КФ 3.2.1.67) • Пектатлиаза (КФ 4.2.2.2) • Экзопектатлиаза (КФ 4.2.2.9) • Пектинлиаза (КФ 4.2.2.10) • Пектинэстераза (КФ 3.1.1.11)
Для промышленной переработки овощей и фруктов применяют препарат, содержа- щий несколько ферментов. Соотношение между количествами ферментов в этой сме- си определяет свойства конечного продукта. Все пектиновые ферменты, используемые в пищевой промышленности, получают из непатогенных штаммов плесневых грибов (Aspergillus, Rhizopus). Большинство ферментов синтезируются в поверхностных культурах Aspergillus или Rhizopus, при этом в качестве питательной среды чаще всего служат пшеничные отруби. Уже через 100 ч культивирования при высокой влажности в питательной среде обнару- живается значительная ферментативная активность. Для выделения фермента при- меняют экстракцию и ультрацентрифугирование. После стерилизации и добавления стабилизаторов (глицерин, сорбит) препарат готов к использованию. В продажу ферменты поступают в жидком или высушенном виде, а также в виде гранулята. Препараты пектиназ содержат несколько ферментов, поэтому стандартизация пек- тиназной и других активностей (целлюлазной, гемицеллюлазной, гликозидазной и др.) крайне затруднена. С использованием штаммов, оптимизированных методами генетической инженерии, становится возможным получение вполне определенных ферментов. Отметим, что борьба потребителей против применения генных техноло- гий при производстве продуктов питания затрудняет проведение разработок в этой области. Основные области применения пектиназ: a) размягчение овощей и фруктов; b) переработка плодово-ягодной мезги в соки (яблочный, ягодный) или изго- товление вин; пектиназы в этом случае используются для снижения вязкости соков; c) обработка плодов цитрусовых - для предотвращения желирования; d) обработка вина для повышения прозрачности и стабильности. Пример практического использования пектиназ - производство фруктовых и овощных пюре для детского питания и соков с мякотью. За счет добавления пек- тиназ удается на 5-10% повысить выход сока и значительно облегчить фильтрова- ние. Целлюлазы и гемицеллюлазы применяются при получении крахмала из кукурузы, экстракции кофе и чая, а также для переработки овощей и фруктов. В пивоваре- нии добавление глюканаз бактерий или грибов повышает эффективность затирания солода. В Германии, однако, использование ферментов, так же как и любых дру- гих добавок при производстве пива, запрещено. Производство соков (например, виноградного, черносмородинового или яблочного) Ягоды Очистка (водой), освобождение от плодоножек, косточек, измельчение, получение жома Мезга Добавление пектиназ, иногда с целлюлазами и гемицеллюлазами (30 мин, 30 °С), отжим, декантация, протирание Соки с мякотью Пастеризация или обработка пектиназами, фильтрация через мембраны CD -О I- О X Пектиназы из Aspergillus niger Контроль 100
i— Пектин -о соон -о. он он в А] Пектинэстераза Пектинлиаза* Пектатлиаза*/поли- галактуроназа Образуется сахароангидрид Переработка моркови ГП Пектиназы из Aspergillus niger [2] Пектиназы и С1-целлюлазы из Aspergillus niger лпппг^щ Мытье и сортировка Измель- Кратковременное корнеплодов чение прогревание ттшт immmm Морковное пюре Морковный сок Протирочная машина Гомогенизатор Деаэратор |— Концентрат яблочного сока Сок * первичного отжима 95-100°С /шти г 41 |ш_ Арома- тизаторы и в Тонкий фильтр ы. Грубый фильтр [А] + [В] Резервуары с ферментами: пектиназы и а-амилазы [С] + [В Резервуары для осветления сока: желатин, бентонит 100 п л 80 н о о I 60 Л СО а; аз | 40 Л ? 20 Н Пастеризатор ryi Морковное '—' пюре Морковный сок —I 1 г" 10 20 30 Время реакции, мин 40 Ферменты в производстве молочных продуктов Наиболее важные ферменты, используемые при производстве молочных продуктов, относятся к протеазам, лактазам и липазам:
1. Самое большое промышленное значение имеют высокоспецифичные протеазы (сы- чужный фермент, реннин). Объем мирового производства этих ферментов со- ставляет около 1000 т в год, с использованием этих ферментов производства ^13 млн. т сыра (2004 г.). 2 . Обработка липазами и протеазами придает сыру специфический аромат. 3. Процесс производства многих молочных продуктов включает расщепление мо- лочного сахара. Эту реакцию осуществляет р-галактозидаза (лактаза). 4. Особый интерес вызывает использование молочной сыворотки - побочного про- дукта молочной промышленности. Сыворотка образуется в больших количествах (около 50 млн. тонн в год), и ее утилизация обходится очень дорого. Одна- ко сыворотка богата питательными веществами и может быть использована как питательная среда для роста микроорганизмов. 5. В некоторых развивающихся странах для стерилизации молочных продуктов применяют лизоцим или Н202/каталазу. Молоко представляет собой эмульсию мелких капелек жира в водном растворе. Для молока характерен следующий химический состав: • вода (90%), • триглицерины (жиры) (2-4%), • молочный сахар и белки (в сумме около 3%). Основной компонент белковой фракции молока - сложные фосфопротеины с моле- кулярной массой 20-30 кДа семейства казеиногена, формирующие агрегаты разме- ром до 1 млн. Да. к-Казеин в свежем молоке служит коллоидообразующим агентом. Для осаждения казеинов при приготовлении молочных продуктов используют раз- личные методы: добавление ионов Са2+ в концентрации более 6 мМ, закисление среды до рН <4,6, гидролиз пептидной связи между 105Рго и 106Met в молекуле к- казеина. Последняя реакция осуществляется с помощью протеолитического фермен- та химозина (реннина), который вырабатывается в слизистой оболочке желудка. В желудке млекопитающих казеин молока гидролизуется под действием кислот и химозина. Использование химозина при приготовлении сыра или творога - один из самых старых способ консервирования продуктов. Согласно классическому методу, фермент выделяют из желудков (сычугов) молочных телят, однако полученные та- ким способом препараты часто загрязнены другими ферментами. Учитывая техноло- гическую важность ферментов, расщепляющих казеин, особое значение приобретают методы получения бактериальных протеиназ и синтеза рекомбинантного химозина. Протеиназа из гриба Mucor miehei обладает той же специфичностью, что и живот- ный химозин, то есть расщепляет казеин в положении между 105Рго и 106Met. Этот фермент широко применяется в промышленности и получил название «бактериальный сычужный фермент». В 1987 г. ген предшественника сычужного фермента теленка был клонирован в клетки Е. coli как прохимозин, а с 1992 г. в США. рекомби- нантный фермент разрешен к применению в сыроварении. В странах ЕС и в Японии рекомбинантный химозин используется с 1997 г. В качестве хозяйских клеток в настоящее время предпочитают использовать Kluyveromyces lactis. Все детеныши млекопитающих, в том числе наши дети, получающие материнское молоко, способны усваивать лактозу. Однако после перехода на «взрослую» пищу многие особи теряют эту способность. Явление «непереносимости» лактозы встре- чается у людей почти всех народов. «Непереносимость» лактозы заключается в том, что сахар не усваивается в желудке, поэтому использование в пищу обычных молочных продуктов, богатых лактозой, вызывает диарею. Сходное по симптомам, однако, обусловленное другими причинами редкое заболевание галактоземия воз- никает в результате рецессивного дефекта аутосомного гена. При галактоземии нарушается синтез УДФ-галактозы, поэтому в организме накапливается избыточное количество токсических продуктов метаболизма галактозы. Больные галактоземией не должны употреблять в пищу продукты, содержащие галактозу. Лактоза молочных
продуктов при непереносимости к ней должна быть предварительно гидролизована до глюкозы и галактозы. Йогурты, лактозныи сироп для хлебопечения и другие молочные продукты, не содержащие лактозу, получают путем ферментации с помо- щью рекомбинантных микроорганизмов. При обработке липазами содержащиеся в молоке триглицерины, ацилированные остатками карбоновых кислот с короткой или средней углеводородной цепью, сыры получают специфический аромат. Выбирая липазы различной специфичности, можно получать сыры с разными вкусовыми качествами. г- Состав i Вода Жиры Белки Казенны Лактоза молока Молоко, % -88 -3-4 -33 -2,6 -3 Сыворотка, % -94 -0,5 -1 - -43 |— Плазмида для экспрессии прохимозина в клетках Е. со И trp-Промотор Ген про- химозина Т7-Терминатор атрп Переработка молока Стартовые Кисло- молочные продукты культуры f Сырный сгусток «Молодой» сыр Молоко Лактаза Кислота, Са2+, химозин Продукты, не содержащие лактозы ^ Сыворотка Лактаза i Разделение с помощью мембран Корма сельско- хозяйственных животных, сырье для ферментации Липазы, протеазы, другие ферменты, стартовые культуры Лактоза и белки сыворотки Зрелый сыр Лактозныи сироп © Водная эмульсия с мицеллами, содержащими а-, р- и к-казеин Гидрофобное ядро Полярные «хвосты» к-казеина -©- 1 -Фосфатные группы а- и р-казеина Отщепление полярных участков к-казеина с помощью химозина (сычужного фермента) приводит к разрушению мицелл и выпадению белка в осадок (створаживание молока также происходит в присутствии Са2+) Непереносимость лактозы и галактоземия Непереносимость лактозы* ^ Галактоза Галактоземия** Лактоза ->е р-Галактозидаза, «лактаза» + Глюкоза Галактозо-1-фосфат а Галактит (токсичное соединение) Нарушение осмотических процессов в тонком кишечнике: судороги и диарея ** Более 70% взрослого населения южноафриканского народа банту афроамериканцев, индейцев, китайцев и аборигенов Австралии ** Дефект гена 1-фосфат-уридилтрансферазы 9-й хромосомы, частота встречаемости 1:100 000 УДФ-галактоза Нормальный обмен веществ
Получение химозина — Природный способ Желудок (сычуг) молодых телят размельчение, активация фермента при рН < 5 ^F Экстракция раствор поваренной соли, 14 сут. ^- Очистка ультрафильтрация, стандартизация 200 ед./кг желудков Микробиологический способ Культура микроорганизмов штаммы-суперпродуценты Mucor miehei или М. pusillus ^^ Биореактор декстрозный сироп, соевая мука, 30 °С, 72 ч ^*- Очистка отделение мицелия, обратный осмос, осаждение 5000 ед./м3 за 72 ч Рекомбинантный способ Рекомбинантный микроорганизм Kluyveromyces lactis ^^ Биореактор ферментация с добавлением субстрата Очистка добавление кислоты, фильтрация 20 000 ед./м3 за 36 ч Использование ферментов в хлебобулочной и мясоперерабатывающей промышленности Получение опары - наиболее важный этап в производстве хлебобулочных изде- лий. Комбинированное молочнокислое и дрожжевое брожение при изготовлении хле- ба из ржаной муки способствует его лучшей усвояемости. Для приготовления тес- та, как правило, используют очищенные ферменты (а-амилазы, глюкоамилазы, про- теиназы, ксиланазы). Специфические ксиланазы препятствуют образованию геля, вызванному пентозанами, и таким образом снижают вязкость ржаного или пшенич- ного теста. Роль амилаз, глюкоамилаз и протеиназ заключается в разрыхлении теста. В зависимости от природы муки для теста используют разные ферменты в разных соотношениях. Добавление р-амилазы, катализирующей образование мальто- зы при гидролизе углеводов, позволяет значительно увеличить сроки хранения хлеба. Современная хлебопекарная промышленность во всем мире потребляет около 1000 тонн ферментов в год. Для производства колбасных изделий к мясу добавля- ют стартовые культуры микроорганизмов, что определяет вкусовые качества и сроки хранения полученных колбас. Нежный вкус мяса достигается обработкой протеиназами, которые частично расщепляют мышечные волокна. Чаще всего в мяс- ной промышленности используют протеиназу папаин. Муку для изготовления хлеба получают перемалыванием зерна. В завимости от вида зерна различают пшеничную, ржаную муку, муку из спельты1. Свойства поч- вы, на которой выращивался злак, климат и уровень зрелости на момент сбора урожая определяют содержание крахмала, пентозанов и белков. Воздействие фер- ментов может изменять состав муки: так, амилазы расщепляют крахмал до декст- ринов (ос-амилаза) , мальтозы (Р-амилаза) и, в конце концов, - до глюкозы. Этот процесс важен для следующих этапов переработки муки: например, пекарские дрожжи, используемые для приготовления опары, могут перерабатывать только мо- но- или дисахариды. Белок клейковины глютен связывает воду и формирует реле- образную структуру теста. При действии протеиназ эту структуру можно частично разрушить и таким образом повысить эластичность теста: это необходимо для эф- Спельта - зимостойкий сорт пшеницы, распространенный в Европе.
фективнохю удерживания С02, образовавшегося в результате жизнедеятельности дрожжей при получении опары. Слишком высокая концентрация протеиназ приводит к потере эластичности и излишнему размягчению структуры теста. На практике обычно используют а-амилазы, выделенные из солода, бацилл или плесневых гри- бов . Глюкоамилазы также получают из плесневых грибов. В современном производ- стве используют дрожжи, которые оптимизированы для быстрого образования опа- ры, следовательно и активность препаратов ферментов также должна быть высо- кой. Чаще всего применяется нейтральная протеиназа из Aspergillus oryzae, ко- торая разрыхляет клейковину в необходимой мере, не приводя к излишнему расще- плению белка. В современной хлебопекарной промышленности широко используются методы ана- лиза и контроля технологических процессов. Например, для изучения газообразо- вания и уменьшения вязкости используют метод определения числа падения. Для наблюдения за ходом протеолиза под действием протеиназ применяют фаринограф, экстенсограммы или альвеограммы, которые отражают изменение вязкости раствора при расщепления глютена. Мясо - это мышечная ткань, подвергнутая биохимической обработке. Особая роль в этой обработке принадлежит протеиназам (катепсинам). Основными крите- риями качества мяса служат сочность, вкусовые качества, цвет и мягкость. Су- ществует множество способов сделать мясо более нежным на вкус: так, в Европе мясо маринуют, а в некоторых странах его заворачивают в листья папайи или за- мачивают в ананасовом соке или в соке папайи. При смачивании раствором папай- на (сульфгидрильная протеиназа, выделенная из папайи) мясо тоже становится мягким. Можно также делать инъекции неактивного папаина животным непосредст- венно перед забоем: в мясе убитого животного окисленные группы папаина вос- станавливаются, происходит активация фермента и частичное разрушение мышечной ткани. Эластичность теста Растяжимость (эластичность) Контроль 3 г протеиназы* 6 г протеиназы* 30 г протеиназы* на 100 кг муки из Bacillus amyloliquefaciens Пробная выпечка 1500-1 1 1000 & 500- о 0 10 В присутствии ферментов Амилаза из Aspergillus oryzae, ксиланаза из Aspergillus niger 30 и г 60 90 Время, мин * Вклад в увеличение объема: а-амилаза + 10%, протеиназы + 5%, ксиланазы + 25%, 1 1 120 160
г- Ферменты, пр Компон Крахмал Белки Слизистые вещества (= пентозаны) именяемые при енты муки а-Амилаза р-Амилаза Протеиназы (оксидазы) Специфические ксиланазы подг к- W —► w ото в ке теста Тесто (мука + вода + дрожжи) Декстрины 1 р-Амилаза Сахар (мальтоза) 1 Дрожжи С02 Разрыхление плотной структуры Расщепление пентозанов Преимущества W ГсидиЛКсл ILLId W МрОМаТНЫИ, ПОДЖарИСТ ЫИ XiltJU Увеличение объема (воздушность теста) W ГсиДСЛКи lULld Переработка вязкой ржаной ► муки, увеличение объема (воздушность теста) — Ферменты в хлебопечении Фермент а-Амилаза из солода, Bacillus, Aspergillus, глюкоамилаза из Aspergillus oryzae Протеиназы из плесневых грибов Ксиланаза из Trichoderma viride р-Амилаза из В. stearothermophilus, Aspergillus Действие Расщепление крахмальных гранул в муке, гидролиз крахмального клейстера с образованием мальтозы и глюкозы Разрушение глютена Разрушение слизистых веществ Увеличение срока хранения, более насыщенный аромат Метод определения Образование газа при дрожжевом брожении*, измерение вязкости (амилограф), пробная выпечка Вязкость и эластичность (фаринограф^ экстенсо- граммы и др.) Измерение вязкости (амилограф) Органолептически * Saccharomyces cerevisiae перерабатывают только мальтозу или глюкозу (не действуют на другие олигосахариды) Эффект Увеличение объема, улучшение структуры корочки, улучшение вкусовых качеств Эластичное тесто, повышенное содержание газа Улучшение механических свойств хлеба (пористость, равномерность) Предотвращает взаимодействие крахмала и глютена Ферменты в кожевенной и текстильной промышленности Ремесло выделки шкур животных было развито еще в античные времена. В этом процессе традиционно используется известь, концентрированные растворы щело- чей, серосодержащие соединения, а по классическим (традиционным) методикам, экскременты домашних животных в качестве «фермент-содержащехю» компонента. Отсюда сложившееся мнение о выделке кожи как о «грязном» производстве. В 1904 г. Отто Рём впервые подробно изучил процесс получения кожи из шкур животных, описал биохимические реакции каждой стадии и показал важность использования ферментов в этом производстве. Объем протеаз, потребляемых современными коже- венными предприятиями, составляет около 100 т в год. Кожа млекопитающих имеет следующий состав: 60-65% воды, 30% белков и 2-10% жиров. Белки кожи в основном (на 90%) представлены коллагеном, а другие ком-
поненты (кератин, эластин и др.) составляют всего 10%. Эпидермисом называется внешний слой кожи, это 1% толщины всего кожного покрова. В эпидермисе выделя- ют следующие зоны (начиная от внешней поверхности): роговая, блестящая, зер- нистая и ростковая (или мальпигиева). Расположенный под эпидермисом слой со- единительной ткани называется дермисом (другие названия: кориум, кутис) - 85% толщины кожи. В дермисе располагаются корни волос, кровеносные сосуды, пото- вые и сальные железы. Поверхностная зона дермиса (сосочковая), богатая кол- лагеновыми волокнами и сосудами, имеет рыхлую структуру и выполняет питатель- ную функцию, а ниже располагается ретикулярный слой из плотной соединительной ткани. Еще глубже находится подкожная клетчатка (15%), состоящая из соедини- тельной ткани и жировых отложений («лицевой спилок»). При выделке кожа осво- бождается от волос, мышечных компонентов, нефибриллярных белков и воды. Не- стабилизированная (плохо выделанная) кожа во влажных условиях быстро разлага- ется под действием бактерий, а при высыхании становится ломкой. Свежие шкуры консервируют (солевание), чтобы предотвратить гниение в ре- зультате заражения микроорганизмами. После этого сухие шкуры можно хранить в течение продолжительного времени. Затем следует стадия отмоки, когда шкуру помещают в раствор, содержащий поверхностно-активные и другие вещества для удаления грязи, крови, остатков жиров и нефибриллярных белков. Для ускорения и улучшения качества отмоки в современном кожевенном производстве часто ис- пользуют протеолитические ферменты. Сырье, предназначенное для изготовления дорогих сортов кожи, сохраняющих естественный рисунок, проходит обработку протеиназами, при которой происходит полное разрушение пигментных включений, потовых и сальных желез. Такие сорта изготавливают с применением прозрачных анилиновых красителей и поэтому их называют анилиновыми. Применяемые ферменты должны проявлять высокую активность, однако при этом не разрушать коллаген. Наибольшее распространение получили трипсин (панкреатический экстракт) и дру- гие протеиназы, выделенные из Bacillus subtilis и Aspergillus sojae. Следую- щая стадия - золение - заключается в обработке шкуры суспензией извести с до- бавлением сульфита натрия, в результате ослабляется связь между шерстью и дермисом. Раньше такую обработку осуществляли вручную втиранием суспензии в поверхность шкуры. В современной промышленности золение проводят с использо- ванием сильнощелочных растворов гидроксида кальция, сульфита натрия, а также устойчивых в щелочных условиях протеиназ, например из Bacillus alkalophilus. Затем следует стадия мягчения, во время которой происходит обеззоливание с помощью солей аммония или органических кислот. Особая роль в мягчении принад- лежит панкреатическим ферментам и нейтральным и щелочным протеазам, выделен- ным из бактерий и грибов. Эти ферменты удаляют остатки неколлагеновых белков и разрыхляют коллаген, делая его более доступным для окрашивания. Для хромо- вого дубления также используют протеазы, выделенные из грибов. Попытки усо- вершенствовать технологический процесс и повысить эффективность процессов от- моки, золения и мягчения, объединив их в одном производственном этапе пока не увенчались успехом, однако в этом направлении ведутся активные работы. Уже предложены технологии, позволяющие на 50% снизить время обработки и количест- во используемой воды. В ткацком производстве качество продукции и производительность в значитель- ной мере зависят от прочности нити. Для того чтобы не допустить разрыва воло- кон при многократном растяжении, нити шлихтуют, то есть наносят на них тонкий слой клеящего вещества. Чаще всего в качестве шлихты используют крахмал. Пе- ред окрашиванием и дальнейшей обработкой полученной ткани необходимо удалить шлихту. В случае крахмальной шлихты для этого используют ос-амилазу, выделяе- мую обычно из Bacillus sp. а-Амилаза и целлюлаза используются также при про- изводстве джинсовых («stone-wash») тканей (как правило, эти ткани приобретают особый внешний вид при стирке в присутствии камней и песка).
Строение кожи млекопитающих и выделка кожи Солевание Волос Кровенос- ный сосуд Потовая железа Жир — Мездрение (на этой стадии кожа называется «гольем») (консервирование) Эпидермис Дермис (кориум) Подкожная J клетчатка Горизонтальное разделение кожи при пропускании через специальные станки Хранение сырой кожи Отмока, золение (освобождение от шерсти, разрыхление) ► ш -J ► Двоение Обеззоливание, мягчение, пикелевание, хромовое дубление Внешняя поверхность ► ш^> с Отжим Мездра Фальцевальный нож Дермис ► ► Нейтрализация, Подсушивание дубление, окрашивание, Этот полуфабрикат жирование^ кожи называется <15Г>ПГ1 вет-блю _J*lL±J Вытягивание Высушивание Кондицио- нирование ► Г_ Uaaaaaaaaa/Lq | Кожа на этой стадии называется крастом г- Ферменты в кожевенном производстве 1 ш ш ш Е S во Этап отделки Отмока (разрушение белков, клеточных включений, освобождение от шерсти) Обезволашивание Золение Обеззоливание и мягчение Пикелевание, кислое мягчение (увеличение эластичности, улучшение впитывания красителя) Разрыхление полуфабриката вет-блю РН 7-9 10 12J5 8-9 5-6 б Объект воздействия Нефибриллярные белки, жиры Кератин Неколлагеновые белки Остатки белков, жировые клетки Коллаген Кожа после хромового Фермент Протеиназы из грибов и бактерий, трипсин (панкреатический экстракт) Кератиназы, протеиназы Протеиназы из грибов и бактерий (эластаза) Протеиназы из грибов и бактерий, трипсин (панкреатический экстракт) Протеиназы из грибов и бактерий, трипсин (панкреатический экстракт) Протеиназы из грибов дубления
Шлихтование в текстильной промышленности Замачивание и пропитывание крахмальным раствором Водяной пар Разрушение крахмала Отмывка Обычная или термостабильная а-амилаза из Bacillus (60-110 °С) Перспективы получения ферментов для промышленных технологий Стремительный прогресс генетической инженерии обусловил развитие новых под- ходов к поиску ферментов: усовершенствованы традиционные методы скрининга, разработаны методики переноса генетической информации между различными орга- низмами, и во многих случаях найдены пути увеличения выхода необходимого фер- мента. Несмотря на это, в промышленном синтезе ферменты все же редко выдержи- вает конкуренцию с химическим синтезом. Во-первых, для многих важнейших реак- ций синтеза, например, реакции образования углеродных связей, известно лишь несколько ферментов, не требующих дорогостоящих кофакторов. Во-вторых, время, которое затрачивается на разработку метода получения фермента и на повышение выхода продукта в штаммах-продуцентах, значительно превышает время на полный цикл внедрения метода химического синтеза веществ для фармакологии или сель- ского хозяйства. Ввиду явного отставания ферментативного синтеза от химиче- ского становится очевидной актуальность следующих направлений развития науки: 1) рациональная белковая инженерия; 2) направленная эволюция; 3) новые методы скрининга для изучения огромного разнообразия природных ферментов. Живые организмы обитают в самых разнообразных условиях и вырабатывают фер- менты, приспособленные для функционирования в специфических средах. Механизмы приспособления к условиям существования особенно разнообразны у микроорганиз- мов : в процессе эволюции некоторые из них сумели приспособиться к самым экс- тремальным условиям - рН, температура, жесткий осмос и др. При систематиче- ском скрининге необычных сред обитания (щелочные или кислые природные среды, глубоководные впадины, горячие источники и др.) регулярно обнаруживают новые микроорганизмы, из которых выделяют ферменты с необычными свойствами. Так, ДНК-полимераза I (Taq-полимераза), широко применяемая для проведения ПЦР, вы- делена из термофильной бактерии Thermus aquaticus, обитающей в гейзере (90 °С) на территории Йеллоустонского заповедника. В гидротермальных источниках (110 °С, 150 бар) Средиземного моря на глубине 1500 м были обнаружены не изу- ченные ранее микроорганизмы, относящиеся к группе архей. Оказалось, что ДНК- полимераза этих организмов делает меньше ошибок, чем Taq-полимераза в анало- гичных условиях. Некоторые из этих ферментов уже поступили в продажу, в част- ности Pfu- и Tma-полимеразы. Современные методы молекулярной биологии, в частности белковая инженерия или направленная эволюция, открывают новые возможности для скрининга и опти-
мизации ферментов для промышленного применения. Наиболее наглядны успехи на- правленной эволюции для получения ферментов, обладающих высокой стабильностью в экстремальных температурных и кислотно-щелочных условиях. Методами биоин- форматики можно проводить ускоренный поиск новых ферментов на основе данных, полученных при секвенировании геномов. К настоящему времени полностью секве- нированы геномы нескольких сотен микроорганизмов: при сравнении их последова- тельностей с консенсусными последовательностями известных ферментов удалось обнаружить несколько сотен ферментов с неясной субстратной специфичностью. С помощью ПЦР были получены кДНК этих ферментов, однако поиск природных суб- стратов - чрезвычайно сложная задача. Анализ консенсусных областей 16S-pPHK различных бактерий позволил предположить, что к настоящему времени лишь 1% всех существующих бактерий классифицированы и могут быть культивированы. В связи с этим осуществляются попытки обнаружения новых ферментов из некульти- вируемых микроорганизмов путем выделения и экспрессии ДНК («Метагеном») из естественных природных источников. Для этого выделяют ДНК, при помощи фермен- тов расщепляют ее на фрагменты небольшого размера, чтобы их можно было встро- ить в вектор, затем экспрессируют их в клетках-хозяевах и проводят функцио- нальный анализ полученных продуктов. Несмотря на то, что методика еще не окончательно разработана, таким способом уже удалось выделить и охарактеризо- вать несколько ферментов с необычными функциями. Разнообразие живых организмов (число видов) Простейшие 30 800 • ~ * Высшие растения 248 400 Водоросли 26 900 Грибы 69 000 Прокариоты (бактерии и археи) 4 800 Вирусы 1 000 Животные 281 000 / Насекомые 751000 Способы получения новых ферментов Скрининг ферментов Клонирование (не всегда) Скрининг in silico (базы данных о структуре ДНК) ДНК Из донных отложений, из почвы Белковая инженерия Направленная эволюция Метод получения j Выделение ДНК из проб, отобранных в необычных средах обитания т Экспрессия в организмах-хозяевах Применение в промышленных технологиях -► Традиционный путь Расщепление рестриктазами Получение фрагментов ДНК необходимой длины Экспрессия в клетках-хозяевах £. cod, стрептомицеты и др. Отбор Выбор «подходящего» фермента
Разнообразие липаз (структура и консенсусная последовательность) /13 Candida antarctica В (S = серии в активном центре) - TWSQG 0,5 нм \ ог I I Ser Ser ' О Rhizomucor miehei GHSLG - l Ser Sef Candida rugosa - GESAG - oAo® sir Ser xp~]..o0 Свойства различных ДНК-полимераз Источник Thermus aquaticus Thermotoga maritima Pyrococcus furiosus Thermococcus litoralis Время полужизни фермента при 95° С, мин 40 20 >120 1380 3' -> 5'-экзонуклеаз- 59 -» З'-экзонуклеаз- Свойства концевых участков продукта ная активность Отсутствует Отсутствует Присутствует Присутствует ная активность Присутствует Присутствует Отсутствует Отсутствует З'А З'А 95% тупых концов (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Химичка ВЫДЕЛЕНИЕ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИИ Лазурьевский Г.В. и др. ВВЕДЕНИЕ Природные органические соединения отличаются большим многообразием физиче- ских и химических свойств. Среди них встречаются относительно простые по со- ставу жидкие вещества, обладающие значительной летучестью, твердые кристал- лические соединения, в широком интервале отличающиеся друг1 от друга по температуре плавления и растворимости, и, наконец, высокомолекулярные. По химическим свойствам это углеводороды, спирты, кислоты, основания, уг- леводы и т. п. или их соли, зфиры и другие производные. Наиболее распространены два способа выделения органических соединений из природных продуктов: перегонка с водяным паром и экстракция растворителя- ми. Первым способом получают сравнительно небольшое количество веществ. Второй способ более универсален. Перегонка с водяным паром Перегонка с водяным паром имеет наибольшее значение для выделения эфир- ных масел. Эфиромасличные растения отличаются невысоким содержанием лету- чих веществ (редко более 1%). Чтобы получить эфирное масло в количест- вах, достаточных для исследования, необходимо переработать большое количе- ство растительного материала. Для этого используются металлические пере- гонные аппараты особой конструкции (рис. 1).
Рис. 1. Металлический перегонный аппарат. В лабораториях применяют обычный прибор для перегонки с водяным паром, но колбу берут по возможности больших размеров и до горла загружают сырьем (рис. 2) . Рис. 2. Прибор для отгонки эфирных масел.
Приемником служат градуированная трубка с оттянутым концом или пипетка, опущенная в большую пробирку с тубусом. Верхний конец трубки расширен или снабжен небольшой конической воронкой. В таком приемнике можно не только со- бирать эфирное масло, но и определять его выход. При помощи градуированной трубки эфирное масло легко отделяют от водного слоя. Для этого верхний конец трубки закрывают пальцем, трубку приподнимают и осторожно сливают воду, масло переносят в склянку и сохраняют для дальнейшей работы. Если нужно отогнать большое количество масла, в качестве приемника применяют флорентийский сосуд (рис. 3). Рис. 3. Флорентийский сосуд. Экстракция В лабораторной практике наиболее распространена экстракция настаиванием. Исходный материал предварительно высушивают на воздухе и измельчают. Однако в процессе сушки возможны ферментативные изменения некоторых веществ. В этом случае обезвоживание проводят в глубоком вакууме или фиксируют свежий расти- тельный материал спиртом. Иногда перед экстракцией сырье обрабатывают щелоча- ми или кислотами, в зависимости от природы извлекаемых веществ и используемо- го растворителя. Подготовленный материал загружают в сосуд (колбу, склянку) и заливают рас- творителем; чаще других применяют воду, петролейный эфир, диэтиловый эфир, метиловый и изопропиловый спирты, хлороформ, дихлорэтан, четыреххлористый уг-
лерод, бензол. Настаивание проводят в течение нескольких часов или даже су- ток, после чего растворитель сливают через бумажный или марлевый фильтр и концентрируют. В некоторых случаях используют осадители или адсорбенты. Однако этот способ не всегда позволяет достичь полного извлечения. Только многократным настаиванием в новых порциях растворителя удается перевести в раствор практически все экстрактивные вещества. Когда требуется накопить из- влекаемое вещество в больших количествах, применяют перколяторы из жести, оцинкованного железа или луженой меди. Им придают форму конуса или цилиндра с коническим дном, снабжают сливным краном и хорошо пригнанной крышкой (рис. 4) . Рис. 4. Перколятор. Чтобы получить концентрированный экстракт и уменьшить расход растворителя, сосуды для настаивания или перколяторы объединяют в батареи и экстракцию ве- дут по принципу противотока. Сырье загружают во все сосуды (перколяторы), а растворитель заливают сначала только в один и оставляют стоять не менее су- ток. Затем экстракт из первого сосуда переливают во второй. Сырье после пер- вой экстракции заливают новой порцией растворителя и опять некоторое время выдерживают. Затем раствор из второго сосуда переливают в третий, из первого — снова во второй, а первый в третий раз заполняют растворителем. Так после- довательно растворитель пропускают через все сосуды. В результате получается концентрированный экстракт, пригодный к дальнейшей переработке.
По окончании одного цикла экстракций первый сосуд опорожняют и заполняют свежим сырьем; Первый сосуд теперь считают последним, второй — первым, третий — вторым и т. д. Чтобы ускорить экстракцию и достичь полноты извлечения при малой затрате растворителя, применяют аппарат Сокслета (рис. 5). Он удобен для аналитических исследований (например, для определения масличности семян), но в ряде случаев может быть использован и для накопления продуктов. Следует иметь в виду, что при длительном нагревании экстракта в приемной колбе час- тично могут осмоляться отдельные компоненты смеси. Рис. 5. Аппарат (экстрактор) Сокслета с обратным хо- лодильником и перегонной колбой. Растворы концентрируют и в колбах Вюрца, как и в любых других, имеющих на- садку для соединения с холодильником. Если экстракта большие количество, то рекомендуется непрерывно подавать его
в колбу с той же скоростью, с какой отгоняется растворитель. В этом случае прибор собирают согласно схеме, приведенной на рис. 6, причем растворитель целесообразно отгонять в вакууме. Рис. 6. Прибор для концентрирования растворов в вакууме. Для переработки 3—10 кг сырья рекомендуется автоматический экстрактор (рис. 7) . В его конструкции учтены особенности автоматических экстракторов, приме- няемых в лабораториях и в промышленности. Перколяторы 3 между собой и с пле- ночным испарителем 2 соединены системой стеклянных трубок, снабженных крана- ми. Чтобы выключить из цикла один из перколяторов под загрузку и разгрузку, необходимо перекрыть кран. По окончании процесса через патрубок 5 подают в перколятор перегретый пар, при помощи которого, отгоняют почти весь раствори- тель. Пленочный испаритель 2, служащий для концентрирования экстракта, пред- ставляет собой конусный сосуд, соединенный с цилиндром. По впаянному в цилин- дре змеевику проходит пар и нагревает только ту часть жидкости, которая со- прикасается со змеевиком. Растворитель испаряется и через холодильник вновь поступает в перколятор. Очередная порция раствора омывает змеевик тонким ело-
ем (пленкой) и быстро вскипает. Скорость отгонки 5-8 л/ч. Уровень жидкости в испарителе остается постоянным, так как экстракт непрерывно поступает в него из перколятора через сифонную трубку. Концентрированный экстракт сливается периодически. В пожарном отношении такой испаритель безопасен. Парообразова- тель 1 снабжен обратным холодильником, благодаря чему объем воды в нем во время работы не меняется. Рис. 7. Схема аппаратуры для автоматической экстракции: 1 — па- рообразователь; 2 — пленочный испаритель; 3 — перколяторы (3 шт.) ; 4 — холодильники; 5 — патрубок для соединения перколяторов и подачи пара; 6 — пеногаситель.
В пленочном испарителе можно отгонять растворители из экстрактов, получен- ных настаиванием и в простых перколяторах. Для ускорения отгонки растворите- лей, особенно высококипящих, рекомендуется создавать вакуум водоструйным на- сосом. К прибору в этом случае подключают более мощную охладительную систему, предотвращающую потерю растворителя. Более удобен в работе малогабаритный роторный испаритель. Прибор емкостью 2 л позволяет отгонять, например за 1 ч до 10 л метанола. Общий вид установки показан на рис. 8. Высокая производительность прибора обеспечивается большой поверхностью испарения жидкости, растекающейся по внутренним стенкам колбы при ее вращении в виде, быстро движущейся тонкой пленки. Малая толщина пленки обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи и незначительное сопротивление пару, выходящему из жидкости. Благодаря этому происходит быстрое и равномерное испарение жидкости без толчков и образования пены. Рис. 8. Роторный испаритель. Роторный испаритель состоит из стеклянной трубки со шлифом , к которому присоединяется круглодонная колба А, нагреваемая водяной баней В. Двигатель С приводит колбу во вращение, и пары растворителя поступают в обратный холо- дильник F, где охлаждаются и конденсируются, стекая в колбу-приёмник G. Части роторного испарителя могут дополнительно закрепляться при помощи штатива D и лапки Е. Иногда использование роторного испарителя происходит при понижении темпера- туры кипения растворителя за счёт создания в его системе пониженного давления при помощи водоструйного или вакуумного насоса. Данный подход позволяет уда- лять растворитель из раствора при более низкой температуре, избегая побочных реакций, которые могут протекать при нагревании смеси. Для быстрого сброса вакуума в системе предусмотрен кран Н, который также часто применяется для 1 Ответственная деталь прибора — стеклянный герметический затвор — может быть изго- товлена из медицинского шприца.
впуска в систему инертного газа (аргона или азота). Испарение растворителя происходит из тонкой плёнки на внутренней поверхно- сти колбы. За счёт вращения колбы эта поверхность постоянно обновляется, что значительно увеличивает скорость упаривания. Вращением колбы также достигает- ся эффективное перемешивание раствора, снижающее вероятность его выбрасывания из колбы. Нагрев при помощи водяной бани увеличивает давление пара раствори- теля и также ускоряет испарение. Скорость вращения и сила нагрева обычно ре- гулируются при помощи элементов управления роторного испарителя. По мере того, как растворитель испаряется, его пары конденсируются на холо- дильнике и стекают в колбу-приёмник. Если охлаждение достаточно эффективное, то в приёмнике удаётся собрать практически весь упаренный растворитель. Рас- творённое вещество при этом остаётся в колбе, из которой происходит упарива- ние. Подавать экстракты на упаривание удобно при помощи гибкой полиэтиленовой трубочки, пропущенной, через холодильник во вращающуюся колбу. В этом случае скорость поступающего экстракта следует установить соответственно скорости отгонки растворителя. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Химичка *г Г ТЕТРАЗОЛ1 Тетразол — пятичленный ароматический гетероцикл с четырьмя атомами азота (CH2N4) . Бесцветные листовидные кристаллы растворимые в воде, ацетоне, этано- ле . Проявляет амфотерные свойства, протонируясь по азоту N4 и отщепляя протон от атома N1 (pKa — 2,68). Образует аддукты с солями переходных металлов (AgN03, HgCl2) . Впервые был синтезирован реакцией синильной кислоты с азотистоводородной кислотой в этаноле. Препаративный метод синтеза тетразола — дезаминирование 5-аминотетразола, получаемого нитрозированием аминогуанидина с дальнейшей циклизацией образо- вавшегося азида, действием азотистой кислоты в спиртовом растворе. Производные тетразола используются как взрывчатые вещества (напр. комплексы 5-нитротетразола), лекарственные препараты (коразол). Некоторые производные тетразола, например МТТ, применяется в биохимическом анализе (МТТ-тест). 5-аминотетразол применяется как компонент газогенератора в автомобильных подушках безопасности. Не смотря на давнее опубликование работ связанных с химией производных тет- разола, количество людей решивших попробовать свои силы в этой интереснейшей области химии высокоэнергетических материалов остается небольшим - видимо причиной тому стала сложная доступность исходных реагентов, которые зачастую можно приобрести лишь в магазине хим. реактивов. Эти сложности побудили авто- ров данной статьи на поиск и апробирование новых - более простых и не требую- щих редких реагентов путей синтеза этого класса соединений, и такие пути были найдены. В качестве доступного дешевого сырья для данного синтеза были выбра- ны мочевина и нитрат аммония, которые легко может приобрести любой желающий, остальные реагенты использованные по ходу синтеза так же могут легко быть приобретены или получены в кустарных условиях. Синтез не требует большого ко- личества стеклянной аппаратуры и доступен для выполнения любому новичку. Об- щая схема предлагаемого нами процесса приведена на картинке ниже, под которой постадийно расписаны нужные реактивы и измеренные выходы продуктов соответст- вующих реакций. Не путатайте с «Тетразол Л.А» - это антибактериальный препарат на основе тетрацик- лина.
о II с H2N' ~NH2 Мочевина Zn _ NH4NO3 Сплавление H2N NH II С NH H2SO4 Дегидратация NH2*HNOj H2N NO2 CH3COOH NH II С Нитрат гуанидина NH HNO2 Нитрогуанидин п Аминогуанидин NH2 ,N НатСОз H2N N N^ ^ Циклизация HN03 реакция За^дмеера NC^ / ^.C N |( Э ) N©Cu®N ( (-) }| ^N С— / Гуаиилазид NC^" N N / N / NH Кислая медная соль 5-нитротетразола (Эрзац малахит) н N \ 1 /~NHJ 5-Амииотетразол N02 *4Н20 NaOH Кипячение / 0 0 Na Н2О J 5-иитротвтразолат натрия дигндрат 1. Получение нитрата гуанидина из мочевины и нитрата аммония. Реагенты: 340 нитрата аммония и 320 г мочевины. Выход: 190-210 г нитрата гуанидина или 60% теории. 2. Получение нитрогуанидина дегидратацией нитрата гуанидина. Реагенты: 200 г нитрата гуанидина, 510 г конц. серной кислоты. Выход: 142.5 г нитрогуани- дина или 84% от теории. 3. Восстановление нитрогуанидина в аминогуанидин. Реагенты: 142.5 г нитрогуа- нидина, 456 г цинковой пыли, 85.5 г ледяной уксусной кислоты или эквива- лентное количество раствора, 132 г хлорида аммония, 144 г соды. Выход: 112 г аминогуанидин бикарбоната или 60% теории. 4. Получение 5-аминотетразола диазотированием аминогуанидина. Реагенты: 112 г аминогуанидин бикарбоната, 710 мл 15% азотной кислоты, 56 г нитрита на- трия, 95 г соды. Выход: 60 г моногидрата 5-аминотетразола или 71% теории. 5. Получение 5-нитротетразола действием нитрита меди на 5-аминотетразол. Реа- генты: 60 г моногидрата 5-аминотетразола, 121 г нитрита натрия, 64 г суль- фата меди, 156 мл 70% азотной кислоты или эквивалентное количество разбав- ленного раствора. Выход: 50 г дигидрата натриевой соли 5-нитротетразола или 50% теории. Как видно из приведенных выше данных тотальный синтез производных тетразола из доступных реагентов весьма реален. А 50 г натриевой соли 5-нитротетразола которую можно получить исходя из 340 г нитрата аммония и 320 г мочевины это весьма неплохой результат для такого многостадийного синтеза. Авторы статьи надеются, что данный материал окажется полезным для широкого круга читателей и поможет им открыть свой путь в химию интереснейшего класса соединений - азотистых гетероциклов.
Получение нитрата гуанидина Нитрат гуанидина (гуанидин азотнокислый) — [C(NH2)3]N03 — комплексная соль азотной кислоты и исключительно сильного однокислотного органического основа- ния — гуанидина; бесцветные (при наличии примесей — желтоватые) пластинчатые или удлиненные призматические кристаллы удельного веса 1,44 г/см3 с темпера- турой плавления 214,2 С. В отличие от свободного основания, нитрат гуанидина вполне стоек и не разлагается ни кипящей водой, ни при плавлении; температура начала активного разложения — около 270 С. Растворим сравнительно хорошо (13% при 20 С и 32% при 55 С) , хуже — в эти- ловом спирте (11,5% при 78 С) и практически нерастворим в неполярных раство- рителях (бензол). Молекулярный вес: 122,1. Основным промышленным методом синтеза нитрата гуанидина является, видимо, прямой аммонолиз мочевины, проходящий в расплаве нитрата аммония в присутст- вии катализатора (силикагеля). Выделяющаяся в реакции вода расходуется на гидролиз половины взятой в реакцию мочевины до С02 и NH3. Применение • Из-за низкой работоспособности и бризантности как взрывчатое вещество нит- рат гуанидина в настоящее время практически не применяется; • в промышленности взрывчатых веществ он используется как полупродукт при получении нитрогуанидина (пикрила, NQ) — более мощного высокобризантного «холодного» ВВ (компонента малочувствительных взрывчатых композиций и без- дымных порохов). • Сам нитрат гуанидина также иногда вводится в пороха; кроме того, он спосо- бен образовывать гомогенные сплавы (твердые растворы) с другими нитратами, что используется при изготовлении некоторых твердых ракетных топлив. • Как источник гуанидина, его нитрат находит некоторое применение при произ- водстве полимерных материалов (в т.ч., ионообменных смол), средств защиты растений, лекарственных препаратов. Общая схема реакции выражается уравнением: О NH 2 H2N^ ^NH2 H2N" ^NH2*HN03 Мочевина Нитрат гуанидина На практике нитрат гуанидина получают стародавним способом. Итак, реактор - 2х литровая высокая кастрюля из нержавеющей стали нагреваемая на масляной ба- не и электроплите. Электромешалка (прим. 1) - 9 В мотор постоянного тока вы- дранный из старого китайского магнитофона, лопасти мешалки из нержавеющей стали, вал из колена телескопической радиоантенны. Все склеено эпоксидкой и покрыто тефлоновым лаком. В реактор помещается 340 г нитрата аммония (жела- тельно просушить, но я использую прямо из пакета - прим. 2), 200 г мочевины и 80 г прокаленного селикагеля. Реактор помещается в масляную баню при темпера- туре 195 С и после полного расплавления смеси греется 2 часа. В ходе реакции выделяются аммиак и углекислый газ, так что вытяжка очень даже рекомендуется (я делаю на балконе). Через 2 часа добавляются оставшиеся 120 г мочевины и расплав греется еще 2,5-3 часа (добавлять сразу всю мочевину нельзя так как NH****» ^ II + С02 + 2NH3 Сплавление ^-С,
будут образовываться различные производные триазина). Далее реакционная масса охлаждается и в нее приливается 250 мл воды, все доводится до кипения и на горячую фильтруется, силикагель на фильтре промывается дополнительно 150 мл кипящей воды. Фильтраты объединяются и охлаждаются до 0 С, выпавший нитрат гуанидина фильтруется и перекристаллизуется из минимального количества воды. Выход обычно составляет 190-210 г перекристаллизованного довольно чистого нитрата гуанидина, что составляет примерно 65-70% на мочевину. Примечания: 1. Последние плавки проводились вообще без электромешалки и они показали, что выход уменьшается буквально на 2-3%, единственное перемешивание расплава проводилось при внесении второй части мочевины. 2. Чем суше будут компоненты, тем меньше будет вспенивание реакционной массы, особенно на начальном этапе. Слева - реактор, справа очищенный нитрат гуанидина. Получение нитрогуанидина Нитрогуанидин (пикрил, NQ) - С (NH)NH2)NHN02 - бесцветные или слегка желто- ватые волокнистые кристаллы плотностью 1,71 г/см3 с температурой плавления 232 С (с разложением), воспламеняющиеся с трудом и горящие не коптящим пламе- нем. NQ ограниченно растворим в обычных органических растворителях и в холод- ной воде; растворим в горячей воде (0,44% при 30 С и 7,5% при 100 С) и осо- бенно хорошо - в растворах щелочей. Молекулярный вес NQ 104,1; энергия обра- зования - 773,4 кДж/кг, энтальпия образования -893 кДж/кг, теплота взрыва 3220 кДж/кг (вода - жидкость) и 2876 кДж/кг (вода - газ) , удельная энергия 964 кДж/кг (работоспособность в бомбе Трауцля 305 см3) , объем детонационных газов 1075 л/кг, кислородный баланс -30,7%, содержание азота 54%. Нитрогуани- дин является "холодным" ВВ с низкой температурой взрыва и с работоспособно- стью, лишь незначительно превышающей работоспособность TNT. Однако из-за вы- сокой плотности и малой молекулярной массы продуктов скорость его детонации весьма высока (7650 м/с при 1,55 г/см3 и 8200 м/с при предельном прессовании) и он относится к высокобризантным ВВ. Кроме того, его чувствительность к ка- ким-либо воздействиям весьма мала (не дает взрывов в стандартных механических и термических тестах), и в США. он используется как малочувствительное военное
ВВ. С фенолами и серной кислотой нитрогуанидин дает зеленое окрашивание, пе- реходящее при разбавлении водой в желтое, а от действия щелочей - в желто- зеленое . Нитрогуанидин получают дегидратацией нитрата гуанидина серной кислотой с последующим разбавлением реакционной массы водой: МН H2SO4 Н^Ы Детедратация NH2* HNCb H2N NH С + н2о N02 N H Нитрат гуанидина Нитрогуанидин Продолжительность процесса зависит от температуры, так для 40 С это 5 ми- нут, 30 С - Юминут, 20 С - ЗОминут. Для дегидратации берут 2.5-Зх кратное количество H2S04. Итак, в охлажденную до 10 С серную кислоту 93-95% помещен- ную в охлаждающую баню из воды со льдом небольшими порциями вносится 20 г нитрата гуанидина таким образом, что бы к концу внесения всего нитрата гуани- дина температура поднялась до 30 С (температура поднимается не особо сильно, но охлаждение все равно понадобится), после чего делается выдержка 10 минут и реакционная масса выливается в 300 г смеси воды со льдом, сразу же выпадает мельчайшие кристаллы нитрогуанидина. Кристаллы отфильтровываются и промывают- ся на фильтре ледяной водой с небольшой добавкой нашатырного спирта (быстрее и качественнее отмывается от кислоты), затем ледяной водой и наконец ледяным спиртом. Выход нитрогуанидина составляет в среднем 13 г - 85% от исходно взя- того нитрата гуанидина. Нитрогуанидин полученный разбавлением реакционной массы водой и продукт перекристаллизованый из воды (справа). Восстановление нитрогуанидина в аминогуанидин Аминогуанидин представляет собой малоустойчивое в свободном виде кристалли- ческое вещество хорошо растворимое в воде и нерастворимое в спирте, разлагаю-
щееся до плавления. Аминогуанидин обладает основными свойствами и образует устойчивые соли с сильными кислотами, растворы многих его солей обнаруживают характерное желтое окрашивание. Свободный аминогуанидин и щелочные растворы его солей неустойчивы к нагреванию и действию кислорода воздуха под действием которого аминогуанидин образует продукты окисления окрашенные в интенсивно красный цвет. Гидрохлорид аминогуанидина (CH6N4'HC1) кристаллизуется из разбавленного спиртового раствора в виде больших утолщенных призм плавящихся при 163 С, очень хорошо растворим в воде но нерастворим в эфире. Нитрат аминогуанидина (CH6N4'HN03) кристаллизуется из водных растворов в виде больших табличек, из спиртовых растворов кристаллизуется в виде игольчатых кристаллов, плавящихся при 144 С. Нитрат аминогуанидина относительно слабо растворим в воде 100 г воды при 15 С растворяют 12 г соли. Сульфат аминогуанидина ( (CH6N4) 2'H2S04'H20) представляет собой игольчатые кристаллы теряющие воду при 110 С, плавящиеся с разложением при 207-208 С. Очень хорошо растворим в воде, нерастворим в спир- те. Кислый сульфат аминогуанидина (CH6N4'H2S04) представляет собой желтые иго- лочки довольно слабо растворимые в воде. При обработке сульфата аминогуаниди- на гидроокисью бария получается раствор свободного аминогуанидина, который постепенно краснеет при стоянии на воздухе и разлагается с выделением аммиака при выпаривании под нормальным давлением. Выпарка раствора при пониженном давлении позволяет выделить красноватое вещество имеющее щелочную реакцию, растворимое в спирте и нерастворимое в эфире. Взаимодействие раствора нитрата аминогуанидина с сульфатом меди и ацетатом натрия приводит к образованию фио- летового кристаллического комплекса состава (CH6N4) 2Си'2НЫОз, оседающего в ви- де микроскопических табличек или призм, очень плохо растворимых в воде. Аминогуанидин может быть получен разными путями, например действием гидра- зина на цианамид, или метилизотиомочевину, а так же восстановлением нитрогуа- нидина водородом. Восстановление нитрогуанидина водородом полученным химиче- ским или электрохимическим путем протекает через стадию образования нитрозо- гуанидина, и легко протекает в присутствии катализаторов таких как никель Ре- нея или ацетаты цинка. В кислой среде когда раствор содержит более 1 молекулы кислоты на 1 молекулу гуанидина восстановление нитрогуанидина протекает минуя стадию образования нитрозогуанидина. Наибольший практический интерес пред- ставляет восстановление нитрогуанидина цинком в уксусной кислоте, поскольку требует использования легкодоступного нитрогуанидина и цинкового порошка без использования посторонних катализаторов. Выход процесса приемлем - из 20 г нитрогуанидина можно получить около 15.6 г аминогуанидин-бикарбоната (60% теории). Методика синтеза приведена ниже: N 1 1 3Zn i С H2N н с w но н ) :.. ь 4Н20 снэ Нитрогуаиидин Уксусная кислота N 1 1 Н21М н L NH2*CH3COOH - 3Zn(OH>2 N н Na2C03 _ Амм ногуаиидин-ацетаг
NH NH2*H2C03 ♦ 2CH3COONa H2N м Аминогуанидин~бикарбонат В ступке тщательно растирают 20 г (0,19 моля) нитрогуанидина и 68 г (1,04 моля) очищенной цинковой пыли, компоненты тщательно перемешивают и смешивают с 6 мл воды до образования густой пасты. В тонкостенном стакан вносят 12 мл ледяной уксусной кислоты, разбавляют равным количеством воды и помещают в ох- лаждающую баню из воды со льдом, после чего небольшими порциями при интенсив- ном перемешивании вносят охлажденную пасту цинковой пыли с нитрогуанидином (прим. 1). На фотографии слева показан исходный нитрогуанидин, на фотографии справа показана готовая паста из цинка и нитрогуанидина а так же стакан с раствором уксусной кислоты взятой в нужном количестве. Пасту добавляют с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы на- ходилась в интервале 5-15 С, не в коем случае не допуская нагревания смеси выше 35 С. Если смесь становится слишком теплой или становится слишком густой в нее вносят кусочки льда (всего около 90 г). Добавление пасты занимает около 3-4 часов. После внесения всей пасты реакционную массу оставляют в ледяной бане в течение часа, после чего баню убирают и дают смеси медленно нагреться до комнатной температуры, конечный объем смеси составляет около 130-140 мл (прим. 2). После часовой выдержки при комнатной температуре стакан с реакци- онной смесью помещают на водяную баню, нагревают до 25 С и выдерживают в те- чении 30 минут, затем 30 минут при 32-35 С, и наконец при постоянном помеши- вании доводят температуру смеси до 40 С и выдерживают при этой температуре в течении 15 минут (прим. 3) . По окончанию восстановления, раствор немедленно фильтруют на воронке Бюхнера, стараясь отфильтровать осадок досуха (прим. 4). Осадок с фильтра вносят в 90 мл воды, тщательно размешивают и отделяют от не- раствореннохю вещества фильтрованием. Фильтраты объединяют, и при активном перемешивании вносят 18.5 г хлорида аммония, перемешивая реакционную смесь до полного растворения (прим. 5) , а затем продолжая перемешивание в течении 10 минут небольшими порциями вносят 20.2 г бикарбоната натрия (соды). Через не-
сколько минут после внесения соды начинает выпадать осадок углекислого амино- гуанидина. Раствор оставляют на ночь в холодильном шкафу, осадок отфильтровы- вают на воронке Бюхнера, после чего вносят его в 38 мл 5%-ного раствора хло- ристого аммония и смесь фильтруют. Затем осадок вновь промывают двумя порция- ми по 38 мл дистиллированной воды, причем промывные воды каждый раз отделяют фильтрованием. Под конец твердое вещество воронке Бюхнера, плотный осадок из- мельчают на фильтре шпателем и промывают на воронке двумя 38 мл порциями 95% этилового спирта и высушивают. После высушивании получают 15.6 г (60% теоре- тического) аминогуанидин-бикарбоната в виде белого твердого вещества, плавя- щегося с разложением при 172 С. По началу добавления пасты реакционная смесь может сильно нагревать- ся, в этот период необходим наиболее внимательный контроль за темпе- ратурой, пасту следует вносить лишь небольшими порциями интенсивно размешивая реакционную смесь. На этом этапе густота смеси все еще невелика и смесь легко перемешивается. По мере добавления новых порций пасты смесь становится все более и более густой, что приводит к усложнению перемешивания и ухуд- шению условий теплообмена. При этом становятся возможными ло- кальные перегревы смеси, при недостаточно интенсивном перемеши-
вании разность температур в разных точках смеси может достигать 10-15 С. Для того чтобы облегчить перемешивание и снизить густо- ту или снизить температуру смеси в нее при надобности вносят ку- сочки льда. По завершении добавления пасты, смеси дают постоять в бане до завершения экзотермических процессов и некоторое время выдержи- вают при комнатной температуре, но для полного завершения реак- ции смесь нужно выдерживать на подогретой до нужной температуры водяной бане. Для поддержания нужных условий удобно использовать струю водопроводной воды, температура которой на 2-3 С превышает температуру указанную по методике. На фотографии слева показана качественная реакция на нитрогуани- дин, под действием подщелоченного раствора соли железа (II) или железоаммонииных квасцов нитрогуанидин образует характерный красный комплекс, в случае аминогуанидина эта же реакция дает лишь зеленый осадок показанный на фото справа, выпадение такого осадка при проведении качественной реакции описанной выше озна- чает что восстановление нитрогуанидина закончено и раствор со- держит лишь аминогуанидин.
Полученная реакционная масса имеет довольно рустую консистенцию и тяжело фильтруется, поэтому для фильтрования смеси очень рекоменду- ется использовать широкую вакуумную воронку. Маточный раствор полу- ченный после фильтрования имеет характерную желтую окраску и содер- жит ацетат аминогуанидина и так же небольшую примесь гуанидина и цинковых солей. Для того чтобы избежать совместного осаждение примеси цинка перед высаживанием аминогуанидина в виде слаборастворимого карбоната в растворе растворяют хлорид аммония, который, образуя комплексы с цинком, препятствует осаждению его солей. После добавления хлорида аммония и нужного количества соды аминогуанидин - бикарбонат осажда- ется из раствора в виде белого творожистого осадка. Примечания: 1. Внесение первых порций пасты сопровождается бурной реакцией с сильным на- гревом реакционной смеси, по мере внесения пасты реакция постепенно ста- новится менее бурной и можно вносить более крупные количества пасты, сле- дя, однако за тем, чтобы не допустить начала быстрого роста температуры.
После того как значительная часть пасты будет добавлена, реакция замедля- ется, и рост температуры начинается лишь через некоторое время после вне- сения новой порции пасты. Если температура начнет самопроизвольно расти - в реакционную смесь вносят порциями колотый лед, который помогает сбить температуру и снизить густоту смеси облегчая перемешивание. 2. Следует избегать слишком быстрого нагрева смеси, поскольку при этом реак- ция сильно ускоряется и становится экзотермичной. Стоит помнить, что ами- ногуанидин разлагается при нагревании и чрезмерно быстрый нагрев смеси приведет к понижению выхода продукта. 3. Точное время выдержек может разниться от случая к случаю. Для определения окончания реакции определяют полноту восстановления нитрогуанидина. Чтобы определить полноту восстановления, 3 капли реакционной смеси вносят в пробирку, с 5 мл 10%-ного раствора едкого натра, а затем прибавляют туда же 5 мл свежеприготовленного раствора железоаммиачных квасцов (или смесь растворов сульфата железа (II) и сульфата аммония). Красное окрашивание указывает на неполное восстановление и присутствие в смеси непрореагиро- вавшего нитрогуанидина. Если же восстановление закончено, то наблюдается лишь появление зеленоватого осадка. После того как описанная проба пока- жет, что восстановление завершено, смесь не следует более нагревать и сразу перейти к фильтрованию. 4. Реакционная смесь имеет весьма густую консистенцию и фильтруется с тру- дом. Для того чтобы как можно более полно отделить осадок от раствора по- сле отсасывания основной части жидкости смесь следует плотно приминать ложкой, стараясь ликвидировать все трещины образованные рассыхающимся осадком, приводящие к просасыванию воздуха и прекращению дальнейшего фильтрования. Хорошо отфильтрованный осадок должен быть плотным и почти сухим. Фильтрования при дальнейшей промывке осадка протекает значительно легче, но и в этом случае для полного отжима пользуются теми же приемами. 5. Присутствие хлористого аммония предотвращает совместное осаждение солей цинка при прибавлении к раствору бикарбоната натрия с целью осадить ами- ногуанидин в виде его двууглекислой соли. Если на этой стадии раствор не будет прозрачным, то его следует профильтровать. Обработка же готового АГБ раствором хлористого аммония производится с целью перевода примесей солей цинка в растворимую форму путем образования с хлоридом аммония рас- творимого аммонийного комплекса. Получение 5-аминотетразола диазотированием аминогуанидина 5-аминотетразол кристаллизуется из воды в виде бесцветных кристаллов моно- гидрата. Моногидрат теряет воду при температуре около 100 С, а плавится 5-AT при 200-203 С с разложением. Лиганд плохо растворим в спиртах, но без труда растворяется в простых эфирах. Также 5-аминотетразол растворим в водных рас- творах оснований и сильных кислот, прекрасно растворяется в горячей воде, но растворимость лиганда в холодной воде невелика. В целом, химические свойства 5-AT можно сравнить с аминокислотами: 5-аминотетразол является амфотерным со- единением - демонстрирует свойства слабой кислоты, а в реакциях с сильными минеральными кислотами проявляет свойства основания, как многие органические амины. В безводном состоянии лиганд гигроскопичен. 5-аминотетразол используется в качестве одного из компонентов ракетного то- плива за счет почти бездымного горения, которое происходит без каких-либо по- терь баллистического потенциала. Используется данный лиганд и в газогенерато-
pax (в подушках безопасности). Соли данного соединения с некоторыми металлами могут найти применение в пиротехнических составах. Применяется 5-AT и в каче- стве исходного материала для синтеза его производных. Также сам лиганд не яв- ляется взрывчатым веществом, но он используется для синтеза многих взрывчатых производных: 5,5'-азотетразола, 5-нитротетразола, 5-хлоротетразола - и многих других. Существует множество различных способов получения 5-аминотетразола, среди них наибольший практический интерес представляют только два метода - метод Тиле и метод Штолле. По методу Тиле, аминотетразол получают из азотнокислого аминогуанидина, при действии на него азотистой кислоты карбамидимидазид (гуа- нилазид). При кипячении с раствором ацетата или карбоната натрия гуанилазид перегруппировывается в 5-аминотетразол. Процесс синтеза безопасен и может быть использован для получения больших количеств 5-аминотетразола с хорошим выходом - из 50 г аминогуанидин-бикарбоната можно получить почти 60 г моно- гидрата 5-аминотетразола (70% теории). Методика синтеза приведена ниже: N' Н .N N •NH-, 5-Аминотетразол 4HNO3 Н N \ © ,С N^N // N е NO3 + Cu(N03>2 + 4Н20 5-Тетразилдиазоиий-иитрат N" N. Н N \ © N е NO3 5-Тетраэилдиазоний*иитрат Cu(N0j)2 N Н N N 2 || /С N02 + Си(ИОз)2 + 2N2 Б-Н итротетраэол / \ зыЧ/нн NOj S-Нкт рот ет резол Cu(N03)2 / NOj f^ \ / ^f N Cm N N^- / \ .^N / OjN NH \ NOj *4H20 +2HNO3 Кислая медная соль 5-нитротетразола - тетрагидрат Суммарное уравнение реакции по методике синтеза: 3ATZ + 3CuS04*5H20 -I- 6NaN02 +4HNO3 •*■ Cu(NT)j-(HNT)»(H20)4 + 2Cu(N03)2 + 3N2 + 3NaiS04 + 17H20
Готовят раствор 104 г нитрита натрия (1.5 моль), 55 г медного купороса (0.22 моль) в 300 мл воды; и раствор 51.5 г моногидрата 5-аминотетразола (0.5 моль), 2 г медного купороса и 64 мл 70%-й азотной кислоты в 700 мл воды. Рас- твор содержащий нитрит натрия помещают в 2-х литровую плоскодонную колбу и охлаждают до 0°С, после чего по каплям, при хорошем перемешивании в течение 90 минут вносят приготовленный раствор 5-аминотетразола, постоянно следя за тем чтобы температура реакции была в пределах 15-18 С (прим. 1). По окончании добавления смесь перемешивают еще 15 минут, а затем по каплям при помешивании вносят раствор 70 мл 70%-й азотной кислоты в 30 мл воды. Реакционную смесь перемешивают еще 30 минут, выпавшую кислую медную соль 5-нитротетразола от- фильтровывают на воронке Бюхнера, промывают 250 мл 10% азотной кислоты и тре- мя порциями по 250 мл воды. Мокрую кислую медную соль переносят в 1.5 литро- вую колбу, доливают воды до объема 600 мл, после чего суспензию нейтрализуют 50% раствором гидроксида натрия до рН=9 (около 30 мл) . Реакционную смесь по- мещают на водяную баню, нагревают до 100°С и периодически помешивая, выдержи- вают в течении 30 минут (прим. 2) . Горячий раствор фильтруют от выпавшего осадка черной окиси меди, которую дополнительно промывают 2-мя порциями по 100 мл воды, после чего объединенный фильтрат подкисляют азотной кислотой до рН=4, и упаривают на водяной бане до появления первых кристаллов соли. Рас- твор охлаждают до комнатной температуры и отфильтровывают выпавшие кристаллы 5-нитротетразолата натрия (прим. 3). Для очистки продукт растворяют в горячем ацетоне, отфильтровывают раствор от нерастворимых в ацетоне неорганических солей, и испаряют полученный раствор, при этом получают совершенно чистые блестящие пластинки дигидрата 5-нитротетразолата натрия с выходом около 45- 55% считая на исходный 5-аминотетразол (прим. 4). Внимание!: Кислая медная соль 5-нитротетразола Си (N4C-N02) 2Н (N4C-N02) '4Н20, безопасна в сыром виде, но в сухом виде представляет собой мощное взрывчатое вещество, очень чувствительное к удару, трению и электростатической искре. Высушенный на воздухе 5-нитротетразолат натрия, содержащий 2 или более моле- кул кристаллизационной, воды мало чувствителен к удару и трению, но в безвод- ном виде так же является чувствительным взрывчатым веществом. Обе соли взры- ваются при бросании на горячий металл. Обращаться с солями следует осторожно, используя все необходимые меры предосторожности. Реакцию ведут при интенсивном охлаждении в бане со льдом, по мере протекания процесса смесь густеет из за образования мельчайших кри- сталликов кислой медной соли 5-нитротетразола.
После добавления азотной кислоты реакционной смеси дают отстоять- ся, при этом продукт реакции оседает на дно сосуда в виде суспен- зии из мельчайших частичек соли, которую отделяют фильтрованием на вакуумной воронке. После удаления солей меди кипячением кислой медной соли в щелочи и последующей фильтрации, получается чистый раствор натриевой соли 5-нитротетразола окрашенный в характерный желтый цвет. Раствор упаривают на водяной бане а выпавшие кристаллы перекристаллизовы- вают из ацетона при этом получаются прозрачные пластинчатые кри- сталлы дигидрата натриевой соли показанные на правом снимке. Примечания: 1. Реакция диазотирования 5-аминотетразола сопровождается образованием окси- дов азота, поэтому операцию необходимо проводить при хорошей вентиляции. В ходе реакции в качестве промежуточного продукта образуется чрезвычайно неустойчивый диазотетразол, который при концентрации выше 1-2% может са- мопроизвольно детонировать в растворе, при этом происходит громкий щелчок "микровзрыв". Микровзрывы в принципе безопасны, но сильно действуют на нервы, а в некоторых случаях могут приводить к порче стеклянной посуды. Несмотря на то, что условия реакции оптимизированы для возможно полного
исключения микровзрывов, последние все же могут иметь место, что нужно всегда иметь в виду при проведении этого синтеза. 2. При нагревании раствора выше 70 С выпавший изначально гидроксид меди (II) теряет молекулу воды, переходя в совершенно нерастворимую в воде черную окись меди, которую легко отделить от полученного раствора фильтрованием. 3. Полученный 5-нитротетразолат натрия, загрязненный неорганическими солями, кристаллизуется из воды в виде гидратированной кристаллической массы, со- держащей после высушивания от двух до 5 молекул воды, в зависимости от влажности воздуха. 4. После перекристаллизации из ацетона продукт выкристаллизовывается в виде дигидрата, устойчивого при хранении на воздухе. Для получения максимально чистого продукта, его можно перекристаллизовать из ацетона еще раз.
Электроника МОНИТОРИНГ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА Построим систему, которая позволит измерять текущую потребляемую электриче- скую мощность переменного тока. Особенностью этой системы будет то, что для измерения тока не потребуется никакого вмешательства в силовую электрическую сеть (неинвазивныи метод), по- скольку метод измерения напряжения на резисторе включенным в цепь не всегда возможен или безопасен для электроники. Зная питающее напряжение и ток в це- пи , нетрудно вычислить потребляемую мощность Р = UI. Использовать будем датчик из серии SCT-013:
По сути, этот датчик представляет собой трансформатор с разделяемым магни- топроводом (сердечником): Ноль Фаза Магнитопровод Vout Нагрузочный резистор (Burden) Этот датчик просто одевается на силовой провод (обязательно на один про- вод !) и имеет токовый выход, уровень сигнала с которого прямо пропорционален протекающему через силовой провод току. Датчик позволяет измерить ток до 100А (в зависимости от варианта). Сначала необходимо разобраться с подключением датчика тока. Выход датчика является токовым и напрямую подключить его к Arduino нельзя. Подключение такого датчика (и многих подобных) можно осуществить по схеме: Напряжение Burden 33 0 С1н 10 мкФ Arduino 5 V d.c. Arduino input mid-point Arduino GND -75 mA Максимальное значение тока на выходе датчика: 50 мА эффективного тока, то есть 70.7 мА в амплитуде и 141.4 мА в размахе. При нагрузочном резисторе 33 Ом это дает: 141.4 мА х 33 Ом = 4.666 В, то есть то что подходит для измерения с помощью Arduino. Чтобы нам было удобно - разместим все элементы на модуле протоплаты1. Сна- чала удобнее распаять разъем для подключения датчика, а затем произвести мон- таж остальных навесных элементов. Получается вот такая конструкция: 1 https://devicter.ru/goods/Crowtail-Protoboard
Для работы с датчиком необходима библиотека EmonLib (она есть в архиве2) . В простейшем случае данные измерения можно передавать по USB в компьютер (Arduino IDE в своем составе имеет монитор и плоттер): // EmonLibrary examples openenergymonitor.org, Licence GNU GPL V3 #include "EmonLib.h" // Include Emon Library EnergyMonitor emonl; // Create an instance void setup() { Serial.begin(9600); emonl.current(1, 111.1); // Current: input pin, calibration. } void loop() { double Irms = emonl.calclrms(1480); // Calculate Irms only Serial.print(Irms*230.0); // Apparent power Serial.print(" "); Serial.println(Irms); // Irms } В более сложном случае можно подключить дисплей 0LED (питается от 3.3 В) и Raspberry Pi для обработки данных: 2 ftp://homelab.homelinuxserver.org/pub/arhiv/2019-03-al.гаг
Для дисплея OLED потребуется библиотека HCuOLED, которая есть в архиве, также как скетч для Arduino и программа для Raspberry Pi.
Техника АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ САМОГОННЫЙ АППАРАТ Русаков М. (продолжение1) От чего пришлось отказаться: 1. От процесса на газу в силу повышенной опасности, ибо система безопасно- сти была сложнее самого аппарата. 2. От идеи индукционной плиты по причине повышенной сложности управления индукционной плитой. Подцепиться к сенсорной панели плиты не инвазивно не удалось. 3. От ряда клапанов, задвижек и тому подобных вещей, которые были неэффек- тивны или грелись. 4. От жидкостного охлаждения холодильника в силу объективных причин (под- водка, замерзание в случае двухконтурности и тому подобных проблем). Сепаратор Можно было бы сделать сепаратор из 4 электрических шаровых кранов, но они стоят не дешево. К тому же — так или иначе — при объединении в раздаточный коллектор останутся застойные зоны, и смешивание остатков фракций в шаровых 1 Начало см. в №6-7 за 2017 г.
кранах — неминуемо. Ну и всё-таки питание 220 вольт. А так — тоже вариант. Первый опробованный вариант — клапан от стиральной машины. Плохой вариант — малое сечение протока, непрерывное многочасовое удержание клапана. Всё это греется, гудит. От этого варианта я ушел почти сразу. д^--' ^--*-'/гб7- Шаровой кран (слева) и клапан от стиральной машины 3W180. Второй вариант: сепаратор из трех стеклянных подрезанных медицинских буты- лочек, залитых в эпоксидную смолу. Может быть — это был бы и неплохой вари- ант, но при знании свойств эпоксидной композиции. Я залил сразу всю «дозу» эпоксидки (где-то 450 мл) по незнанию. Эпоксидная композиция разогрелась гра- дусов до 70. В результате все бутылочки растрескались внутри заливки, но не рассыпались. От идеи отказался. Хотя — вариант неплохой. Сепаратор на эпоксидной композиции.
Третий вариант: сепаратор вертикального типа, деревянный с медными воронка- ми. Неплохой вариант. Но, так как была попытка применить двигатель от само- писца ДСМ2-Л-220, то вращаться он мог только в одну сторону — в принципе — ничего страшного, но тогда нужно было контролировать положение клювика сепа- ратора над воронкой, а это дополнительные оптические датчики, повышенное на- пряжение 220 вольт через сигнальный провод. Плюс ко всему, ко мне вдруг при- шла идея делать отбор «крепкого тела», а это уже четвертая воронка. На креп- ком «продукте» делаются все настойки, которые потом разбавляются до нужной концентрации. На 40 процентах — дуб (основа любого коньяка или виски) — ну никак настаиваться не хочет. А на 60% — без проблем. Поэтому, пришлось отка- заться и от этого варианта, хотя — он был вполне здравым. Сепаратор вертикального типа. Вид сбоку и сверху. Еще есть одна «противная» штука в оборотном сепараторе: патрубок постоянно вращается, то есть — каждая перегонка — один полный оборот клювика сепаратора вертикального типа. Естественно, силиконовый шланг будет перекручиваться. Чтобы такого не произошло, нужно, чтобы патрубок был вставлен в подшипник. Подшипник должен быть закреплен в некоем крепеже, в который должен быть за- прессован медный патрубок. То есть — дополнительный «сложный» узел — еще один недостаток такого типа сепаратора. Ниже на фото клювик состоит из 2х пластин, между которыми фанерочка, в которую вставлен подшипник с закрепленным патруб- ком. Всё это свинчено винтиками и закреплено на вращающейся оси. Довольно сложновато.
Окончательный вариант сепаратора теля, его драйверов и концевиков. — из фанеры, направляющих, шагового двига-
Сепаратор на шаговом двигателе. Изготовлен был из фанеры, толщиной 21 мм и 10 мм. Воронки из нержавейки - они были предназначены для заливки спиртного в карманную металлическую фляж- ку. 38mm 4i. XT' 1 9.5mm i 50mm f Еще бывают такие же воронки, но меньше по высоте, бывают скругленные. Всего встречал 3 типа. Такие высокие мне показались самыми простыми для монтажных работ. Есть еще алюминиевые, диаметром 18 мм. Называются: «Воронка для ду- хов» . Но мне показалось, что отверстие выходное совсем уж маленькое. Здесь уже будет проявляться эффект натяжения поверхности жидкости. К тому же она непрочная какая-то. Если вклеить в фанеру — будет нормально, но так — гнется руками.
_ш^В. у 2. 1cm Воронки вклеены в фанеру обычным клеем на эпоксидной основе за 2 захода (иначе такой столб клея даст течь через малярный скотч). Отверстия вырезаны фрезой на 38 по дереву. При вклеивании, воронки были вставлены до упора обод- ка и подклеены малярным скотчем. Китайцы меня совратили: купил набор для 3D принтера с готовыми направляющи- ми, диаметром 8 мм, ходовым валом, винтом, со всеми крепежами + шаговый дви- гатель . Надо лишь на фанерочку всё закрепить.
Осталось лишь разметить, сделать фанерную ходовую планку (на которую медный патрубок закреплен) и две боковины. Вся внутренняя часть - с направляющими, кареткой, воронками, выходным пат- рубком - в дальнейшем будет закрыта оргстеклом с продольной прорезью сверху под силиконовый шланг. Подвижный выходной патрубок сделан из медной трубки диаметром 14 мм. На конце специально заужен, чтобы не было выбросов жидкости за пределы воронки. Для этого было сделано 8 продольных разрезов на конце миллиметров на 7, обра- зовавшиеся усики выкушены через один, остальные подогнуты вовнутрь. Таким об- разом, жидкость будет более-менее направлена тонкой струйкой в центр воронки. Сам патрубок закреплен на подвижной каретке при помощи тех же винтов, которы- ми крепится к ходовым подшипникам и ходовому винту. Крепежные кронштейны вы- ходного патрубка, посредством которых он привинчен к подвижной каретке были отлиты из эпоксидной смолы в картонную опалубку с добавлением внутрь кусочков джинсовой ткани. Получился достаточно крепкий импровизированный композит, ко- торый при сверловке не крошился. После отливки, кронштейны патрубка тщательно обрабатываются напильником. Этот патрубок будет, впоследствии, соединен сили- коновым шлангом с холодильником. Выходной патрубок (нормальное положение - вертикальное).
Как этим всем управлять? Понятно, нужны концевики для простоты управления: левый, правый - пределы ходового винта (Limitl, Limit2). Это функционал для удобства управления. У меня использованы механические концевики. Можно и оп- тические и магнитные на герконах использовать — кому, что больше нравится. Шаговый двигатель был в комплекте 3D набора (17HS2408S). Напряжение 4,8 воль- та. 0,8 ампера на фазу. Нужен драйвер. Подойдет драйвер, типа — Stepper driver L298N. Output A 5V Enable +12V Power Power GND +5V Power A Enable Input В Enable €*MQ output В Драйвер шагового двигателя L298N. Но L298N — это просто «токовый усилитель» сигнала от микроконтроллера. В этом режиме к L298N нужно подцепить 4 порта от микроконтроллера. Дополнитель- но в программе следить за направлением вращения (порядком следования импуль- сов) , соблюдать очередность импульсов. Нужно много программировать. Проще — сделать это в «железе». Для этого случая есть EasyDriver v4.4 на базе А3967. Motor Coil В Motorcoil A i 1 PDF Input I Reset рпяЫр Power In tnaoie (6-30V) I MS2 " + 1l гщт& ш .LL т GND +5V Output О Q * SchMhtHtucxoB/ fmfiriy/f До Р№ т т MS1 Input GND Sleep Input Step Input Direction Input Драйвер шагового двигателя EasyDriver v.4.4. В этом случае становится совсем всё просто: выставил единицу (подтянул +5 вольт) на входе «direction», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг
вперед. Выставил 0 (подтянул Gnd) на входе «dir», дал один импульс на входе «step» — сделал шах1 назад. Если шаговый двигатель простаивает — выставляем О на «Enable» — и всё — привод обесточился и не греется. Всего 3-мя портами микроконтроллера и без лишнего программирования. Что касается шагового двигателя, то он — слабый. Но для наших нужд — вполне себе хватает. И ходовую гайку или соединительную муфту, в случае проскакива- ния концевика — не свернёт. Упершись — начинает просто гудеть. Поэтому, в программе в дальнейшем, можно даже предусмотреть верификацию отказа концеви- ка: делаем 20000 шагов влево, и, если не находим концевика Limit1 — значит концевик сломан, но мы заведомо находимся на левом нуле. Как-то так. Вот как выглядит электронная начинка сепаратора в сборе: Всё это запитывается от 5 вольт. Хоть и написано, что Easy Driver работает от 6-30 В — всё нормально работает от 5 В. Сам Easy Driver этот шаговик не тянет. Его максимальный ток 750 мА. Этого даже на одну фазу не хватит. Поэто- му только через L298N. И да, перемычки на драйвере L298N «Enable A», «Enable В» — оставляются. На вход Step — оптимально подавать частоту следования им- пульсов около 500 Гц. На частоте 230-240 Гц шаговый двигатель сильно шумит и вибрирует. Микрошаговый режим не рекомендую — начинает греться L298N — да и этот режим не нужен — мы тут не 3D-модели вытачиваем — четкое позиционирова- ние не требуется. Поэтому на EasyDriver v4.4 входы MSI, MS2 — нужно зазем- лить. Вход «Enable» EasyDriver v.4.4 — можно и не подсоединять к микрокон- троллеру, но тогда шаговый двигатель будет постоянно запитан на протяжении 5 часового процесса перегонки. Схема соединений следующая: L298N 1. OutputA, OutputB — это фазы шагового двигателя А-А*, В-В*. 2. На +12V Power — подаем +5 вольт. 3. Power GND — общий.
4. Перемычку 5V Enable — не трогаем — она выдает на вывод +5V. 5. Power — стабилизированные 5 вольт (могут пригодиться). 6. Перемычки A Enable, В Enable — не трогаем. 7. Input — импульсные входы от Easy Driver v. 4.4 (Motor Coil A, B) . Motor Coil Ha EasyDriver v.4.4 1. PDF Input, Reset, Sleep Input — не трогаем вообще. 2. Входы MSI, MS2 — заземляем (можно прямо на самой плате на входах GND — все земли соединены). 3. На Power In (6-30V) — подаем +5 вольт и землю. 4. На Step Input — идут импульсы, типа, сделать шаг. 5. DIR — Direction — Направление вращения шагового двигателя (высо- кий/низкий уровень 5/0 вольт). 6. Enable — можно использовать, можно не использовать — отключает/включает «силу» на шаговике. Если не использовать вообще, то по умолчанию — «си- ла» подана. Проверка работы сепаратора проводилась с имитатора микроконтроллера (само- дельного пульта управления с индикаторами) на базе таймера NE555. Частота таймера была настроена приблизительно на 500 Гц. Выключатели имитировали вы- ходы от микроконтроллера Enable, Dir, Step для EasyDriver. Один переключатель двухпозиционный — направление + шаги (вперед + шаги / ни туда ни сюда / назад + шаги), второй — разрешение/запрет. Плюс — светодиодный контроль срабатыва- ния концевиков Limitl, Limit2. На схеме пульта, расположенной ниже, будет всё понятно. & DB-9 белый // красный 5 - + 5V 9 - GND 1 - Enable 6 - Direction 2 - Step 3 - Limitl 7 - Limit2 На видео2 работы сепаратора более понятно. Разрешение/запрет, вправо/влево, светодиодики загораются на пультике белый и красный — концевики. Ну и зеленый светодиодик — идет генерация частоты 500 Гц от таймера — светится равномерным таким свечением. Холодильник На данный момент самогонный аппарат представляет собой нечто, изображенное на фотографии. Плита Электра 1001. Куб перегонный, объемом литров на 22-25. Дефлегматор литра на 4-5 (должен быть по каким-то найденным сведениям 1/5 от 2 https://www.youtube.com/watch?v=VYDCfdult4I
объема перегонного куба) со стравливающим аварийным клапаном, фланцевое на 4-х болтах. Соединение В кубе есть нижний спускной шаровый вентиль для слива отработки. Сухопарник стравливаемый где-то на литр. Холодильник воздушного охлаждения из двух теп- лообменников от газовой колонки ВПГ-18(19,23) по киловатту рассеиваемого теп- ла каждый (около 1 кв. метра эффективной площади) и 4-х 140-х вентиляторов от компьютера на 12 вольт. Вентиляторы включаются при достижении температуры 30 С, отключаются при 28 С. Включение/выключение вентиляторов осуществляется ки- тайским электронным термостатом W1209:
Пробовал совсем без вентиляторов — не хватает даже 3-х радиаторов. С венти- ляторами с лихвой хватает и двух. Один лишний радиатор отвинтил за ненадобно- стью. Металлическая рама, как видно — осталась на 3 радиатора. Работает как часы. Термодатчик от термостата W1209 установлен на первом радиаторе (на фо- тографии не видно из-за вентилятора, расположен — внизу справа — прямо вклеен между пластинами радиатора на герметик). Температура на выходе всего холодильника при обычной работе — комнатная. В последствие, когда доделаю силовой ящик, блок питания 220В/12В будет снят. Питание на 12 вольт будет заведено от ящика с «мозгами». Кстати, вариант холодильника тоже был не единственный. Про водяной я вообще не говорю (он был у меня изначально и исправно работал, но меня не устраивал из-за необходимости водяной подводки). Сначала я хотел сделать воздушное охлаждение на элементах Пельтье и компью- терных процессорных радиаторах с вентиляторами. Согнул медную спираль от кон- диционера 9 мм диаметром. Залил ее алюминием. Килограмма 3 туда ушло. Из алю- миния выглядывают медные пластины, к которым должны были быть подсоединены компьютерные радиаторы через прослойку: медь, элемент Пельтье, еще одна широ- кая медная пластина, два радиатора от компьютера. В общем, такая болванка со спиралью внутри, облепленная с 4х сторон восемью радиаторами от компа. А меж- ду ними элементы Пельтье. А в центре болванки вообще стальная труба. Через нее тоже предполагался дополнительный продув.
Холодильник на элементах Пельтье и опалубка для заливки алюминия. Посредством множества винтов предполагалось закрепить все остальные элемен- ты. Уголки для крепления самого холодильника. Заливка прошла удачно. Правда, дымилась опалубка сильно, как-никак, темпе- ратура расплавленного алюминия где-то около 660 С. Но, после извлечения всей конструкции, оказалось, что медная трубка внутри заливки прохудилась. Не знаю, что с ней произошло, может силы деформации при остывании как-нибудь по- воздействовали на трубку внутри, но ее порвало. И трубка дала течь и протека- ла куда-то вовнутрь болванки и наружу возле одного из винтов. Предполагались и другие варианты холодильника, например медный радиатор (конвектор) централизованного отопления концевой. Был бы отличный вариант, но очень дорогостоящий. К тому же в европейской части России такие радиаторы на уровне эксклюзива.
Есть более приемлемый вариант — медно-алюминиевый радиатор отопления. Кон- такт пара только с медью. Как видно — застойных зон нет. Прямоток. Главное — выставить по уровню. Идеальный вариант, но все равно дорогой. Управление Предполагалось, что бак будет нагрет до температуры кипения спирта и допол- нительный подвод тепла не потребуется, подводимую к баку мощность можно будет снизить. И необходима теперь только (пониженная) подводимая мощность на под- держание кипения жидкости в баке. На практике осуществить такой режим работы не удалось: брага закипала, аппарат прогревался, начинал выдавать дистиллят, но после снижения мощности, аппарат начинал «плеваться». Конденсация спиртов начиналась уже в подводимом к холодильнику патрубке и этот конденсат «гонял- ся» по силиконовому шлангу туда-сюда. Было принято решение не снижать подво- димую к баку мощность и гнать, как говорится, на полную катушку (две конфорки на 2,0 и 1,5 кВт). Работа аппарата в этом случае идет в «непрерывном» режиме (что упрощает алгоритм в разы) без поддержания заданной температуры в баке (как предполагалось ранее). И, да — ничего не пригорает. А дефлегматор с су- хопарником отсекают кипящие выбросы браги, которые могли бы попасть в холо- дильник . Как показала практика, температура в дефлегматоре не может являться основа- нием для управления перегонным процессом. Проблема в том, что она разнится на 1—1,5 С, в зависимости от внешних условий (температуры в помещении, давления) и типа перегоняемого материала (у вина одни контрольные точки кипения, у бра- ги — другие, у медовухи — третьи, у браги из варенья — четвертые). Температура медного воздушного холодильника изменяется интересным и строго определенным образом. Как я уже описывал — у меня холодильник медный, воздуш- ный, состоит из двух теплообменников от газовой колонки ВПГ-18(19,23), соеди- ненных последовательно. На них закреплено 4 вентилятора диаметром 140 мм от компьютера на 12 вольт. Теплообменники справляются с поставленной задачей легко, в них нет застойных зон, они прямоточные. Ближе к концу первого тепло- обменника был закреплен температурный датчик от китайского электронного тер- мостата W1209, который управляет включением вентиляторов холодильника с ус- тавкой в 30 С. Так вот, была замечена интересная особенность — температура в конце перегонки (именно в этой точке холодильника) ведет себя следующим обра- зом: медленно поднимается где-то до 67-69 С, а потом резко падает до 46-47 С (в течение 10-11 минут). И после этого падения температуры продукт, как гово-
рится — «не горит» (все спирты уже частично ушли). Объясняется этот провал температуры, по-видимому, тем, что теплоемкость кипящего пара изменяется так, что способен охладиться гораздо раньше в теплообменнике, чем спиртосодержащий пар. То есть — воды в нем становится больше, и она конденсируется уже на пер- вых витках теплообменника. В результате был сформирован алгоритм управления аппаратом: 1. Греем перегонный куб (около часа — полутора — зависит от внешней темпера- туры окружающей среды). Ничего не предпринимаем. Клювик сепаратора выстав- ляем в положение 1 — «головы». Ждем срабатывания электронного термостата W1209 (по сути — однозначный цифровой сигнал) . Было замечено, что после включения термостата он уже не выключается до самого конца перегонного процесса (если температура наружного воздуха выше нуля). Срабатывание тер- мостата и включение вентиляторов холодильника в точности совпадает с нача- лом истекания «голов». Запускаем таймер на 5 минут (этого времени всегда хватает, чтобы отогнать 200 мл голов). По истечение 5 минут переводим клю- вик сепаратора в положение 2 — «крепкое тело». Ждем 30 минут. За это время выходит около 1 литра (при обычной заправке куба в 20 литров) крепкого «продукта» (процентов 60). 2. Переводим патрубок сепаратора в 3 положение «слабое тело». Отгоняем 1 час (отгонка «слабого тела» занимает около 1 часа пока «горит» — это еще где- то 1,5-2 литра). И в течение этого часа ничего не делаем, а лишь фиксируем максимальную температуру термодатчика. Вообще, температура на холодильнике в этой точке может плавать в пределах 53-69 С, но никак не на 20. На 20 С только в конце перегонки и резко. Допустим, зафиксировали максимум темпе- ратуры на холодильнике, пусть он равен 69 С. Постоянно после отгона «креп- кого тела» начинаем контроль отклонения от этого максимума. Если попался еще один максимум, фиксируем его снова. И снова ждем отклонения от макси- мума на 20-22 С от максимума. Как только температура упала ниже уровня (например, 69-21=48 С), переводим клювик (патрубок) сепаратора в режим от- гона «хвостов» в 4 положение. 3. В режиме «хвостов» просто выставляем таймер, скажем, на 1-1,5 часа и отго- няем столько, сколько получится. За это время все остатки по любому отго- няться . По истечении 1,5 часов можно включить какую-нибудь сигнализацию об окончании процесса, а после — всё оборудование можно расхолаживать и вы- ключать . Тестирование Опыт 1 Перегонялось 18 литров. Сахарная брага. • 0:00 — Старт нагрева перегонного куба. • 1:00 — Бурно закипело. Пошел прогрев дефлегматора, холодильника. • 1:02 — Срабатывание термостата. Закрутились вентиляторы. Уставка 30 гра- дусов на включение, 2 8 на выключение. Потекли головы. • 1:06 — 250 мл «голов» отогналось. 57-60 С — установившаяся температура в контрольной точке холодильника. • 1:30 — Отогнался 1 литр 60% спиртового раствора. • 1:58 — 2,5 литра отогналось (1 литр «крепкого тела» и 1,5 литра остатков «слабого тела»). Температура медленно поползла вверх. • 2:03 — Температура в контрольной точке холодильника 69,7 С. • 2:10 — Температура медленно поползла назад. • 2:16 - 66,3
• 2:24 • 2:28 • 2:29 • 2:30 • 2:31 • 2:32 • 2:33 • 2:35 • 2:39 • 3:27 Опыт 2 — — — — — — — — — — 58,3 55,0 54,0 52,2 51,0 48,0 46,0 46,2 46,6 45,0 — С конец отгонки «слабого тела». — конец отгонки «хвостов». В следующий раз перегонка шла так же, только температура была сдвинута не- много в большую сторону — в помещении потеплело. Но разница в 20 С сохрани- лась . В процессе перегонки наблюдается два скачка температуры — в начале до 63-х и в конце до 69-и с падением между пиками до 53 С (один пик на метаноле, второй на этаноле). Но в конце — все равно провал, как я и говорил, но резкий и на 20 С от максимума. В общем, в ходе экспериментов, я сделал заключение, что ключом к контролю перегонного процесса является не температура в перегонном кубе или дефлегма- торе, а температура в нужной точке холодильника (правда — только в холодиль- нике на воздушном охлаждении) . И, на самом деле, алгоритм получился бы иде- альным, если бы не отрицательные температуры в помещении. Если перегонка идет при наружном воздухе (если перегонка идет где-нибудь в гараже) около 0 или даже при минусах — алгоритм «ломается». Температура на термодатчике термоста- та W1209 снижается ниже порогов включения-выключения и смысла измерять здесь что-либо уже нет. Вентиляторы то включаются, то выключаются. Тогда в этом случае — алгоритм отгонки по обычному таймеру работает как часы. Было замечено, что даже при различных брагах, при различной наружной температуре воздуха время на пере- гонку действительно разнится, но эта разница по продолжительности процесса заключается только во времени нагрева бака с содержимым и может идти от 1 до 1,5 часов. Всё остальное время перегонного процесса практически не меняется (при одинаковом заполнении бака). Поэтому, пока что соберу установку, которая будет работать по таймеру, запуск которого осуществляется по срабатыванию термостата. А потом «обрасту» алгоритмами. Ибо — самое сложное — это реализовать желе- зо . Программы можно и обновить, контроллер перешить. Это дело наживное. А еще пробовал реализовать один патент3 на измеритель «спиртосодержания» протекающей жидкости путем замера емкости в проточном конденсаторе. По сути — идет замер диэлектрической проницаемости протекающей жидкости, омывающей про- волочный конденсатор. Я уже пробовал делать замеры емкости обычной проволоч- кой, скрученной в витую пару. Помещал в спирт и в воду. Правда, спирт был изопропиловый. Разница в емкости очень убедительная (где-то в 50 раз) . А вот с этиловым — конденсатор подкачал. Разница в емкости незначительна. Измерение емкости на частоте 10кГц: • Сухой конденсатор: 66 пФ. • Мокрый от воды: 200 пФ. 3 http://www.freepatent.ru/patents/2203485
• Спирт этиловый (85%): 206 пФ. • Спирт изопропиловый: около 10 пФ. То есть, в качестве датчика конденсатор проточный — не годится. А была большая надежда на него. Емкость меняется незначительно на этиловом спирте. Правда, добротность этого конденсатора меняется в очень широких пределах от воды к спирту. Но, измерение добротности конденсатора — это уже совсем другой измерительный прибор. В разы сложнее измерять. Нужно использовать отдельный контроллер. Не факт, что заработает. Доработка На данный момент времени не хватает силового блока управления с пускателем и «мозгами» (будет выглядеть как обычный электрический шкаф под электросчет- чик) . Все остальные компоненты автоматического самогонного аппарата имеются. Управление предполагается следующим образом: вся плита «Электра-1001» (ста- рая и ненужная) запитывается от блока управления. Сам блок управления запиты- вается от силовой трехфазной розетки. На плите заранее включены две нужные конфорки в положение «6» (изменение температуры в процессе перегонки не пред- полагается) . «Мозги» блока управления будут подавать/снимать фазу в нужное время со всей плиты. Номинальные токи запитки плиты на уровне 20-25 ампер (пусковые, кстати, те же — нихром ведет себя как идеальный потребитель без чрезмерных пусковых токов). Для запитки подойдет любой пускатель или, как еще его называют — контактор на 25-40 ампер на 3 фазы. Например, такой:
Пускатель Schneider Electric LC1D1210. Мне пришлось его запараллелить. Ибо у него 12 ампер на фазу. Спараллелил на случай, если откажет одна из конфорок (запитанная от второй фазы), и, тогда придется греть бак двумя конфорками, но от одной фазы. Можно использовать для наших нужд еще советский пускатель ПМА3102 на 40 ам- пер . Дешевый вариант, но великоват. Я его хотел использовать, но он реально половину ящика занимает. Ну, и, высокий он. И компьютерный блок питания в этом случае не умещался в электрический ящик. Поставил бы его, но с выбором электрического шкафчика поторопился (снимок ниже). Пускатель ПМА 3102 на 40 ампер.
I / Силовой шкаф. Запитка «мозгов» будет осуществляться от компьютерного блока питания ватт на 300 типа АТХ. с О О ч Крепление блока питания к силовому ящику для охлаждения.
Наполнение шкафа. Блок питания. Пускатели. Блок реле.
Джойстик управления контроллером: 5 положений + 2 кнопки. Колодка и кнопки с подсветкой. Колодка будет раздавать +12, +5, GND на цифровые элементы, расположенные на дверке шкафа: контроллеру, дисплею, кнопкам, джойстику. Схема силового ящика с «мозгами» показана на вкладке ниже. Алгоритм работы схемы шкафа следующий: предполагаем, что на блоке питания АТХ дежурка есть (то есть — фазы к ящику подведены) . Нажимаем на зеленую кнопку «Пуск» - то есть замыкаем зеленый провод блока питания ATX PS-ON на землю. Тем самым его запускаем. Появляется питание +5, +12 вольт. Реле Р1 за- мыкается и осуществляет самоподхват блока питания. При этом, питание начинает поступать на микроконтроллер и дисплей. Подсветка дисплея, кнопок «Пуск», «Стоп» тоже загорается. Далее, мы уже можем выбрать программу работы микро- контроллера при помощи джойстика на двери шкафа. Программы могут быть разные, например «Обычная перегонка», «Вторая перегон- ка», «Половина бака», «С контролем от датчика холодильника», «По таймеру» и т.п. Ну, и, банально — согласие, типа: «А, Вы уверены, что хотите начать про- цесс перегонки?» — защита от случайного включения шкафа. Кнопка «Стоп» — жестко вырубает весь шкаф и фазы, поступающие на электриче- скую плиту. Она размыкает реле Р1 и замыкает реле Р4. В результате пропадает самоподхват пускателя и самоподхват компьютерного блока питания. Кнопка «Стоп» нужна для экстренного отключения шкафа (на всякий случай, если забыл, к примеру, перегонный куб заполнить или что-то пошло не так).
Розетка ССИ-124 / ы о | L2 О \ ьз а \ PEN О- Вилка ССИ-024 PG16 li о L2 О ьз о pen а Л-4 1 \ / РЗ N0 Сдвоенный пускатель Schneider Electric LC1D10+LC1D12 Coil 220V frO L1 \ Конфорка 3.4 (на 2 и 1 кВт) О L2 | ТЭНы духового шкафа О L3 I Конфорка 1. 2 (по 1,5 кВт) г4Ю PEN/ 4 Розетка ССИ-124 на плиту "Электра 1001М" Кнопка "ПУСК" AL6-M 220V INC [no Зел. провод БП PC ATX 350W Р1 N0 ±. Р2 NC GND +12GND Подсветка Пуск БП +5V Кнопка "СТОП" AL6-M INC N0 f +12 GND Подсветка Стоп БП Выключить пускатель Р4 г GND Р2 Команда от МК на откл. БП Команда от МК навключ. пускателя GND +5V Команда от МК О на выключение пускателя Команда от МК на включ. пускателя Команда от МК на откл. БП Элементы на двери шкафа МК ATmega32 Разъем DB-15 LCD ACM1602K-FL-GBbW)2 Пульт- джойстик GND \ +12V +5V GND +5V Выкл. vпускатель Колодка питания +5,+12, GND +5V GND боб юсчо Команда от МК на выключение пускателя OTNCHaPI
Мышление КАК МИКРОБЫ УПРАВЛЯЮТ НАМИ (окончание) Эд Йонг Глава 6. Долгий вальс 15 октября 2010 года Томас Фриц, инженер на пенсии, взял бензопилу и пошел спиливать погибшую яблоню за домом в Эвансвилле, штат Индиана. Спилить дерево труда не составило, но, унося ствол, Фриц споткнулся, и прямо между большим и указательным пальцем на его правой руке вонзился сучок размером с карандаш. Фриц был добровольным пожарным и прошел медицинскую подготовку - он знал, как правильно обработать рану. Однако, несмотря на все его усилия, рука воспали- лась. Через два дня, когда он отправился к врачу, на месте раны образовалась киста. Фриц пропил курс антибиотиков - бесполезно. Рука начала заживать лишь спустя пять недель, после того как хирург извлек из раны несколько застрявших там и не желающих вылезать обломков коры. Так бы этот случай и забылся, если бы врач Фрица не взял из раны немного жидкости. Образец отправился в лабораторию при Университете Юты, куда попада- ют для знакомства с учеными многие загадочные микробы. Автоматизированные ин- струменты в лаборатории опознали бактерий из раны Фрица как Escherichia coli, но Марк Фишер, медицинский директор, отнесся к ним с недоверием. ДНК соответ- ствовала не полностью. Проверив результаты секвенирования повнимательнее, он заметил, что у бактерии Sodalis, открытой совсем недавно, в 1999 году, ДНК почти идентичная. По счастливой случайности, открывший ее ученый работал
здесь же, в университете - Колин Дейл, биолог из Великобритании. Дейл сначала Фишеру не поверил. Фишер пытался его убедить, что Sodalis рос- ла в чашке с агаром в лаборатории. Нет, заявил Дейл, это наверняка ошибка. Как всем на тот момент было известно, Sodalis обитала лишь в телах насекомых. Дейл впервые ее обнаружил у кровососущей мухи цеце, а потом и у долгоносиков, клопов-щитников, тлей и вшей. Бактерия устроилась прямо в клетках этих живот- ных и потеряла слишком много генов, чтобы жить где-нибудь еще. Она бы никак не смогла выжить в чашке Петри, а уж в ране на руке или на ветви погибшего дерева - тем более. Но ведь ДНК не врет. Большая часть генов бактерии из руки Фрица совпадала с генами Sodalis. Дейл назвал новый штамм HS - human Sodalis, то есть «Sodalis человека». «Думаю, HS довольно широко распространен, но мы в мертвых деревьях в поисках бактерий особо не ковыряемся», - говорит он. Только подумайте, сколько в этом рассказе совпадений. Микроб оказался на нужной ветке, заразил нужного человека и в итоге попал в нужную лабораторию - на одной улице с лабораторией человека, что открыл его сестрицу, обитающую в клетках насекомых. Вроде бы невероятное стечение событий. Но вскоре все по- вторилось. На этот раз пострадал мальчик, взбираясь на дерево. Как и Фриц, он упал и наткнулся на сучок. В отличие от Фрица у него не началось воспаление. Первые симптомы появились десять лет спустя - на месте давно зажившей раны откуда-то возникла киста. Врачи ее вырезали и отправили образец в Университет Юты. На этот раз в нем оказалось два штамма HS. Забудьте о Фрице и о мальчике: они в порядке, разве что с деревьями теперь обращаются с большей осторожностью. Давайте поговорим о HS. У ученых, зани- мающихся симбиозом, при упоминании этой бактерии появляется блеск в глазах, ведь она позволяет нам взглянуть на одну из основных, но при этом малоизвест- ных сторон отношений животных и бактерий - на их зарождение. Обычно к тому времени, как мы об этих отношениях узнаем, партнеры вальсируют вместе уже миллионы лет. Но как они выглядели в самом начале танца? Почему начали танце- вать? Как продолжили и как менялись в процессе? Эти вопросы волнуют многих. Первые шаги долгого вальса со временем обычно забываются, а их следов для нас почти не осталось. HS стала исключением. Она показывает, как, возможно, выглядела Sodalis до заключения в клетках насекомого, еще когда она была вольным микробом, резви- лась на природе и при случае могла заразить какое-нибудь животное. HS - уте- рянное звено. Симбионт в ожидании. Ученые уже давно предсказали, что подобные «предковые» микробы существуют, но мало кто мог помыслить, что когда-нибудь удастся обнаружить хоть одного. Дейл обнаружил двоих. Вскоре он дал HS офици- альное имя, Sodalis praecaptivus - «Sodalis до пленения»1. Так вот, представьте себе HS - сидит себе на деревьях и бог знает где еще, никого не трогает. Если ей доведется попасть в споткнувшегося садовника или упавшего ребенка, она начнет размножаться. Но с большей вероятностью она по- падет в организм обитающего на дереве насекомого. По ее генам Дейл может предположить, что она - патоген: вызывает у деревьев болезни и переносится между ними на ротовых органах насекомых. Вот она уже полагается на животных, чтобы те доставляли ее к новым хозяевам. Затем, возможно, в процессе эволюции она развилась так, чтобы приносить насекомым пользу - предоставлять питатель- ные вещества, например, или защиту от паразитов. Потом она может переместить- ся из кишечника или слюнных желез хозяина в его собственные клетки. Теперь, вместо того чтобы находить себе новых насекомых через деревья, она начинает 1 Дерево, о которое поранился мальчик, все еще растет - в отличие от яблони Фрица. Дейл планирует к нему съездить и взять образец HS в естественной среде обитания. То- гда он сможет провести рискованный, но значимый эксперимент - ввести HS в насекомых в надежде, что получится создать новый, искусственный симбиоз.
переходить от матери к потомству и становится постоянной частью организма хо- зяина . Удобно устроившись, она, как и другие симбионты насекомых, утрачивает ненужные более гены и становится «плененной» Sodalis. Эта цепочка событий, наверное, складывалась не один раз1 - потому разные версии Sodalis существуют в разных группах насекомых2. Скорее всего, так начались многие симбиозы со случайными микробами среды - как паразитами, так и ребятами поприличнее, - каким-то образом попавшими в животные организмы. Такие вторжения случаются часто, и предотвратить их нель- зя. Бактерии вездесущи, а значит, что бы мы ни делали, мы вступаем в контакт с новыми видами. Втыкать в себя сучок для этого совсем не обязательно. Секс вполне подойдет: при спаривании тли обмениваются микробами, помогающими защищаться от парази- тов или переносить высокую температуру. Или можно что-нибудь слопать. Мокри- цы, например, пополняют свою коллекцию микробов, пожирая друг друга, а мыши - поедая помет других мышей. Две белокрылки могут обменяться микробами, попив сока одного и того же растения. Человек в среднем проглатывает до миллиона микробов на грамм пищи. Микробы везде, так что практически любая пища - лужи- ца воды, стебель растения, плоть другого животного - это потенциальный источ- ник новых симбионтов. У паразитов есть еще один способ попасть в организм животного. Многие на- ездники откладывают яйца в тела других насекомых, протыкая одну жертву за другой заостренными трубками. Они, по сути, являются живыми, летающими, гряз- ными шприцами, которые распространяют потенциально полезных микробов от хо- зяина к хозяину так же, как хоботок комара распространяет малярию и лихорадку денге. Мы знаем, что так происходит, потому что ученые лично наблюдали это в полевых условиях, а потом воспроизводили в лабораторных3. Загрязненная пища и вода, незащищенный секс, использованные шприцы - для нас это путь к болезням. Но раз уж по тропинке могут пройти патогены, полезные микробы тоже могут дос- тичь по ней новых хозяев. Однако путь - это еще не все. Когда бактерия прибывает на новое место, ей нужно первым делом там обустроиться, и успех ей вовсе не гарантирован. Ей придется справиться с иммунной системой, микробами-соперниками и другими уг- розами. Возможно, лишь один из сотни прыжков по горизонтали ведет к стабиль- ному партнерству. А может, примерно один из миллиона. Нам этого не узнать ни- как. Но на одном поле, возможно, миллион тлей пьют сок одних и тех же расте- ний, а миллион наездников жужжат над ними и протыкают их зараженными кинжала- ми. При таких количествах маловероятное становится вероятным, а почти невоз- можное - возможным, даже проткнуть себе руку древесным сучком и получить вме- сте с ним нового симбионта. 1 Бактерии Sodalis удивительно хороши в деле подселения в клетки животных, и большую роль в этом играет чувство кворума - способность бактерий координировать действия в зависимости от их плотности и концентрации выделяемых ими сигнальных молекул. Члены научной группы Колина Дейла подселяли в долгоносиков мутантных Sodalis с нарушенным чувством кворума, и бактерии попросту убивали насекомых. Обычно же Sodalis по дости- жении определенной плотности отключают ряд генов, производящих летальные для хозяина белки, и затем хорошо с ним уживаются. Успех Sodalis как симбионтов в том, что они тонко чувствуют, когда нужно остановиться. - Прим. ред. 2 Дейл может их различить, потому что у разных вариантов - поселившихся, скажем, в мухах цеце и в долгоносиках - утрачены разные гены из полного набора, которым обла- дает HS. Они развились из похожих на HS предковых микробов, которых приручили неза- висимо друг от друга. 3 Джон Дженайк помещал клещей, сосущих кровь одного вида плодовых мушек, на предста- вителей другого вида. Разумеется, вскоре эти самые представители обзавелись микроба- ми, обитавшими прежде лишь в организме мушек первого вида.
Микробы-новички, скорее всего, останутся на новом месте надолго, если они способные паразиты, но некоторым микробам гражданство гарантировано, если они приносят пользу. Им даже адаптироваться не придется. В мире полно микробов, уже адаптированных к симбиозу благодаря тому, что они и так делают. Если в организм вегетарианца попадут микробы, умеющие расщеплять сложные углеводы и высвобождать тем самым недоступные ранее химические вещества, которые потом сжигаются клетками для получения энергии, они сразу же впишутся в компанию. Им не придется больше ничего делать, они просто продолжат привычную жизнедея- тельность , как ни в чем не бывало, но теперь будут приносить хозяину пользу. Такой «побочный мутуализм» - идеальное знакомство. Оба партнера что-то с него получают, а вкладываться не приходится никому. Потом у хозяина могут появить- ся новые свойства для укрепления партнерства - от клеток, служащих микроско- пическим партнерам домиками, до молекулярных опорных точек, за которые парт- неры смогут уцепиться. А самое главное из этих свойств - то, что способно за- крепить симбиоз куда лучше, чем все остальное, - это наследование. На европейском лугу под жарким летним солнышком меж цветов жужжит пчела. Вдруг к ней навстречу вылетает другое желто-черное насекомое, нападает на нее и парализует жалом. Это пчелиный волк - крупная и могучая оса с весьма метким названием. Она затаскивает жертву в подземную нору, чтобы закопать рядом с одним из своих яиц и еще несколькими пчелами - обездвиженными, но пока живы- ми . Личинка, вылупившись, сожрет все запасы в живой кладовке, заботливо при- пасенные матерью. Пчелиный волк, или европейский филант (лат. Philanthus triangulum). Пчелиные волки оставляют в подарок потомству не только пчел. Мартин Калтен- пот, изучая поведение пчелиных волков, заметил, как из усиков одной особи вы- деляется белая густая жидкость. Это вещество он уже видел. Выкопав нору, сам- ка пчелиного волка, перед тем как отложить яйцо, прижимается усиками к земле и выдавливает из них белую пасту, как мы - зубную пасту из тюбика. Затем она мотает головой и размазывает ее по потолку норы. Эта паста - своего рода знак «Выход здесь»: когда молодая особь осы готова покинуть нору, она начинает ко-
пать именно там. Калтенпот рассмотрел пасту под микроскопом и удивился: ока- зывается, в ней кишмя кишат бактерии! Оса, выделяющая микробов из усиков? Не- слыханное дело. И что еще более странно, бактерии были одни и те же. В усиках у всех пчелиных волков содержится один и тот же штамм Streptomyces. Это стало отличной подсказкой. Бактерии Streptomyces мастерски убивают дру- гих микробов - на этой группе бактерий основано две трети наших антибиотиков. А молодому пчелиному волку антибиотики точно не помешают. Съев запасенных пчел, он окружает себя коконом, и остается в нем зимовать. Целых девять меся- цев он заключен в теплую влажную камеру - идеальное место для болезнетворных грибов и бактерий. Калтенпот решил, что антибактериальная паста матери помо- жет детенышу не подхватить смертельную инфекцию. И действительно, понаблюдав за личинками, он обнаружил, что они «вплетают» бактерии из пасты в волокна кокона, так что детеныши укрываются самотканым одеялком из микробов, выраба- тывающих антибиотики. Когда Калтенпот забирал у молодых ос белую пасту, в те- чение месяца почти все погибали от микоза. А когда он ее оставлял, все обычно выживали. Весной новоиспеченные взрослые осы выбираются из коконов и наполня- ют усики теми же Streptomyces, что защищали их всю зиму. И вот они разлетают- ся - копать свои норы, ловить своих пчел и передавать жизненно важных микро- бов своему потомству. Подобные акты трансмиссии, во время которых животные передают потомству микробов в эстафете поколений, в мире симбиоза имеют едва ли не наибольшую важность, ведь они переплетают между собой судьбы хозяев и симбионтов. Они гарантируют, что долгий вальс и правда будет долгим, что он будет продолжать- ся веками, что новые поколения животных и микробов вступят в связь, как и их родители. И с помощью эволюции они заставляют танцоров сливаться друг с дру- гом в танце еще ближе. Микробам под давлением эволюции приходится развивать у себя способности, приносящие хозяевам пользу, чтобы с ними хотело танцевать больше партнеров. А у животных должны появляться новые эффективные способы передачи потомству микробного наследства. Поселить микробов прямо в яйцеклетках надежнее всего - тогда и симбиоз бу- дет задушевнее некуда. Митохондрии - бывшие бактерии, дающие нашим клеткам энергию, - и так уже там, так что от матери к ребенку они переходят без лиш- ней мороки. Других микробов приходится туда заселять - так делают глубоковод- ные моллюски, морские плоские черви и целая куча разных видов насекомых. Бу- дучи лишь оплодотворенной яйцеклеткой, они уже находятся в сопровождении мик- робов . Они никогда не бывают одиноки. Обеспечить потомству нужных микробов можно и без яйцеклетки. Многие насеко- мые идут по тому же пути, что и пчелиные волки: устраивают там, где вылупятся их детеныши, микробную заначку. В этом особенно преуспели клопы-щитники. Мало кто знаком с ними лучше, чем Такема Фукацу - энтомолог с заразительным энту- зиазмом, вознамерившийся изучить всех существующих на Земле насекомых1. Он обнаружил, что представители одного вида щитников упаковывают микробов в прочные погодостойкие капсулы и раскладывают их рядом с яйцами, а вылупившие- ся клопята потом эти капсулы поедают. Представители другого вида покрывают сами яйца желеобразным веществом с микробами. А вот у одного вида японских щитников - обаятельных букашек с красно-черной окраской, милых взгляду, но немилых урожаю, - тактика самая надежная. Большинство насекомых сразу покида- ют детенышей на произвол судьбы, а эти охраняют яйца до последнего. Самка их высиживает, словно курица, а иногда даже кормит вылупившихся нимф кусочками 1 Я как-то раз спросил у Фукацу, как он решает, над чем работать. Он призадумался, указал пальцем на воображаемую пылинку в воздухе и воскликнул: «Ага! Интересно!». А потом просто улыбнулся мне. Когда я задал тот же вопрос Мартину Калтенпоту, он отве- тил: «Я ищу вид, которым не занимается Такема, и говорю, что начал его исследовать».
плодов. Она каким-то образом чувствует, когда они вот-вот вылупятся, и прямо перед чудом рождения обильно поливает яйца слизью с бактериями из тыльной стороны тела. Яйца в белой жидкости теперь напоминают мармеладки, покрытые самой мерзкой глазурью на свете. Детеныши вылупляются, проглатывают слизь - и их тут же заселяют свежайшие кишечные микробы. Забудьте ненадолго об отвраще- нии и задумайтесь о значимости этого момента: каждый клопик с первым глотком перестает быть индивидом со стерильным организмом и становится колонией из множеств, богатой экосистемой. Муха цеце - кровосос, распространяющий среди людей сонную болезнь, - тоже снабжает детенышей микробами, только на этот раз в своем собственном теле. Это насекомое, которое изо всех сил старается стать млекопитающим. Муха цеце не откладывает яйца - она живородящая. И вместо того чтобы перестраховаться и произвести на свет сразу много детенышей, она направляет все силы на одну- единственную личинку - выращивает ее в матке и кормит жидкостью, напоминающей молоко. В молоке достаточно питательных веществ и микробов (в том числе, кстати, Sodalis), так что, когда абсурдно крупный детеныш вылезает из несча- стной матери (поверьте, у людей роды по сравнению с этим - пара пустяков), у него уже есть все нужные партнеры-бактерии. Муха цеце с личинкой. Цеце (лат. Glossina) — род насекомых из семейства мух Glossinidae, типовой для семейства, обитающих в тропической и субтропической Африке. Являются переносчиками три- паносомозов — заболеваний животных и человека (сонная болезнь и других). Обнаружено 23 вида этого рода. Другие животные, перед тем как накормить детенышей микробами, ждут, пока те вылупятся или родятся. Детеныш коалы в шестимесячном возрасте отлучается от материнского молока и переходит на листья эвкалипта. Но перед этим он трется носом о ягодицы матери, на что она в ответ выделяет кашицу, которую малыш должен проглотить. В кашице содержатся бактерии, позволяющие маленькой коале переваривать жесткие листья эвкалипта, причем их там в 50 раз больше, чем в обычных фекалиях. Без этого первого обеда со всеми последующими придется тяж- ко . У людей, к превеликому облегчению, кашицы нет. Бактерий у нас в яйцеклетках тоже нет, не считая митохондрий, а мамы не поливают нас слизью. С первыми
микробами мы знакомимся при рождении. В 1900 году французский педиатр Анри Тиссье выдвинул предположение, что матка - это стерильная камера, отделяющая ребенка от бактерий. Нашему уединению приходит конец, когда мы проходим по родовым путям и встречаемся с вагинальными бактериями. Это наши первые посе- ленцы - первопроходцы в наших пустых экосистемах. Мы, как и японские клопы- щитники, появляемся на свет в маминых микробах. Недавние исследования ставят этот факт под сомнение, указывая на следы ДНК микробов там, где их быть не должно, - в околоплодных водах, пуповинной крови и плаценте, - но их резуль- таты весьма спорные1. Неясно, как микробы туда попали, важно ли это и были ли они там вообще, - возможно, это ДНК отмерших клеток или бактерий, случайно попавших в образцы. Не исключено, что теория Тиссье о стерильности матки дей- ствительно неверна, но пока нам нечем ее опровергнуть. Даже если животные не получают микробов вертикально, то есть от родителей, у них есть возможность «поймать» нужных симбионтов горизонтально. Многие жи- вотные регулярно засеивают все вокруг исторгнутыми микробами, которые затем попадают к их потомству2. Некоторые работают напрямую. Термиты, по словам Грега Херста, предпочитают лизать зад - по-научному это называется «проктоде- альный трофаллаксис». Им, как и коалам, нужны микробы, чтобы переваривать пи- щу, только уже древесину, и они их получают, высасывая соответствующую жид- кость у своих родственников. Однако в отличие от коал термиты при каждой линьке теряют все содержимое кишечника, включая микробов. Чтобы пополнить за- пасы , им приходится каждый раз вылизывать задний проход других термитов. Нам подобные привычки не по вкусу, но для животных брезгливость нехарактерна. Многие хорошо нам знакомые животные - коровы, слоны, панды, гориллы, крысы, кролики, собаки, игуаны, жуки-могильщики, тараканы, мухи и многие другие - регулярно поедают помет друг друга. Это называется копрофагией. А кожным микробам хватает простого прикосновения. У самых разных животных - саламандр, лазурных птиц, людей - при проживании рядом друг с другом сообще- ства микробов на коже, как правило, более похожи, чем у друзей, живущих по- рознь . У бабуинов, живущих в одной стае и, соответственно, вычесывающих друг другу шерсть, сходств в микробиоме кишечника тоже больше по сравнению с сосе- дями, даже если обе стаи проживают на одной территории и питаются одним и тем же. А лучше всего такое сближение проявляется у игроков в роллер-дерби. Игро- ки одной команды обладают одними и теми же кожными бактериями, так что у раз- ных команд сообщества свои, уникальные. Но во время игры, когда две команды толкаются и борются друг с другом, кожные микробы у них смешиваются. Прикос- новения влекут за собой единообразие. Иногда долгий вальс не обходится без силовых приемов. Нередко микробы, чтобы попасть к хозяину, полагаются на социальные контак- ты. Это случается лишь при условии, что родители не покидают потомство или же разные поколения обитают в одной большой группе. Японские щитники заботятся о потомстве, и сами предоставляют детенышам нужных бактерий. Термиты живут в колониях близко друг к другу, так что новые рабочие могут слизать микробов у соратников. Для такой тактики есть причины, утверждает биолог Майкл Ломбардо. Мягко говоря. Я опросил множество исследователей микробиома на тему того, к каким результатам они относятся наиболее скептически, и многие указали именно на эти. 2 Многие животные, обитающие под водой, выпускают своих симбионтов прямо в воду, чтобы у их личинок и детенышей их было достаточно. Гавайская эупримна, например, это делает каждое утро, на рассвете. Медицинская пиявка каждые несколько дней выделяет из кишечника слизь с высоким содержанием микробов, и ее привлекает слизь, выделенная другими пиявками. Некоторые виды круглых червей убивают насекомых, изрыгая в их кро- веносную систему кучу ядовитых бактерий. Их личинки развиваются внутри мертвых насе- комых и на определенном этапе пожирают симбионтов-убийц - они им еще пригодятся.
Он считает, что некоторые животные образуют большие группы именно для того, чтобы получать друг от друга нужных симбионтов. Это не единственный фактор, стоящий за развитием общественной жизни, и даже не самый главный: живущие в группе животные получают возможность вместе охотиться, отпугивать хищников большим стадом и лучше ориентироваться на местности. Ломбардо думает, что пе- редача микробов - это еще одно правдоподобное преимущество совместной жизни, 0 котором, как правило, никто не задумывается. Вспоминая о том, что микробы могут передаваться от одного человеку к другому, люди в первую очередь подра- зумевают патогены. В стадах, стаях и колониях болезни распространяются быст- рее . Однако и у полезных симбионтов там больше возможностей найти новых хозя- ев1. Бессчетное количество путей, по которым микробы попадают от одного животно- го к другому, создано для одной цели: хозяева должны передавать микробов из поколения в поколение. Щитники и коалы, пчелиные волки и бабуины - животные находят способы сделать так, чтобы у следующих поколений партнеры не меня- лись . Иногда речь идет о строгом вертикальном наследовании от родителя к по- томству - тогда одни и те же микробы остаются у хозяев на протяжении многих поколений. А иногда - о более свободном горизонтальном переносе через сожите- лей или среду обитания: он гарантирует некоторую продолжительность, позволяя при этом животным меняться симбионтами более вольготно и даже получать новых. Но даже тогда животные не перестают быть разборчивыми. Для поиска партнеров у них есть целый мир, и танцевать с кем попало они не станут. В пруду неподалеку от вашего дома проживает восхитительное и на удивление харизматичное существо, которое вы, возможно, и не видели никогда. Хотя найти его нетрудно: соберите из пруда немного ряски (впрочем, подойдет любое пла- вающее растение), положите в баночку, налейте туда воды... и ждите. Внимательно разглядев растение, вы, возможно, найдете под листьями или на корнях неболь- шой зеленый или коричневый шарик размером всего в несколько миллиметров. При достаточном освещении он вскоре превратится в длинный увенчанный щупальцами стебелек. Когда этот стебелек раскрывается полностью, он напоминает тонкую студенистую руку, растопырившую длинные пальцы. Это гидра - родственница актиний, кораллов и медуз. Назвали ее в честь оби- тающей в болоте устрашающей многоглавой змеи, той самой, что в греческой ми- фологии накостыляла Гераклу. Из-за крошечного размера существа такое название кажется до смешного абсурдным, но все же оно на удивление подходящее. Гидра- чудовище своим ядовитым дыханием и не менее ядовитой кровью наводила ужас на деревни, а гидра-животное убивает дафний и прочих мелких ракообразных ядови- тыми гарпунами, выстреливающими из стрекательных клеток. У чудовища вместо одной отрубленной головы вырастало две новых, настоящая гидра - тоже мастер регенерации. Ей отрезали конечность? Да не вопрос. Вывернули наизнанку? Она управится. А особенно гидра нравится биологам, исследующим развитие и рост животных. Ее легко поймать, с уходом и разведением тоже никаких сложностей. А еще она 1 Мысли Ломбардо на эту тему - лишь предположения, но их вполне можно проверить на практике. Если он прав, то окажется, что животные, получающие микробов из окружающей среды (как, например, гавайская зупримна) или по наследству (как, например, тля) , с большей вероятностью ведут одиночный образ жизни. А вот у тех, которым микробы дос- таются от товарищей (термиты, к примеру), должна быть развита сложная социальная система, благодаря чему представители вида регулярно вступают друг с другом в тесную связь. Ученым, чтобы выяснить наверняка, понадобится нарисовать семейные древа раз- ных групп животных, в которых есть, как социальные виды, так и ведущие одиночный об- раз жизни (как клопы Фукацу, например), и узнать, всегда ли эволюция микробных сою- зов предшествует образованию больших групп. Насколько я знаю, пока этого не выяснил никто.
почти полностью прозрачна, так что устройство ее организма можно рассмотреть через оптический микроскоп. До того как специалист по биологии развития Томас Бош наткнулся на нее в 2000 году, ученые исследовали гидру на протяжении ве- ков . Сам Левенгук как-то зарисовал ее в одной из своих записных книжек. Дру- гие выведали, как она из одной клетки превращается во взрослую особь, как она заново отращивает поврежденные части тела. Бош, как только ее увидел, был пленен. «Я никогда не позволяю студентам говорить, что какой-либо организм примитивен, - утверждает он. - Гидра уже 500 миллионов лет ведет изящный и успешный образ жизни». Гидра (Hydra). Но даже Бош задумался: как гидры умудрились столько прожить с таким простым строением тела? Человеческий организм устроен настолько сложно, что большая его часть скрыта от внешнего мира - с ним контактируют только клеточные слои, покрывающие кишечник, легкие и кожу. Это - эпителий. Помимо всего остального он преграждает микробам путь и не дает им пробраться в организм глубже. А вот у гидры никакого «глубже» нет. Она состоит всего из двух клеточных слоев, по- лость между которыми заполнена студенистым веществом, так что и внешняя, и внутренняя части гидры постоянно контактируют с водой. У нее нет барьера, от- деляющего ткани ее организма от внешней среды, - ни кожи, ни раковины, ни ка- кой-либо другой оболочки. Гидра настолько обнажена, насколько только возможно для животного. «Она ж просто кусок склизкого эпителия во враждебной среде», - описывает гидру Бош. Так почему же такое незамысловатое существо не подверже- но инфекциям? Как оно умудряется оставаться здоровым? Чтобы это узнать, Бошу сначала понадобилось выяснить, какие микробы живут в гидре и окружают ее. Себастьян Фрауне, подопечный Боша, для этого перемолол их тела, выделил из получившейся массы бактериальную ДНК и все секвенировал. Проанализировав два родственных вида гидры, он с удивлением обнаружил, что микробиомы у них совершенно разные - будто фауна на разных континентах. И это было странно, ведь эти гидры более тридцати лет выращивались в одина- ковых пластмассовых контейнерах в лабораторных условиях. Не один десяток лет их держали в одной и той же воде с тщательно выверенным составом, кормили од- ной пищей и поддерживали им одинаковую температуру. Если бы заключенных в тюрьмах содержали в таких же отупляюще одинаковых условиях, они бы через три- дцать лет собственного имени не вспомнили. А вот каждая гидра - животное без мозга - каким-то образом набирает себе именно тех микробов, которые подходят ее виду. Это казалось невероятным, так что поначалу Бош в результатах усом-
нился. Фрауне провел эксперимент заново, но получил такие же результаты. То- гда он секвенировал ДНК других видов гидры и выяснил, что у представителей каждого вида микробном уникален и при этом полностью совпадает с микробиомом диких особей того же вида, пойманных в озере. «Для меня этот момент был переломным, - восторгается Бош. - Я всегда счи- тал, что ткани защищают организм от плохих ребят, как и принято в микробиоло- гии» . Но благодаря его экспериментам было доказано, что разные виды гидры са- ми формировали свой микробном. Среди животных такие тенденции преобладают - мы не просто тащим танцевать первую попавшуюся бактерию. В нашей жизни постоянно появляются новые микробы, но животные сами выбирают себе подходящих партнеров из прорвы желающих. Боль- шинство бактерий в человеческом кишечнике, например, относятся к четырем ос- новным группам, а в природе их сотни. Даже гидры, какими бы они ни были про- стыми и незащищенными, позволяют обосноваться у себя на оболочке лишь избран- ным видам бактерий, а остальных прогоняют. Наши тела - большие и маленькие, сложные и простые - создают условия, подходящие лишь для определенных микро- бов. Со временем, а также благодаря постоянному наследованию микробов хозяева и симбионты приспосабливаются друг к другу, и наша разборчивость достигает нового уровня. Мы те еще привереды. В результате у каждого вида формируется свое специфичное сообщество микро- бов . Человеческий микробном можно легко отличить от микробиома мыши или рыбки данио-рерио и даже от микробиома шимпанзе или гориллы. У живущих бок о бок в океанах китов и дельфинов, чья кожа во время плавания и выпрыгивания из воды все время подвергается трению, кожный микробном остается уникальным - прису- щим их виду. Пчелиные волки, с которыми мы недавно познакомились, настолько привередливы, что отказываются вырабатывать для потомства белую слизь, если у них в усиках окажутся не те штаммы бактерий, что нужно. Если они чувствуют, что выбрали неподходящих партнеров, они прерывают цепочку наследственности и прекращают вальс. У микробов тоже есть предпочтения в партнерах - многие адаптировались так, чтобы заселять определенных хозяев. Одни штаммы пчелиного симбионта Snodgrassella приспособились к пчелам, а другие - к шмелям, а заселить кого- то другого не сможет ни один из них. У кишечного микроба Lactobacillus reuteri есть штаммы, подходящие людям, мышам, крысам, свиньям и курицам. Если их смешать и засунуть в мышь, мышиный штамм вскоре затмит остальные. Из таких экспериментов с заменой микробов можно много чего узнать. Самые значимые из них провел Джон Ролз. Он поменял микробиомы двух столпов лабораторной науки - мыши и данио-рерио. Вырастив стерильных мышей и рыбок, Ролз поселил в них микробиомы обычных особей другого вида, желая узнать, примет ли данио-рерио кишечных микробов мыши, а мышь - микробов данио-рерио. Как выяснилось, при- мет. Однако Ролз обнаружил, что животные не просто смирились с новыми посе- ленцами. Они переделали обретенные сообщества так, чтобы те походили на стан- дартные для каждого из двух видов. Мыши сделали микробном рыбок в какой-то мере мышиным, и наоборот. Нельзя сказать, что у всех представителей того или иного вида микробном одинаковый. Всегда есть место разнообразию. Представьте, что гены животного - это декораторы в театре: они создают сцену, на которой будут выступать опре- деленные микробы1. Окружающая нас среда - друзья и дом, пыль и пища - оказы- вает на актеров влияние. А в кресле продюсера расположилась случайность - по- тому-то микробном немного разный даже у двух генетически идентичных мышей, 1 Эндрю Бенсон, к примеру, выявил 18 участков генома мыши, влияющих на количество самых распространенных кишечных микробов у особи. Одни участки контролируют количе- ство отдельных видов микробов, а другие - целых групп.
живущих в одной клетке. Состав нашего микробиома в этом плане похож на рост, интеллект, темперамент и предрасположенность к раку - это сложный признак, управляемый совместной работой сотен генов и еще большего количества факторов среды. Разница заключается в том, что на наш рост и размер головного мозга гены влияют напрямую, а вот на микробном - нет. Они лишь создают условия, подходящие тем или иным видам. В своей знаменитой книге «Расширенный фенотип» Ричард Докинз пишет о том, что гены животного (его генотип) формируют не только его тело (фенотип). Они также косвенно влияют на окружение животного. Гены бобра строят организм боб- ра, а потом этот организм отправляется строить плотины - получается, что гены еще и изменяют течение рек. Гены птицы создают птицу, и они же вьют гнездо. Мои гены сделали мне глаза, руки и мозг, чтобы с их помощью написать эту пуб- лицацию. Все это - плотины, гнезда, книги - Докинз называет расширенным фено- типом. Они - плоды работы генов, находящиеся вне тела животного. В какой-то степени таков и наш микробном. Его тоже формируют гены животного - они созда- ют условия, стимулирующие рост и размножение определенных микробов. Хоть мик- робном и находится в теле владельца, его вполне можно назвать расширенным фе- нотипом, как и плотину бобра. Но и такое сравнение не идеально, ведь микробы - в отличие от плотины и или книги - живые существа. У них есть собственные гены, причем некоторые из них важны или даже необходимы хозяевам микробов. Они являются не просто продолже- нием генома хозяина, как и хозяин является не просто продолжением генома мик- робов . Некоторые ученые убеждены, что их, в принципе, и разделять не стоит. Если животные тщательно подбирают себе микробов, а микробы - животных и при этом их партнерство длится на протяжении многих поколений, то, возможно, сто- ит считать их отдельными едиными особями. Может, хозяин плюс микроб - это не «они», а «оно». Мы уже знаем, что некоторые бактерии объединяются с хозяевами настолько, что и не разобрать, где заканчивается один вид и начинается другой. Так уст- роены многие симбионты Hodgkinia в цикадах. И про митохондрии нельзя забывать - когда-то эти клеточные бактерии были свободными, но их навечно поглотила клетка покрупнее. Этот процесс, известный под названием эндосимбиоз, был предложен в качестве гипотезы еще в начале XX века, но в научном сообществе его приняли лишь спустя несколько десятилетий, во многом благодаря смелости американского биолога Линн Маргулис. Она построила связную теорию эндосимбио- за и подробно растолковала ее в исследовании, где смешались доказательства из клеточной биологии, микробиологии, генетики, геологии, палеонтологии и эколо- гии. Получился превосходный образец научного творчества. Прежде чем работа была напечатана в 1967 году, издатели отказали Маргулис раз пятнадцать1. Другие ученые лишь посмеивались над Маргулис и не воспринимали ее всерьез, но она все же старалась изо всех сил. Будучи презирающей устои бунтаркой, она восставала против всех научных догм. «Я не считаю свои теории спорными, - как-то сказала она. - Я считаю их верными». С митохондриями и хлоропластами она определенно попала в точку, но из-за многих других заявлений к ней отно- сились как с превеликим уважением, так и с осторожным скепсисом. Один биолог однажды рассказал мне, как услышал, что она в разговоре назвала его имя. Ого, подумал он, Линн Маргулис меня знает! И тут же она добавила: «совершенно не- прав» . Круто, обрадовался он, если уж Линн Маргулис считает, что я неправ, то я точно на верном пути. Мировоззрение Маргулис на протяжении всей ее профессиональной жизни было пронизано эндосимбиозом. Ее притягивала связь между живыми существами, и она осознала, что каждое из них живет в сообществе со многими другими. В 1991 го- 1 Статья была опубликована под фамилией Саган, взятой Маргулис после замужества.
ду она придумала название этой связи: холобионт - от греческого «цельная еди- ница жизни». Термин применим ко множеству организмов, проводящих вместе зна- чительную часть жизни. Холобионт пчелиного волка состоит из осы и всех бакте- рий у нее в усиках. Холобионт Эда Йонга - это я, все мои бактерии, грибы, ви- русы и многое другое. Супружескую пару из Израиля, Юджина Розенберга и Илану Цильбер-Розенберг, этот термин сразу привел в восторг. Они занимались изучением кораллов и при- шли к выводу, что эти животные представляют собой совокупность организмов, чья судьба зависит от водорослей в их клетках и других микробов, обитающих рядом с ними. Считать их едиными сообществами казалось вполне логичным. Они поняли, что здоровье рифа можно оценить, лишь учитывая весь холобионт корал- ла. Розенберг перенес понятие холобионта в мир генов. Эволюционные биологи к тому моменту уже считали, что животные и другие организмы - всего лишь транс- порт для генов. У генов, строящих самый лучший транспорт - самых быстрых ге- пардов, например, или самые прочные кораллы, или самых красивых райских птиц, - больше шансов попасть в следующее поколение. Со временем эти гены распро- страняются все шире в популяциях. Их животный транспорт - тоже, но напрямую естественный отбор влияет именно на гены. Они, так сказать, и есть «единицы отбора». Однако о чьих генах идет речь? Животное зависит не только от своих генов, но и от генов микробов, а их зачастую в разы больше. Микробы тоже по- лагаются на то, что гены их хозяина выстроят организм, способный передать их следующему поколению. Рассматривать все эти наборы ДНК отдельно друг от друга Розенбергу казалось бессмысленным. Он был убежден, что они представляют собой единое целое - хологеном, который «следует считать единицей естественного от- бора при эволюции»1. Чтобы понять, что все это значит, вспомните, что эволюция путем естествен- ного отбора зависит лишь от трех вещей: у особей должны быть различия, должна быть возможность эти различия унаследовать, и они должны оказывать влияние на приспособленность животного, то есть его способность выжить и дать потомство. Разнообразие, наследственность и приспособленность - если все три помечены галочкой, эволюция заводит мотор и начинает воспроизводить поколения, которые адаптируются к своей среде все лучше и лучше. Гены животного явно этим трем критериям удовлетворяют, но и гены микробов животного - тоже, подметил Розен- берг . У разных особей в организме находятся разные сообщества, виды и штаммы микробов - это разнообразие. Как мы уже знаем, животные передают микробов по- томству самыми разными способами - это наследственность. И как мы скоро узна- ем, благодаря микробам у хозяина появляются новые способности, от которых за- висит его успех, - вот и приспособленность. Три галочки поставлены - и мотор заводится. Со временем те холобионты, что лучше всего справляются со сложно- стями, которые подкидывает им жизнь, смогут передать следующему поколению свой хологеном - совокупность генов животных и микробов. Животные и их микро- бы эволюционируют вместе. Это более целостный взгляд на эволюцию - он заново определяет, что такое особь, и подчеркивает неразлучность микробов и живот- ных. Любая попытка вот так вот переписать основы теории эволюции многих выведет из себя, и теория хологенома здесь не исключение: мало что в этой публикации так же побудит спокойных и вежливых исследователей симбиоза ехидничать и ог- рызаться. По-моему, очень иронично - теория, посвященная сплоченности и со- 1 Впервые о хологеноме еще в 1980-х заговорил биотехнолог Ричард Джефферсон, но свои наблюдения он так и не опубликовал. В 1994 году он рассказал о своей теории на кон- ференции - это было за 13 лет до того, как Розенберги независимо от него придумали то же самое и назвали так же.
трудничеству, отстраняет друг от друга людей, всю жизнь посвятивших исследо- ванию сплоченности и сотрудничества. Многим такое смелое заявление нравится. Оно возвышает обделенных вниманием микробов до уровня их хозяев, обводит их маркером и до кучи размещает вокруг мигающие стрелки. Оно напоминает, что микробы важны - и только попробуйте об этом забыть. «Любое животное - это экосистема на лапках, - объясняет Джон Ролз. - Мы, конечно, можем ее и как-нибудь по-другому называть, но термин «холобионт» идеально отражает всю ее суть, и ничего лучше я не слыхал». А вот Форест Роуэр более сдержан в оценках. Он заново ввел термин «холоби- онт» в обращение после Маргулис, но лишь как описание живущих вместе организ- мов . «Это же обычный симбиоз, - утверждает он. - Разные сочетания и комбина- ции возникают в зависимости от внешней обстановки, а полученные в результате свойства могут приносить как пользу, так и вред». И от идеи хологенома он не в восторге. Ему это понятие кажется слащавым, как будто микробы с хозяевами жгутик об руку несутся, радостно подпрыгивая, в светлое будущее. Эволюция устроена не так. Мы уже знаем, что даже в самом гармоничном симбиозе есть ме- сто вражде. Роуэр считает, что Розенберг, представив хологеном основной еди- ницей отбора, эту вражду умаляет. Розенберг словно утверждает, что цель эво- люции - обеспечить успех целого, но это совсем не так. Она влияет и на части целого, причем нередко эти части между собой не в ладах. С Роуэром согласна эволюционный биолог Нэнси Моран, изучающая тлей и их симбионтов. «Уж я-то оп- ределенно знаю, что симбионты очень важны, куда важнее, чем считалось раньше, - рассказывает она. - Но понятие хологенома используют для прикрытия множест- ва мутных измышлений». Природа хологенома тоже неясна. Такой симбионт, как Sodalis, что живет в клетках мух цеце и наследуется по вертикали, связан с хозяином так крепко, что его гены можно вполне считать частью хологенома цеце. Собственные штаммы Streptomyces у пчелиных волков, тщательно отобранные множества у гидр - сюда концепция хологенома тоже подходит. Но не все животные так разборчивы. У ко- ровьих трупиалов, кардиналов и, вероятно, многих других певчих птиц микробном кишечника совершенно разный - у представителей одного вида разница порой бо- лее заметна, чем у всех млекопитающих. Влияние генов самих животных на микро- бном присутствует, но его, похоже, затмевает влияние окружающей среды. Если микроскопические партнеры животного столь непостоянны, имеет ли смысл считать хологеном единым целым? А как же виды, оказавшиеся у нас в теле случайно и вскоре его покинувшие? Когда Томас Фриц напоролся рукой на сук, стали ли гены штамма HS частью его хологенома? Включает ли мой хологеном в себя микробов с сэндвича, который я только что съел? Сет Борденстайн из Университета Вандербильта, нацепивший на себя мантию главного проповедника теории хологенома, утверждает, что ни одно из этих про- тиворечий для нее не губительно. Он подчеркивает, что идея хологенома основа- на не на утверждении, что животному необходим каждый микроб в его теле. Ка- кие-то микробы оказались там случайно, какие-то просто мимо проходили, но всегда есть те, что действительно важны1. «Возможно, 95 % микробов нейтраль- 1 Рут Лей, к примеру, доказала, что гены человека не определяют состав нашего микро- биома полностью, но зато оказывают заметное влияние на присутствие в нем определен- ных групп. Самая наследуемая бактерия у нас в организме - недавно обнаруженная Christensenella, которую мало кто знает. У одних она есть, у других ее нет, и при- мерно на 40 % это зависит от наших генов. Эта загадочная бактерия наиболее распро- странена у детей, обычно присутствует в организме людей со здоровым весом и часто обнаруживается в комбинации с рядом других микробов. Не исключено, что этот вид яв- ляется ключевым: встречается относительно редко, но в экологическом плане имеет большую мощь.
ны, и всего несколько ключевых видов остаются с вами на всю жизнь и в какой- то степени определяют вашу приспособленность», - объясняет он. На нейтральных естественный отбор и внимания не обратит, а вот ключевым даст фору. Некоторые микробы - например, заглянувший на огонек холерный вибрион - причиняют орга- низму вред, так что естественный отбор избавит хологеном от них, как обычно избавляет геном от вредной мутации. В таком ключе концепция учитывает кон- фликты. Теория хологенома посвящена не только сплоченности и сотрудничеству, как заявляют скептики (и даже некоторые приверженцы теории). Она всего лишь утверждает, что микробов и их гены не следует исключать из общей панорамы. Они оказывают на хозяев влияние, важное для естественного отбора, причем ока- зывают так, что мы не должны о них забывать, рассуждая об эволюции животных. «Основа не идеальная, но, как мне кажется, ничего лучшего для размышлений о том, как особь объединяется с микробами, у нас пока нет», - говорит Борден- стайн. Критики же напоминают, что для этого у нас уже много веков есть симби- оз . Однако вот с чем согласны все: хватит метафор, пришло время математики. Ус- пех взгляда на эволюцию с точки зрения генов можно в какой-то мере приписать тому, что эволюционные биологи могут использовать уравнения для моделирования взлетов и падений генов, а также пользы мутаций и цены, которую придется за нее заплатить. У них есть возможность придать своим абстрактным идеям форму с помощью чисел. А вот у сторонников теории хологенома такой возможности нет. «Мы пока только начали, так что многие считают, что наша теория основана на поверхностных и не особо точных суждениях», - улыбается Борденстайн. Он при- знает, что все по правилам, и надеется, что вскоре отношение людей к теории изменится. Розенберг сдаваться не собирается. Он считает, что приверженцы традиционной эволюционной биологии приучили себя мыслить, прежде всего, о хозяевах и это мешает им оценить микробов по достоинству. «Меня даже друзья обвиняют в том, что я слишком повернут на бактериях», - жалуется он. Недавно он вышел на пен- сию и теперь надеется, что в битву умов вступят и другие. «Я закрыл лаборато- рию и открыл разум», - смеется он. Однако перед этим он должен был внести в науку свой последний вклад. Несколько лет назад Розенберги наткнулись на старую статью 1989 года - био- лог по имени Диана Додд доказала в ней, что питание мухи может оказывать влияние на ее половую жизнь. Одну линию дрозофил она вырастила на крахмале, а другую, идентичную первой, на мальтозе, или солодовом сахаре. 25 поколений спустя «крахмальные» мухи стали отдавать предпочтение другим «крахмальным», а «солодовым» мухам стали милы другие такие же. Довольно неожиданный результат - вместе с питанием мух Додд каким-то образом изменила их предпочтения при выборе партнеров. Розенберги тут же заявили: дело наверняка в бактериях. Питание животного влияет на его микробном, микробы - на запах хозяина, а запах, в свою очередь, на привлекательность животного. Заявление выглядело вполне осмысленным и как раз подходило под концепцию хологенома. Если Розенберги были правы, значит, эволюция мух заключается не только в смене генов, но и в смене микробов - как, предположительно, и у стойких кораллов Средиземного моря. Они воспроиз- вели эксперимент Додд и получили те же результаты: спустя всего два поколения стало заметно, что мухи предпочитают спариваться с особями, питающимися тем же, чем они. А если насекомые получали дозу антибиотиков, их половые предпоч- тения исчезали вместе с микробами. Этот эксперимент при всей своей странности представлял для науки большую ценность. Если особи из двух групп одного вида животного игнорируют друг дру- га и спариваются лишь между собой, рано или поздно они разделятся на два ви- да. В природных условиях такие разделения происходят регулярно и по разным
причинам. Среди них и физические препятствия, такие как горные массивы и ре- ки, и разница в графиках, при которой период активности у животных приходится на разные часы или сезоны, и генетическая несовместимость, предотвращающая межвидовое скрещивание. Все, что не позволяет животным спариваться, убивает потомство пар или ослабляет его, может привести к репродуктивной изоляции - это своего рода пропасть между двумя видами, которая растет и все более отда- ляет их друг от друга. И как доказал Розенберг, бактерии тоже могут стать причиной ее возникновения. Создавая живой барьер, не дающий двум популяциям встретиться, микробы могут способствовать появлению новых видов. Эта идея существовала и раньше. В 1927 году американец Айван Уоллин назвал симбиоз «двигателем новшеств». Он утверждал, что бактерии-симбионты превраща- ют существующие виды в новые и что это фундаментальный способ возникновения новых видов. Линн Маргулис подхватила его мысли в 2002 году, заявив, что фор- мирование новых симбиозов между отдельными организмами (она назвала этот про- цесс симбиогенезом) - главный путь появления новых видов. Для нее перечислен- ные в этой публикации отношения были не просто стержнями эволюции, а ее осно- вой. Привести убедительные доводы, правда, у нее так и не получилось. Она пе- речислила немало примеров симбиотических микробов, поспособствовавших возник- новению важных эволюционных приспособлений, но у нее не было доказательств, что они на самом деле провоцируют появление новых видов и, тем более что они - ведущая сила видообразования. Сейчас доказательства понемногу появляются. В 2001 году Сет Борденстайн со своим наставником Джеком Уэрреном изучали два близкородственных вида наездни- ка, Nasonia giraulti и Nasonia longicornis. Они разделились на два вида всего 400 тысяч лет назад и неспециалисту покажутся абсолютно одинаковыми - махонь- кие, с черным тельцем и оранжевыми лапками. Но они не могут скрещиваться. Представители этих двух видов - переносчики разных штаммов вольбахии: столк- новение штаммов-соперников при их спаривании убивает большую часть гибридов. Когда Борденстайн избавился от вольбахии с помощью антибиотиков, гибриды вы- жили. Он доказал, что этих насекомых от репродуктивной изоляции можно изба- вить - ясное свидетельство того, что новоиспеченные виды удерживаются порознь именно благодаря микробам. В 2013 году он провел этот же эксперимент на двух других видах наездников, состоящих в дальнем родстве, - при скрещивании они также не могли производить жизнеспособное потомство. Результаты оказались еще убедительнее. На этот раз он обнаружил, что кишечные микробы у гибридов не такие, как у обоих родителей, и сделал вывод, что их убивает именно переме- шанный микробном, несовместимый с их собственным геномом. Искаженный хологе- ном предвещает гибель. Борденстайн заявил, что это исследование - прямое доказательство того, что симбиоз провоцирует создание новых видов, как и утверждали Уоллин и Маргулис. А вот критики говорят, что исковерканный микробном тут ни при чем и на самом деле все куда проще. По их словам, у гибридов нарушен иммунитет, поэтому они подвержены пагубному влиянию любых микробов. Они умрут вне зависимости от то- го, какой у них микробном. Кто бы ни оказался прав, мы выяснили, что у гибри- дов проблемы с микробами и из-за этого между двумя видами наездников появля- ется пропасть. Это само по себе представляет интерес. «Мы натолкнулись на эти две истории у Nasonia - не думаю, что нам просто так повезло, - размышляет Борденстайн. - Все потому, что мы задались вопросом, являются ли микробы при- чиной репродуктивной изоляции. Скольким этот вопрос не пришел в голову? Сколько подобных историй нам не довелось услышать? Не думаю, что благодаря некому везению мы обнаружили единственные два примера в мире». И все же разделение на виды путем симбиоза пока что остается правдоподобной и захватывающей теорией, требующей доказательств. Те несколько случаев, что уже были выявлены, несомненно, замечательны сами по себе. Если вы найдете зо-
лотой самородок, вам не понадобится всем рассказывать, что вы ограбили Форт- Нокс, и, тем не менее, золото у вас будет. Так и с теорией эволюции: не нужно давать ей новое определение, чтобы признать, что судьбы микробов зачастую крепко связаны с судьбами животных. Очевидно, что микробы участвуют в формировании организма хозяев, что они задействованы в самых интимных аспектах нашей жизни - иммунитете, запахе и поведении - и что само их присутствие может сказать о том, здоровы вы или больны. По-моему, это довольно удивительно. Как все это ни назови - хологе- ном, симбиоз, как угодно, - мы теперь знаем, что микробы способны вырваться из малообещающей рутины паразитов и бездельников и, очутившись в теле живот- ного, создать мощные и порой необходимые связи на целые поколения. Теперь по- ра взглянуть на последствия столь близких связей - речь не о развитии и здо- ровье отдельных особей, а о судьбе целых видов и групп. Пора узнать, каких высот добиваются животные благодаря своим микроскопическим партнерам. Глава 7. Взаимога- рантированный успех Я стою в комнате размером с небольшой сарай. Яблоку тут, может, и есть где упасть, но укатиться ему будет некуда. Дверь в комнату тяжелая и внушитель- ная . Внутри все белое и идеально чистое. Регулирование воздуха осуществляется с помощью ужасно громко рокочущего вентилятора - представьте себе Дарта Вей- дера с мегафоном, чтобы понять, насколько громко. И тут повсюду растения. В маленьких горшочках на выставленных на полках поддонах уютно устроились рост- ки гороха, бобы и рассада люцерны. Комната напоминает какую-то странную теп- лицу, и, что еще более странно, все растения чем-то накрыты. Одни горшки ук- рыты прозрачными пластиковыми стаканчиками, другие стоят в пластмассовых ящи- ках - туда можно добраться лишь через покрытые тонкой тканью окошки, в кото- рые как раз пролазит рука. Из одного особенно большого ящика выглядывают буй- но растущие побеги. «Мы их совсем недавно начали разводить, так что не знаю, появились ли они уже», - говорит биолог Нэнси Моран, хозяйка этой комнаты и всего, что в ней находится. Я уставился на побеги. Если уж Моран чего-то не видит, то я - и подавно. «О, да вот же они! - радуется она. - Вон на том стебле». После долгой паузы и как раз перед тем, как сдаться и спросить, о каком именно стебле идет речь, я тоже их замечаю. К стеблю словно приросли крохот- ные черные клинышки меньше сантиметра в длину. Это цикадки Homalodisca vitripennis - мелкие насекомые с острыми ротовыми органами, которыми они пронзают растения, чтобы высосать из них сок. Усвоив скудные питательные ве- щества, они избавляются от оставшейся воды, выбрызгивая ее тонкой струей из заднепроходного отверстия1. Цикадка питается соком десятков разных растений, что делает ее мощной угрозой сельскому хозяйству - потому-то здесь и нужны ткань и внушительная дверь. Таких угроз в этой комнате пруд пруди. Прямо сейчас в ящике неподалеку ка- кое-то растение пожирается другим видом цикадок. Бобы на нескольких полках уплетают гороховые тли - зеленые насекомые на зеленых стеблях. Заметить их нелегко, но у меня все-таки получилось: маленькие зеленые ромбики на тонких ножках, с усиками, указывающими назад, и двумя торчащими из живота иголками. У каждой тли здесь свое личное владение - целый росток, на котором можно де- лать что угодно. Тли - опасные вредители, как и цикадки. Растения вянут и по- 1 За это в английской литературе данных цикадок называют glassywinged sharpshooters - «стеклокрылые снайперы». - Прим. ред.
гибают от одного их нападения, не говоря уже о переносимых ими вирусах. Они - бич сельского хозяйства, непрошеные гости в любом месте, где человек занима- ется выращиванием растений. Кроме этой комнаты в Техасском университете в Ос- тине . Здесь все устроено для них. Здесь растения существуют лишь для того, чтобы их кормить. Таких садов в мире немного: здесь хозяйка специально разво- дит тлей и других насекомых-вредителей. Цикадка Homalodisca vitripennis. Все эти ничего не подозревающие насекомые относятся к отряду полужесткокры- лых1 - разнообразной группе, включающей в себя постельных клопов, клопов- хищнецов, червецов и цикадок. Их главное отличие от других насекомых - острые ротовые органы, приспособленные для высасывания сока. Большинство представи- телей этого отряда всю жизнь проводят именно за этим занятием, и из всех жи- вотных лишь они делают это в обязательном порядке. Бабочки и колибри балуются соком растений по случаю, но охочие до сока полужесткокрылые питаются исклю- чительно им. Своим образом жизни они обязаны бактериям-симбионтам. Если все эти бактерии вдруг погибнут, та же участь ждет и всех насекомых в комнате, в которой я сейчас нахожусь. «Эти группы, в общем-то, и существуют лишь благо- даря симбионтам», - объясняет Моран. И не просто существуют, а процветают - описано уже около 82 тысяч видов полужесткокрылых, а еще тысячи только ждут своего часа. Мы уже знаем, что самые обычные и даже необходимые аспекты жизни отдельных особей, такие как формирование органов и настройка иммунной системы, порой зависят от микробов. Нам также известно, что некоторые микробы награждают хо- зяев уникальными способностями - от светящегося камуфляжного костюма гавай- ской эупримны до мастерства регенерации плоского червя Paracatenula. А сейчас мы узнаем, как полученные от микробов способности превратили некоторые группы животных в победителей эволюционной гонки, способных переваривать неперевари- 1 «Большая часть людей под словом bug подразумевает все, что маленькое и ползает, - отмечает Эд Йонг. - Энтомологи под словом bug подразумевают полужесткокрылых». На русский язык его часто переводят как «жук» или «жучок», притом что жуки - это пред- ставители отряда жесткокрылых, за которыми в английском языке закреплено слово beetle. - Прим. ред.
ваемую пищу, выживать в самых суровых условиях, не погибать от смертельных веществ и вообще добиваться успеха там, где другие виды сдаются. Лучше всего, конечно, начать с полужесткокрылых. Немецкий зоолог Пауль Бухнер занялся изучением их симбионтов в 1910 году во время своего путешествия по миру насекомых. Проанализировав вдоль и поперек бессчетное количество видов, он пришел к выводу, что симбиоз животных и мик- робов случается далеко не так редко, как на тот момент считалось. Оказалось, что это не исключение, а правило - «широко распространенное, хоть и всегда второстепенное приспособление, что дает животным-хозяевам множество новых возможностей». Результатом десятилетий работы стал величайший труд под назва- нием «Эндосимбиоз животных и микроорганизмов растений»1, переведенный на анг- лийский язык и напечатанный как раз перед восьмидесятилетием Бухнера. Моран достает экземпляр с полки в своем кабинете и с благоговением перелистывает страницы. «Это библия нашей области науки», - с почтением объясняет она. Букашки интересуют Моран не один десяток лет. Когда-то она была из тех де- тей, что коллекционируют насекомых и хранят их в баночках. Сейчас она одна из ведущих ученых в области симбиоза, и краеугольным камнем ее карьеры стали тли. В 1991 году она помогала секвенировать гены симбионтов одиннадцати видов тлей - на тот момент это была та еще задачка, ведь технология секвенирования только начинала развиваться и ей с коллегами приходилось «таскать дискеты ту- да-сюда». Тогда они выяснили, что все симбионты тлей принадлежат к одному и тому же неизвестному виду. По традиции только что открытых микробов называют в честь особенно крутых микробиологов - это что-то вроде автографа. Имя Симе- она Берта Вольбаха, например, навсегда увековечено вольбахией. Луи Пастер продолжает жить как Pasteurella. Вряд ли вы слыхали о Дэниеле Элмере Салмоне, малоизвестном американском ветеринаре, а вот с сальмонеллой - его «тезкой» - вы наверняка знакомы. Как же назвать симбионта тли? Моран и выбирать не при- шлось - разумеется, Buchnera2 . Buchnera - партнер тли с древних времен. Семейное древо разных штаммов Buchnera точно такое же, как у ее хозяев тлей: нарисуете одно - получите за- одно и другое. Это означает, что Buchnera заселила организм тли лишь однажды (ну или лишь одно заражение оказалось успешным). Случилось это 200-250 мил- лионов лет назад, когда динозавры только начали появляться, а млекопитающие и цветы еще не существовали. Чем же все это время занималась Buchnera? Бухнер предположил, что симбионты главным образом помогают хозяевам переваривать пи- щу. Ведь именно так ведут себя симбионты многих изученных им насекомых. Одна- ко с Buchnera дело обстоит немного иначе. Она не расщепляет питательные веще- ства тли. Она их дополняет. Тли питаются флоэмным соком - текущей по стеблю сладкой жидкостью. Это во многом отличный источник пищи: Сахаров много, токсинов мало, да и другие жи- вотные на него не покушаются. Но, увы, в нем не хватает некоторых питательных веществ, в том числе десяти незаменимых аминокислот, необходимых животным для выживания. Нехватка хоть одной из них может привести к непоправимым последст- виям. Нехватка всех десяти была бы вообще несовместима с жизнью, если бы им не было достойной замены. Сейчас имеются веские доказательства того, что эта 1 Американские издатели заинтересовались книгой Бухнера благодаря Рене Дюбо, пионеру в деле создания антибиотиков, которого мы повстречали во второй главе. Исследования симбионтов насекомых и человеческих микробов здесь переплетаются - такое редко встретишь. 2 Первое исследование, посвященное Buchnera, Моран проводила с бактериологом Полом Бауманном. Сейчас в честь их обоих названы симбионты. Baumannia мы можем найти у упомянутых в начале главы цикадок Н. vitripennis, a Moranella - у цитрусовых черве- цов, о которых будет рассказано чуть позже.
замена и есть Buchnera. Ученые выяснили, что если избавиться от Buchnera в организме тли с помощью антибиотиков, то для того, чтобы выжить, тле потребу- ются искусственные заменители аминокислот. Они отследили перемещения пита- тельных веществ от микроба к хозяину с помощью радиоактивных веществ и обна- ружили, что аминокислоты двигаются именно в этом направлении. И они доказали, что в геноме Buchnera, каким бы измельчавшим он ни был, сохранились многие гены, необходимые для создания незаменимых аминокислот. Многие, но не все. Создание аминокислот - задача не из легких, и в нее вхо- дит прогон начальных составляющих через серию химических реакций, каждую из которых ускоряют разные ферменты. Представьте себе конвейер на автомобильном заводе, проходящий через несколько устройств. Одно устанавливает сиденья, другое - раму, третье ставит колеса. В конце с конвейера сходит готовая маши- на. Биохимические конвейеры по производству аминокислот работают примерно так же, но ни тля, ни Buchnera не способны сами создать все необходимые ферменты. Им приходится работать вместе, чтобы построить конвейер, идущий по обоим за- водам сразу, один из которых находится в другом. Только вместе они способны прожить на одном флоэмном соке1. Связь между питанием соком растений и дополняющими симбионтами подчеркивают те полужесткокрылые, что утратили и то и другое. Некоторые виды поедают клет- ки растений целиком, а раз аминокислот с питанием в их организм теперь посту- пает достаточно, то и от симбионтов они избавились. В их отношениях нет места ностальгии и сентиментальности. Жесткие условия естественного отбора диктуют, что если партнер больше не нужен, то он изгоняется. К генам это тоже относит- ся - потому-то полужесткокрылые изначально и оказались в таком опасном поло- жении в плане питания. Они - животные, а все животные происходят от однокле- точных хищников, поедающих все вокруг. Пища обеспечивала их большей частью необходимых питательных веществ, так что они утратили гены, необходимые для их создания. Нас - тлей, панголинов, людей и всех остальных - это наследие обременяет до сих пор. Никто из нас не умеет создавать десять незаменимых аминокислот самостоятельно, так что нам приходится получать их с пищей. А ес- ли мы решим соригинальничать и начнем питаться скудной пищей, например флоэм- ным соком, нам потребуется помощь. И тут за дело берутся бактерии. Они не раз позволили полужесткокрылым пере- сечь границу, за которой находится все царство животных, и начать питаться тем, что почти никто не ест2. Когда сушу заселили растения, вместе с ними появились и питающиеся их соком букашки. Сейчас среди них насчитывается около 5000 видов тли, 1600 видов белокрылок, 3000 листоблошек, 8000 червецов, 2500 цикад, 3000 церкопоидов, 13 тысяч фулгороидов и больше 20 тысяч цикадок - и это лишь те, о которых мы уже знаем. Благодаря своим симбионтам полужестко- крылые стали настоящим воплощением успеха. Полужесткокрылые - далеко не единственные животные с симбионтами, связанны- ми с питанием. На таких микробов полагаются от 10 до 20 % насекомых - они обеспечивают насекомых витаминами, аминокислотами для создания белков и сте- ринами для создания гормонов. Благодаря своим живым дополнениям животные име- 1 Buchnera может провести все химические реакции, необходимые для создания аминокис- лот изолейцина и метионина, кроме самой последней. Перетаскивать их за финишную чер- ту приходится уже тле. Анжела Дуглас, Нэнси Моран и другие подробно описали весь процесс. 2 Что самое забавное, способность пить флозмный сок развилась у разных линий полуже- сткокрылых независимо друг от друга. У других насекомых такой способности нет, хотя у них тоже есть симбионты, которые вполне могли бы стать пищевыми добавками. Так по- чему именно полужесткокрылые? Или, скорее, почему не кто-нибудь еще? Это так и оста- ется загадкой.
ют возможность прокормить себя даже неполноценной пищей, от сока растений до крови. Муравьи-древоточцы - разнообразная группа, состоящая где-то из тысячи видов, - являются переносчиками симбионта по имени Blochmannia, позволяющего им питаться в основном растительной пищей и господствовать в листве деревьев тропических лесов1. Миниатюрным вампирам, таким как вши и постельные клопы (наряду с животными, не относящимися к насекомым, например клещами и пиявка- ми) , для производства витаминов группы В, отсутствующих в их кровавых обедах, требуются бактерии. Раз за разом бактерии и другие микробы позволяли животным превзойти свою животную сущность и пробиться во все уголки экологии, которые без них так и оставались бы недоступными; начать вести образ жизни, при котором иначе нель- зя было бы выжить; питаться тем, что они не смогли бы переварить; добиться успеха, несмотря на собственную природу. А чтобы узнать о самых бескомпро- миссных примерах такого взаимогарантированного успеха, мы отправимся в глубь океана, туда, где микробы дополняют своих хозяев до такой степени, что те мо- гут питаться самой скудной пищей на свете - ничем. В феврале 1977 года, за несколько месяцев до того, как «Тысячелетний со- кол»2 улетел бороздить просторы открытого космоса, столь же отважный корабль под названием «Алвин» отправился исследовать подводный мир. И не просто ко- рабль, а батискаф - достаточно большой, чтобы в нем поместилось трое исследо- вателей, достаточно маленький, чтобы они даже потянуться не могли, и доста- точно прочный, чтобы позволить им добраться до неслыханных глубин океана. Он опустился под воду в 400 километрах к северу от Галапагосских островов - там, где две литосферные плиты отдаляются друг от друга, словно разошедшиеся лю- бовники. Из-за их расставания в земной коре появился рифт, а значит, не ис- ключено, что там можно было найти первые гидротермальные источники, - счита- лось , что дно океана изрыгает в этих местах перегретую в результате вулкани- ческой деятельности воду. Команда «Алвина» начала спуск. На смену синеве поверхности океана пришла всепоглощающая чернота глубоких вод. Чернота чернее черного. Черноту переме- жали лишь случайное поблескивание люминесцентных существ, а через некоторое время включились и прожекторы батискафа. На глубине 2400 метров команда обна- ружила источники, за которыми отправилась. Но кроме источников там было кое- что еще - жизнь, причем в изобилии! К стенкам расщелин стайками цеплялись моллюски и ракообразные. Вокруг них карабкались призрачно-белые креветки и крабы. Мимо проплывала рыба. И что самое странное, камни были целиком покрыты прочными белыми трубками, увенчанными темно-красными хохолками, похожими на помаду, которую слишком сильно выкрутили из тюбика, или вообще на что-то не- приличное . Это были огромные черви - погонофоры. На самом дне океана - там, куда не добраться солнечным лучам, где неустанно бьет вода температурой в 400 °С, а давление толщи океана достигает невиданной мощи, - команда «Алвина» открыла скрытую экосистему, не уступающую в изобилии тропическим джунглям. Как писал Роберт Кунциг в своей книге «Нанося глубины на карту», «это как если бы вы родились и выросли на полуострове Лабрадор, даже не догадываясь, что собой представляет мир, а потом вдруг оказались на 1 Blochmannia и Buchnera - близкие родичи, и это, скорее всего, не простое совпаде- ние. Многие муравьи-древоточцы разводят тлю, как настоящие фермеры, и защищают их от хищников. Тля взамен кормит муравьев медвяной падью - сладкой липкой жидкостью. С ней в организм муравьев и попали симбионты тли. Дженнифер Вернегрин считает, что Blochmannia - потомок симбионта, что из попки тли попал к муравью-фермеру и так там и остался. 2 «Тысячелетний сокол» (англ. Millennium Falcon) — вымышленный космический корабль во вселенной сериала «Звёздных войн», снятого для недорослей.
Тайме-сквер». Члены команды даже представить себе не могли, что обнаружат там жизнь, так что биологов среди них не было - одни геологи. Они с горем пополам собрали образцы и взяли их с собой на поверхность, законсервировав предвари- тельно в водке. Одна из погонофор в итоге оказалась у Мередита Джонса в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне - он назвал его Riftia pachyptila. И так червь ему понравился, что в 1979 году он лично отправился к Галапагосскому рифту, чтобы собрать еще образцов. Один участок так зарос этими штуками с красными хохолками, что его и назвали соответствующе - «Розовый сад». На ста- ром черно-белом снимке запечатлен Джонс, уже седой и с пышными усами, с одним из образцов Riftia в руках. Он выглядит так, словно ничего ценнее у него нет, а червь - будто сосиски неаккуратно упаковали. Червь очень длинный, гораздо крупнее, чем все открытые прежде глубоководные черви, - размером, наверное, с Джонса. И что дико, у него нет ни рта, ни кишечника, ни анального отверстия. Погонофор Riftia pachyptila. Как же этот червь умудряется выжить без еды? Логично было предположить, что он впитывает питательные вещества кожей, как ленточные черви, но эту теорию быстро отмели - он при всем желании не смог бы их впитывать достаточно быст- ро . Вскоре Джонс заметил важную подсказку. Трофосома червя - загадочный ор- ган, составляющий аж половину его веса, - заполнена кристаллами чистой серы. Джонс упомянул это на одной из своих лекций в Гарварде, и у Коллин Кавано, одной из слушательниц, возникла кое-какая мысль. От описания трофосомы на нее снизошло настоящее озарение. По ее словам, она вскочила с места и заявила, что в теле червей находились бактерии - они и использовали серу для выработки энергии1. Говорят, Джонс тогда попросил ее сесть. А потом дал ей червя для изучения. 1 Кавано опубликовала свои предположения в 1981 году, но на то, чтобы подтвердить, что бактерии и правда действуют так, как она себе представила, потребовались годы исследований. Другие ученые также высказывали мысли о хемосинтетических микробах, однако Кавано впервые доказала, что они существуют и образуют с животными союзы. Бу- дучи аспиранткой, она открыла совершенно новый, доселе невиданный образ жизни, при- чем на удивление широко распространенный.
Мысль Кавано оказалась верной и принципиально новой. Рассмотрев трофосому Riftia под микроскопом, она обнаружила там множество бактерий - где-то милли- ард на каждый грамм ткани. Еще один исследователь выяснил, что в трофосоме содержатся ферменты, способные перерабатывать сернистые компоненты, например сероводород, которого в среде подводного источника предостаточно. Кавано по- думала-подумала и поняла, что ферменты эти вырабатываются бактериями. Они их используют для приготовления пищи по рецепту, который в то время и предста- вить себе не могли. На суше все живое питается солнцем. Животные, водоросли и некоторые бакте- рии используют солнечную энергию, чтобы преобразовывать углекислый газ и воду в сахара, и таким образом создают себе пищу. Этот процесс, при котором угле- род из неорганического вещества переходит в нечто съедобное, называется свя- зыванием углерода, а использование для этого энергии солнца - фотосинтезом. Это основа всех пищевых сетей, которые нам известны. Каждое дерево и каждый цветок, каждая мышка и каждый ястреб в итоге зависят от солнечной энергии. А вот в глубинах океана ее брать неоткуда. В принципе, можно прокормиться скуд- ными остатками органических веществ, опадающими на дно сверху, но, чтобы по- настоящему преуспеть, потребуется новый источник энергии. Для бактерий, оби- тающих в организме Riftia, это сера - точнее, изрыгаемые источниками сульфи- ды. Бактерии их окисляют, а с помощью высвобожденной энергии связывают угле- род. Это уже хемосинтез - создание пищи путем использования химической энер- гии, а не света и энергии солнца. И в качестве побочного продукта выделяется не кислород, как у фотосинтезирующих растений, а чистая сера. Так в трофосоме Riftia и появляются желтые кристаллы. Благодаря хемосинтезу становится ясно, почему у этих червей нет рта и ки- шечника, - все необходимые питательные вещества им предоставляют симбионты. Тлей и цикадок бактерии снабжают аминокислотами, а погонофор они снабжают всем. Вскоре подобные симбиозы были обнаружены по всему океану. Как выяснилось, хемосинтезирующих бактерий, которые связывают углерод с помощью серы или ме- тана, приютили в себе самые разнообразные животные. К ним, кстати, относится и регенерирующий плоский червь Paracatenula. Среди них и черви, и брюхоногие моллюски с хемосинтезирующими симбионтами прямо в клетках, и креветки с целы- ми колониями на жабрах и ротовых органах. Это и нематоды, полностью покрытые микробами: кажется, будто они в шубах. И крабы-йети, которые выращивают у се- бя на щетинистых клешнях сады из бактерий и смешно ими шевелят, будто танцу- ют . Многие из этих существ обитают у горячих гидротермальных источников. Кто-то предпочитает холодные - вещества там примерно те же, но температура ниже и вода не изрыгается, а лениво вытекает. Некоторые полихеты, родственные Riftia, заселяют деревянные части затонувших кораблей и опустившиеся на дно бревна, получая энергию от сульфидов в гниющей древесине. Трупы китов, опус- каясь на дно, словно манна небесная, тоже создают среду с обилием сульфидов, в которой вскоре образуются временные, но многочисленные группы хемосинтези- рующих существ. Некоторые из них - например, Osedax mucofloris, питающиеся костями «зомби-черви», у которых нет кишечника, - специализируются как раз на китовой падали. Для этих животных жизнь в глубине океана - это пункт назначения обратного пути эволюции, занявшего миллиарды лет. Жизнь на Земле появилась у глубоко- водных источников, и первыми живыми созданиями стали хемосинтезирующие микро- бы (кстати, один из участков в Галапагосском рифте назван «Эдемским садом»). Первые микробы со временем развились в бесчисленные формы, замечательные и причудливые, которые выбрались из глубин туда, где помельче. Некоторые дали начало более сложным существам - животным. И некоторые из животных объедини-
лись с хемосинтезирующими бактериями и отправились обратно в бездну - в мир, где без бактерий они бы не смогли себя прокормить. Все животные, обитающие в районе гидротермальных источников, в том числе и Riftia, эволюционировали из видов, живших на мелководье, которые стали хозяевами глубоководных микробов. Установив с ними прочную связь, эти животные получили пропуск назад в катар- хейские глубины, где когда-то зародилась жизнь. Хемосинтез появился в глубине океана, но встречается он не только там. Ка- вано обнаружила хемосинтезирующих бактерий в моллюсках, обитающих в богатом серой иле у берегов Новой Англии, что на северо-востоке США. Другие нашли по- добные союзы на мангровых болотах, в затопляемых местностях, в загрязненном сточными водами иле и даже в грунте вокруг коралловых рифов - в общем, в эко- системах, больше всего похожих на мелководье. Николь Дюбилье, когда-то рабо- тавшая вместе с Кавано, исследует хемосинтез в месте, меньше всего на свете похожем на бурные гидротермальные источники, - на острове Эльба1, прекрасном, как на открытке. Эльба нежится в солнечных лучах, и эта энергия не пропадает впустую. В бух- тах неподалеку от берега пышно произрастает морская трава. Хоть фотосинтез и кажется здесь главным, хемосинтезу тут тоже место есть. Дюбилье ныряет под заросли морской травы, зачерпывает горстку ила и из нее тут же высовываются ярко-белые веревочки. Это черви Olavius algarvensis, близкие родственники до- ждевых червей. В длину они несколько сантиметров, в ширину - полмиллиметра, и у них нет ни кишечника, ни рта. «По-моему, они лапушки, - умиляется Дюбилье. - Они белые, потому что у них под кожей бактерии-симбионты, в которых содер- жатся частицы серы. Их легко заметить». Эти бактерии хемосинтезирующие, как и во многих местных нематодах, моллюсках и плоских червях. Здесь, в средиземно- морском иле, живущих на сульфидах организмов не меньше, чем на глубине. «В Италии! - торжественно заявляет Дюбилье. - Нам пришлось отправиться к неизве- данным источникам на немыслимой глубине, чтобы понять, что симбиоз на основе хемосинтеза встречается прямо у нас под носом. Мы на каждой полевой вылазке открываем новые виды и новые симбиозы». Червь Olavius algarvensis. Эльба, может, и кажется идеальным местом, но хемосинтезирующим существам тут приходится несладко. Не забывайте, что бактерии Riftia высвобождают энер- 1 Остров Эльба — остров в Тосканском архипелаге, расположенный в 10 км от прибрежно- го города Пьомбино (от которого отделён проливом Пьомбино). Находится в Средиземно- морье отделяя Лигурийское море (на севере) от Тирренского моря (на юге). Стал широко известен как место ссылки Наполеона.
гию, окисляя сульфиды. В иле у Эльбы сульфидов крайне мало, а значит, типич- ный хемосинтез там вроде бы вообще не должен происходить. Как тогда выживают черви Olavius? Дюбилье это выяснила в 2001 году, обнаружив, что у них два разных симбионта - большой и маленький, и оба под кожей. Бактерия поменьше захватывает сульфаты, которых в иле Эльбы полно, и превращает их в сульфиды. Бактерия побольше затем окисляет сульфиды и запускает хемосинтез, прямо как микробы червя Riftia. В процессе она вырабатывает сульфаты, которые затем снова перерабатывает ее мелкая соседка. Два микроба по очереди кормят друг друга серой, благодаря чему питается и червь - эдакий симбиоз на троих. При- няв в союз маленьких бактерий, захватывающих сульфаты, черви Olavius сумели поселиться в иле, который иначе был бы слишком скудным для их обычных хемо- синтезирующих товарищей. С тех пор Дюбилье выяснила, что этот союз на самом деле еще сложнее, чем кажется. У Olavius, оказывается, аж пять симбионтов - двое перерабатывают сульфаты, двое занимаются сульфидами, а что делает пятый спиралеобразный сим- бионт - пока неясно. «Нам, наверное, еще лет тридцать понадобится, чтобы в этом разобраться!» - смеется Дюбилье. На самом деле ей повезло. Она занимает- ся исследованием мелководных симбиозов, а значит, для сбора образцов ей не приходится втискиваться в тесный батискаф. Нужно всего лишь нырять на пляжах солнечной Эльбы, у Карибских островов, у Большого Барьерного рифа... Ох, нелег- кая это штука, все эти исследования, но нужно же кому-то ими заниматься. А вот у Рут Лей со сбором микробов возникли сложности. Проблема не в том, что ей нужны были образцы стула животных - в мире микробиомной науки к работе с испражнениями привыкаешь быстро. И не в обитателях зоопарка, чей стул она собирала, - от клыков и когтей ее всегда отделяли решетки, стены и смотрители зоопарка с палками наготове. Нет, проблему представляла бумажная волокита. Лей - специалист по микробной экологии, и ей нужно было сравнить бактерий в кишечниках различных млекопитающих, чтобы понять, как их питание и эволюция повлияли на микробном. Для этого ей требовалось много животных и много фека- лий - и того и другого было предостаточно в зоопарке Сент-Луиса неподалеку. В перерывах между другими опытами Лей забегала туда с перчатками, мешочками и ведром сухого льда. Приветливый смотритель возил ее по зоопарку и отвлекал животных, пока она пробиралась в клетку и собирала помет. «Я просто туда хо- дила, когда понадобится, а потом кто-то заметил, что мы там бегаем и собираем какашки, и решил, что это должно быть официально», - жалуется она. На смену приветливому смотрителю и приключениям без всяких формальностей пришли офици- альный договор, бланк для сбора кала и строжайшее следование регламенту. Как- то зимним днем Лей заметила, что бегемот только что справил большую нужду на пол вольера. «Там во-о-от такая куча была! - восклицает она. - А они все твердили, что о бегемотах договоренности не было. А потом ко мне подошел уборщик и сказал, что через десять минут все это окажется в закоулке прямо за зоопарком и тогда я смогу взять, сколько мне надо». Ну, она и взяла. Еще она собирала фекалии медведей (гималайских, белых и очковых), слонов (африканских и индийских), носорогов (индийских и черных), лемуров (черных, мангустовых и кошачьих) и панд (больших и малых). За четыре года посещений зоопарка она собрала кал 106 особей, принадлежащих к 60 видам. Она высушивала каждый образец в микроволновке, перетирала в блендере и толкла в ступке. Ам- бре получалось незабываемое. Наградой стала ДНК, позволившая Лей описать мик- робов, живущих в кишечнике автора образца. Лей выяснила, что кишечные микробы у всех млекопитающих индивидуальны и при этом делятся на определенные группы в зависимости от происхождения их вла- дельца и, что особенно важно, его питания. У травоядных было больше всего разновидностей бактерий, а у хищников - меньше всего. Всеядные со всем своим разнообразием пищи оказались посередине. Были и исключения: так, кишечные
микробы малых и больших панд больше напоминали микробов их хищных родичей - медведей, кошек и собак, - чем травоядных, коими они, собственно, являются1. Однако в целом все совпадало. Объяснение тому было простым, а значение - крайне важным. Для начала разберем объяснение. Растения - самый распространенный источник пищи на суше, но для того, чтобы их переварить, требуется больше ферментов. В растительных тканях по сравнению с мясом животных содержится больше сложных углеводов, таких как клетчатка, гемицеллюлоза, лигнин и резистентный крахмал. У позвоночных нет молекулярных приборов, чтобы их расщепить, а у бактерий есть. У широко распространенной кишечной бактерии B-theta нужных ферментов более 250, а у нас и сотни нет, и это притом, что наш геном в 500 раз больше. Раскалывая растительные углеводы на части своими инструментами, B-theta и другие микробы высвобождают вещества, что питают наши клетки напрямую. Вместе они производят 10 % потребляемой нами энергии и аж 70 % энергии коровы или овцы. Чтобы питаться растительной пищей, животному необходимо множество мик- робов, причем самых разных. Теперь о значении. Первые млекопитающие были хищниками - крошечными суетли- выми поедателями насекомых. Переход с мяса на растительную пищу стал для нас настоящим прорывом. Благодаря изобилию и разнообразию растений травоядные на- чали развиваться гораздо быстрее своих плотоядных сородичей и вскоре заняли экологические ниши, оставленные после себя крупными динозаврами. Большая часть ныне живущих млекопитающих едят растительную пищу, да и почти во всех отрядах есть хотя бы несколько травоядных видов. Даже в отряде хищных, куда входят кошки, собаки, медведи и гиены, есть также и панды, которые питаются бамбуком. Получается, что успех млекопитающих основан на вегетарианстве, а вегетарианство - на микробах. Разные группы млекопитающих снова и снова полу- чали с пищей из среды микробов, способных расщеплять растительные ткани, и с помощью их ферментов расправлялись с листьями, стеблями и ветвями. Просто завести у себя нужных микробов недостаточно. Им для работы требуется пространство и время. Травоядные млекопитающие предоставили им и то и другое. Они увеличили участки пищеварительного тракта, превратив их в отсеки для фер- ментации, чтобы поселить там своих помощников и замедлить ход пищи, благодаря чему те успевали ее переработать. У слонов, лошадей, носорогов, кроликов, го- рилл, свиней и некоторых грызунов эти отсеки находятся в нижней части пищева- рительного тракта - в кишечнике. Они сначала получают из пищи как можно боль- ше питательных веществ с помощью своих собственных ферментов, а потом уже от- дают ее на растерзание микробам. У других млекопитающих - коров, оленей, овец, кенгуру, жирафов, бегемотов и верблюдов - ферментация пищи происходит в верхней части тракта: осуществляющие ее микробы обитают или в отделах, пред- шествующих желудку, или в первых же его камерах. Часть питательных веществ эти животные тратят на бактерий, зато потом сами же их переваривают. «Вот за- чем помещать эти отсеки сверху - так можно и самих бактерий съесть, - объяс- няет Лей. - Это ведь логично. Можно спокойно жевать солому и все равно полу- чать все необходимые питательные вещества». Некоторые из них - например, крупный рогатый скот - дают микробам дополнительное время с помощью руминации - это довольно неприятный, но эффективный цикл, во время которого пища отры- гивается, пережевывается и снова проглатывается. В зависимости от расположения отсеков для ферментации пищи в них появляются разные микробы. Лей выяснила, что микробы животных, расщепляющих пищу в верх- Еще одним исключением стала пиренейская рысь - европейский хищник с кисточками на ушах, в чьем кишечнике работают на удивление много генов, предназначенных для пере- варивания растительной пищи. Не исключено, что ее микробном приспособился не только к кроликам, на которых она охотится, но и к растительным остаткам в их кишечнике.
ней части пищеварительного тракта, больше похожи друг на друга, чем на микро- бов млекопитающих, поселивших их в нижней части, и наоборот. Эти сходства вы- ходят за границы, установленные общими предками. У кенгуру, прыгающего сумча- того из Австралии, и окапи, африканского родича жирафов в полосатых штаниш- ках, микробиомы во многом схожи. У животных с отсеками для ферментации, рас- положенными в нижней части тракта, сходства такие же1. Другими словами, микробы повлияли на развитие пищеварительной системы мле- копитающих , а пищеварительная система млекопитающих - на эволюцию микробов2. Во время следующего эксперимента Лей это стало еще заметнее. Они с Робом Найтом сравнили результаты секвенирования микробов животных из зоопарка и других животных из самых разных сред - почвы, морской воды, горячих источни- ков и озер. Они обнаружили, что в желудочно-кишечных трактах позвоночных мик- робном куда разнообразнее, чем где бы то ни было. Он отличается от микробио- мов обитателей озер, источников и всего остального даже сильнее, чем эти мес- та друг от друга. Существует, как решили ученые, «дихотомия ЖКТ и остального организма». «Довольно неожиданно, - говорит Найт. - Когда этот анализ провели впервые, я подумал, что они просто ошиблись». Причина такого противопоставле- ния пока неясна, но Найт отмечает, что пищеварительный тракт - уникальная среда для микробов: темно, кислорода нет, жидкости полно, иммунными клетками охраняется, а питательных веществ - хоть лопни. Здесь способны выжить не все бактерии, но те, что выживают, оказываются перед множеством экологических возможностей, которыми сразу пользуются. Один представитель вида попадает в кишечник и, одурев от радости, дает начало новым родственным штаммам и видам. В итоге получается семейное древо с высоким и прочным стволом, но редкими и небольшими ветвями, смахивающее скорее на пальму, чем на дуб. На островах дело обстоит примерно так же. Вот животное-первопроходец оказы- вается на суше - его сюда принес мощный ураган, или привезло упавшее в воду бревно, или доставила лодка... Оно вылетает, выбегает или выползает на берег, а его потомство начнет понемногу заселять различные местообитания на острове, формируя новые виды. Так появились гавайские цветочницы, галапагосские вьюр- ки, змеи Французской Полинезии, карибские анолисы... и, возможно, наши кишечные микробы. Научная группа обнаружила, что желудочно-кишечные микробиомы растительнояд- ных позвоночных животных отличались вообще от всего - от микробных сообществ внешней среды, от микробиома хищников, от микробиома других частей тела и от микробиома беспозвоночных. Пищеварительная система сама по себе особенна, пи- щеварительная система позвоночного особенна вдвойне, а пищеварительная систе- ма позвоночного-вегетарианца - так вообще в квадрате. Кусок прожеванных побе- гов и листьев с множеством углеводов, которые можно переварить, - словно ост- ров, на котором пища в изобилии. Он даст поселенцам возможность выбирать, чем Особый интерес здесь представляют киты. Они - хищники, питающиеся мелкими ракооб- разными, рыбой и даже другими млекопитающими. Однако от своих предков - травоядных животных, напоминающих оленей, - они унаследовали крупный многокамерный желудок, в котором теперь происходит ферментация животных тканей. Как выяснил Джон Сандерс, же- лудочно-кишечный микробном у них из-за этого не похож ни на чей из обитателей суши, будь то хищное животное или травоядное. 2 У гоацина - южноамериканской птицы размером с курицу, с голубой головой, красными глазами, оранжевым оперением и хохолком, похожим на ирокез у панка, - отсек для фер- ментации тоже расположен в верхней части пищеварительного тракта. Питается гоацин в основном листьями, переваривая их в зобу (это увеличенная часть пищевода). Мария Глория Домингес-Бейо выяснила, что бактерии в зобу гоацина больше походят на бакте- рий в коровьем желудке, чем на обитателей кишечника птицы. А мы-то думали, почему это гоацины пахнут коровьими лепешками.
питаться, а также толчок к размножению и появлению новых видов . Пищеварение, управляемое микробами, не раз позволило животным стать вегетарианцами - при- чем не только млекопитающим. Среди насекомых рекорд по поеданию растений удерживают термиты. В 1889 году выдающийся американский натуралист Джозеф Лейди вскрыл кишечники термитов, чтобы выяснить, чем они питаются. Разглядывая разрезанных насекомых под мик- роскопом, он с удивлением обнаружил, что от их тел повсюду расползались кро- шечные точки, словно «толпа людей, расходящихся по домам с собрания». Он ре- шил, что это паразиты, но сейчас мы знаем, что крошечные выселенцы - это про- тисты, микробы-эукариоты с более сложным строением, чем бактерии, но при этом одноклеточные. Протисты составляют до половины веса термита-хозяина, и тому есть причина: они вырабатывают ферменты для расщепления грубой клетчатки в древесине, которой термиты питаются. Социальный полиморфизм термитов — касты — массивная самка, сол- даты с крупными головами и более мелкие рабочие особи. Протисты в основном обитают в кишечниках термитов из самых ранних групп, пренебрежительно названных низшими. Так называемые высшие термиты - те еще снобы - появились позже. Они полагаются главным образом на бактерий, которые обитают у них в желудках, по устройству напоминающих коровьи2. А еще более напыщенные макротермиты появились совсем недавно, и стратегия по уничтожению древесины у них самая изощренная - они занимаются сельским хозяйством. В ис- пещренных пещерами термитниках они выращивают грибы, удобряя их древесными щепками. Грибы расщепляют клетчатку на составляющие поменьше, которые потом 1 Трехпалый ленивец оказался исключением, подтверждающим правило. Он в основном по- едает листья одного и того же дерева, так что для травоядного кишечный микробном у него разнообразием не отличается. 2 Биологи прошлого из-за этого были введены в заблуждение. Альфред Эмерсон заметил, что у самых продвинутых термитов в организме отсутствовали протисты, которых у низ- ших термитов было полно, и решил, что микробы-симбионты не позволяли развиться «выс- шим социальным функциям». Знай он о бактериях, возможно, заговорил бы по-другому.
поедаются термитами. Бактерии у них в кишечнике переваривают то, что оста- лось. Сами термиты, в общем-то, и не при делах: их задача - содержать бакте- рий и выращивать грибы. Если хоть один партнер исчезнет, термиты умрут от го- лода . У их королевы все еще интереснее. Она огромна: ее торс не длиннее ног- тя , а вот брюшко размером с ладонь, эдакий пульсирующий яйцекладущий мешок, настолько раздутый, что королева и пошевелиться не может. И микробов в пище- варительном тракте у нее почти нет. Вместо них ее кормят подданные (и их мик- робы) . Вся ее колония - тысячи рабочих, миллиарды микробов, огромные планта- ции расщепляющих древесину грибов - выполняют роль ее пищеварительной систе- мы. Отправившись в Африку, вы и сами убедитесь, насколько такая стратегия эф- фективна. Там макротермиты строят просто огромные термитники. Некоторые из них достигают в высоту девяти метров, подпирая небеса готическими шпилями и выступами. Самому древнему из них - ныне покинутому - 2200 лет. В термитниках селятся и многие другие животные, а кого-то термиты даже кормят. Кроме того, они поедают разлагающиеся растения и таким образом перегоняют через свою сре- ду питательные вещества и воду. Они - инженеры экосистемы. В саванне они вти- харя всем заправляют - точнее, не они, а их микробы. Без расщепляющих клет- чатку бактерий африканские пейзажи выглядели бы совсем по-другому. Исчезли бы не только термиты, но и колоссальные стада антилоп, буйволов, зебр, жирафов и слонов, без которых животный мир Африки и представить нельзя. Термитник.
Я как-то побывал в Кении как раз во время великой миграции гну - ежегодного марафона, во время которого миллионы антилоп, внешне похожих на коров, пре- одолевают огромные расстояния в поисках пастбищ. Один раз нам пришлось оста- новить джип больше чем на полчаса, чтобы дать пройти немыслимо длинной толпе антилоп. Без микробов, позволяющих получать питательные вещества из грубой неперевариваемой пищи, этих травоядных бы не было. Нас, кстати, тоже. Сложно представить себе, что без прирученных бактерий мы никогда бы не продвинулись дальше охоты, собирательства и простенького сельского хозяйства, не говоря уже о том, чтобы изобрести межконтинентальные перелеты и сафари. Вместо тури- стов, разинув рот разглядывающих стадо ферментативных камер, что несутся мимо с громким топотом копыт, здесь была бы пустынная равнина. И тишина. Катерина Амато на протяжении тридцати недель занималась одним и тем же. Она вставала до рассвета, отправлялась в мексиканский национальный парк Паленке и вслушивалась. С первыми лучами солнца ветви деревьев оглашались глубоким и очень громким гортанным ревом. Этот зов исходил из глоток мексиканских реву- нов - крупных черных обезьян с цепким хвостом, обитающих на деревьях и из- вестных своим мощным голосом. Амато целый день следила за ними, следуя по звукам их рева, и, пока они лазили по верхушкам деревьев, старалась не отста- вать на земле. Ее интересовал кишечный микробном ревунов, так что ей нужно было собрать их помет. Ревуны, что весьма удобно, всегда испражняются одно- временно. «Как только у одного процесс пошел, уже знаешь, что сейчас начнет- ся» , - улыбается Амато. Центральноамериканский ревун. А зачем ей все это? Дело в том, что ревуны на протяжении года питаются по- разному. Примерно полгода они в основном едят фиги и другие фрукты - калорий- но и переварить пара пустяков. Когда фрукты заканчиваются, обезьяны переходят на листья и цветки - калорий меньше, переварить сложнее. Некоторые ученые предполагали, что ревуны ведут менее активный образ жизни и таким образом пе- реживают голодовку, но наблюдения Амато это не подтвердили - ее ревуны вели себя активно во все времена года. А вот кишечные микробы у них меняются. Что особенно заметно, во время отсутствия фруктов они вырабатывали больше корот- коцепочечных жирных кислот. Эти вещества питают клетки обезьян, так что мик- робы снабжали хозяев большим количеством энергии в период, когда калорий в
пище было мало. Благодаря им ревуны, несмотря на капризы времен года, питают- ся стабильно. Было бы слишком просто считать, что каждый вид животных постоянно питается чем-то одним. На самом деле наше питание меняется в зависимости от времени года, а иногда даже изо дня в день. Вот ревун устраивает себе фруктовый пир, а через месяц жует невкусные листья. В одно время года белка объедается оре- хами , а в другое вообще ничего не ест. Сегодня я слопаю круассан, а завтра буду ковыряться в салате. И с каждым обедом и куском мы избирательно кормим микробов, которые лучше всего переваривают то, что мы только что съели. Ско- рость реакции у них отменная. В одном исследовании десять добровольцев по пять дней просидели на двух разных диетах: одна включала в себя фрукты, овощи и злаки, а вторая - мясо, яйца и сыр. Вместе с питанием изменились и микро- биомы участников, причем очень быстро. Всего за день они переключились с рас- тительного режима, рассчитанного на углеводы, на мясной, рассчитанный на бел- ки. Собственно говоря, эти сообщества микробов сильно напоминали кишечный микробном травоядных млекопитающих и, соответственно, плотоядных. Миллионы лет эволюции повторились меньше чем за неделю. Так микробы в нашем кишечнике позволяют нам питаться самой разнообразной пищей. Жителям развитых стран и животным в зоопарках это не так уж важно - они питаются регулярно и в достаточных количествах. Но для наших предков, до- бывавших пищу охотой и собирательством, это наверняка имело огромное значе- ние, а дикие животные, такие как ревуны, возможно, только благодаря этому и выживают. Они питаются тем, чем позволяет время года. Обилие пищи у них не- редко сменяется голодом. Иногда им приходится пробовать новую, незнакомую пи- щу. Справиться с этими задачами помогает быстро адаптирующийся микробном. Он предоставляет устойчивость и гибкость в изменчивом и ненадежном мире. Для животных такая гибкость, конечно, преимущество, зато для нас - прокля- тие. Западный кукурузный корневой жук, обитающий в Северной Америке, - опас- ный вредитель. Взрослые особи откладывают яйца на полях кукурузы, а на сле- дующий год их личинки объедают корни растений. Такой жизненный цикл делает насекомых уязвимыми: если из года в год чередовать посев кукурузы и соевых бобов, взрослые особи отложат яйца в кукурузе, а личинки вылупятся в сое и погибнут. Этот процесс известен как чередование культур и для истребления ку- курузного жука он весьма эффективен. Только вот некоторые линии с помощью микробов развили устойчивость к чередованию. Кишечные бактерии таких жуков научились переваривать соевые бобы. Так взрослые особи разорвали древнюю связь с кукурузой и начали откладывать яйца на полях с соевыми бобами, чтобы их личинки вылуплялись посреди золота кукурузы. Благодаря микробному, способ- ному быстро адаптироваться, эти вредители продолжают нам вредить. Живые существа, как правило, не особенно хотят, чтобы их съели. Они защища- ются . У животных есть выбор - сражаться или удрать. Растения не столь подвиж- ны, так что они полагаются на химическую защиту. Их ткани заполняются вещест- вами, отпугивающими растительноядных животных, - ядами, которые вредят здоро- вью, лишают возможности иметь потомство, приводят к потере веса или невроло- гическим расстройствам, провоцируют появление опухолей или выкидыши и просто убивают. Креозотовый куст - одно из самых распространенных растений в пустынях Юго- Запада США. Он достиг успеха благодаря своей устойчивости к засухе, старению и челюстям животных. Его листья покрыты смолой, в которой содержатся сотни химических веществ, вместе составляющих до четверти сухой массы кустарника. Эта смесь источает резкий запоминающийся запах, который особенно чувствуется, когда листья мокнут под дождем. Говорят, что креозот пахнет дождем, но на са- мом деле, скорее дождь пахнет креозотом. Как бы там ни было, запах смолы не вреден, зато при попадании внутрь она вредит печени и почкам. Лабораторная
крыса, поев листьев креозотового куста, умирает. А вот с пустынным хомяком ничего не происходит. Он еще съест. И еще. В пустыне Мохаве грызунам так нра- вятся эти листья, что зимой и весной они в основном ими и питаются. Каждый день они съедают столько смолы, что любой другой грызун уже давно бы склеил лапки. Как им это удается? Ларрея трёхзубчатая, или креозотовый куст (лат. Larrea tridentata). У животных существует множество способов обойти ядовитую защиту растений, но у каждого способа есть своя цена. Можно есть лишь наименее ядовитые части, но чем животное привередливее, тем меньше у него возможностей. Можно употреб- лять в пищу нейтрализующие вещества, например глину, но для поиска противо- ядия нужны усилия и время. Можно самим создавать обезвреживающие ферменты, но на это требуется энергия. Бактерии предлагают альтернативное решение. Они - мастера биохимии, способные расщепить что угодно, от тяжелых металлов до не- очищенной нефти. Яды растительного происхождения? Да запросто! Еще в 1970 го- ду ученые выдвинули предположение, что микробы в пищеварительном тракте обез- вреживают все яды в пище еще до того, как они попадут в кишечник. Благодаря тому, что микробы обезоруживают пищу заранее, животным не приходится думать о противоядиях. Эколог Кевин Коль предположил, что своей стойкостью пустынный хомяк обязан именно бактериям, а проверить эту теорию ему помогли несколько тысячелетий климатических изменений. Примерно 17 тысяч лет назад на юге современных США. начало теплеть, и вскоре из Южной Америки туда переселился креозотовый куст. Он уютно устроился в теп- лой пустыне Мохаве, где его и обнаружили пустынные хомяки. Однако до пустыни Большого Бассейна к северу от Мохаве он так и не добрался - там холоднее. Там пустынные хомяки креозотовый куст в глаза не видели и питались в основном можжевельником. Если догадка Коля была верна, в кишечнике опытных пустынных хомяков Мохаве должно было быть достаточно бактерий, обезвреживающих яд, ко- торых не было у неподготовленных грызунов Большого Бассейна. Коль поймал в
каждой пустыне по несколько особей - и все подтвердилось. Столкнувшись с ток- синами креозотовой смолы, кишечные бактерии неподготовленных особей понятия не имели, что делать, а вот микробы опытных хомяков переключались на гены, расщепляющие токсины, и быстренько с ними расправлялись. Чтобы окончательно доказать, что опытные особи обязаны своим мастерством микробам, Коль добавил в их корм антибиотики. Хомяки все так же спокойно ели обычный лабораторный корм, а вот креозотовые листья причиняли им боль. Без кишечных микробов они реагировали на креозотовую смолу даже хуже, чем их собратья из Большого Бас- сейна, ни разу не пробовавшие ее в природных условиях. Хомяки начали усиленно терять вес, так что Коль был вынужден закончить эксперимент досрочно. Всего за пару недель он изменил направление 17 тысяч лет эволюции и превратил про- фессиональных поедателей креозотовых кустов в полных дилетантов. И наоборот тоже. Он собрал помет опытных хомяков, превратил его в кашицу в блендере и скормил неподготовленным грызунам, чтобы обезвреживающие микробы поселились у них в кишечнике. И вот эти особи начали спокойно уплетать крео- зотовые листья. Их новоявленные способности особенно отразились на моче: из- за токсинов в креозотовой смоле она темнеет, а прежде неопытные хомяки теперь расщепляли токсины в таких количествах, что мочились золотистой, чистой жид- костью. За несколько обедов они набрались опыта, который их собратья накапли- вали многие тысячи лет. Видимо, когда креозотовые кусты впервые появились в Мохаве, произошло что- то подобное. Пустынный хомяк наткнулся на незнакомый ему кустик и решил по- пробовать . Фу, гадость какая! Впрочем, зимой еды и так мало, так что выбирать не приходится. Ну, тогда еще кусочек. С каждым куском в организм хомяка попа- дали микробы, обитающие на креозотовых листьях, - возможно, они уже тогда умели расщеплять токсины смолы. Съев этих микробов, хомяк и сам стал лучше подготовленным. Потом он убегает и справляет нужду, оставляя после себя шарик помета, наполненный бактериями. Этот шарик находит и съедает другой хомяк - так суперсила распространяется. В конце концов способность есть листья расте- ния появляется у всех хомяков, и скоро она распространится по всей пустыне. Возможно, именно своей готовности принимать новых микробов эти грызуны обяза- ны своим успехом и неприхотливостью1. И таких примеров много - микробы нередко дают хозяевам возможность употреб- лять в пищу что-то потенциально смертельное. Лишайники - всем известные иконы симбиоза - полны ядовитой усниновой кислоты. А северные олени, что питаются в основном лишайниками, умеют расщеплять ее так, что в экскрементах от нее и следа почти не остается. По-видимому, и здесь дело в кишечных микробах. Мно- гие растительноядные млекопитающие, от коал до хомяков, являются переносчика- ми микробов, расщепляющих танины - горькие соединения, придающие вяжущий вкус красному вину, но вредящие печени и почкам. Кишечные микробы кофейного жучка Hypothenemus hampei умеют расщеплять кофеин - вещество, позволяющее кофеманам проснуться и отравляющее любого вредителя, желающего полакомиться кофейными зернами. Любого, кроме кофейного жучка. Благодаря расщепляющим кофеин бакте- риям он стал единственным в мире животным, способным питаться лишь кофейными зернами, и одной из главных угроз мировой индустрии кофе. Обезвреживание наряду с перевариванием, выживание не только благодаря пище, но и вопреки ей - травоядным без таких приемов не прожить. Совместив способ- 1 Хомяки вообще, похоже, в этом преуспели. Дениз Диринг, руководитель исследования, которым занимался Коль, обнаружила похожую адаптацию у другого вида (белогорлый лес- ной хомяк), обитающего в другой пустыне (Сонора), специализирующегося на другом рас- тении (кактус) и толерантного к другому токсину (оксалат). Этим он тоже обязан мик- робам-нейтрализаторам. Пересадив их в лабораторных крыс, в жизни не видавших какту- са , Диринг сумела превратить их в отпетых кактусоедов.
ности микробов и собственные пищевые стратегии, растительноядные получили возможность питаться любой зеленью, что найдут. Растениям приходится все это терпеть, но они вроде бы справляются. Креозотовые кусты, будучи основной пи- щей пустынных хомяков, остаются главным растением пустыни Мохаве. Сколько бы северные олени ни щипали лишайники, они все равно растут по всей тундре. Эв- калипты постоянно лишаются листьев из-за коал, но в Австралии и прогуляться нельзя так, чтобы хоть на один не натолкнуться. Даже с кофе, к счастью, все будет в порядке. Однако иногда микробы заходят со своим обезвреживанием слиш- ком далеко. Иногда растениям приходится совсем несладко. Пролетая над лесами на западе Северной Америки, вы, скорее всего, заметите крупные участки деревьев с порыжевшими кронами или голыми ветвями. На первый взгляд они, может, и похожи на живописный осенний пейзаж, вот только на самом деле это натюрморт. Эти деревья - сосны. У них не должны рыжеть иголки. Это вечнозеленые растения - точнее, были бы таковыми, если бы не погибали в столь огромных количествах. А кто убийца? Сосновый лубоед Dendroctonus ponderosae - иссиня-черное насекомое размером с зернышко риса. Он проникает под кору дере- ва и создает там длинные коридоры, по пути откладывая в них яйца. Личинки, вылупившись из яиц, пробираются внутрь к лубяному слою, чтобы питаться его соком. Один жук - не проблема, но в одном дереве поселяются сразу тысячи. Отодрав кусок коры, вы увидите их творение - целый лабиринт тоннелей, прохо- дящих по всему стволу. Лубоеды лишают дерево большей части питательных ве- ществ , так что оно начинает погибать. А заодно и дерево рядом с ним. И все их соседи. Целые акры деревьев рыжеют и умирают. Сосновый лубоед Dendroctonus ponderosae. Сообщники лубоеда еще меньше, чем он сам, - куда бы он ни направился, его сопровождают два вида грибов. Они для жука - пищевые добавки, как Buchnera для тлей. Сами жуки обитают прямо под корой, питательных веществ там немного. Грибы же врастают в ствол и добираются до недоступных жукам запасов азота и других необходимых для жизни веществ. Добравшись, они начинают перегонять ве- щества ближе к поверхности ствола - в пределы досягаемости личинок. «Эти жуки едят всякую ерунду, а грибы снабжают их питательными веществами», - объясняет энтомолог Диана Сикс, много лет изучающая лубоедов. Когда личинка жука нако- нец окукливается, грибы производят споры - прочные репродуктивные капсулы.
Взрослая особь, вылупившись, укладывает споры в полости во рту, напоминающие чемоданы, и тащит их к следующей бедняге-сосне. Нашествия жуков начинаются и затихают, но вот последнее оказалось в десять раз масштабнее любого предыдущего - не в последнюю очередь благодаря глобаль- ному потеплению. С 1999 года лубоеды и их грибковые официанты погубили более половины взрослых сосен в Британской Колумбии и поразили более 15 тысяч квад- ратных километров в США.. Они даже каким-то образом переправились через Скали- стые горы, что много лет удерживали их на западной окраине континента, и те- перь распространяются на восток. А на пути у них огромные, пышные и уязвимые лесные массивы. Нашествие лубоедов. Южная Дакота. Однако деревья просто так не сдаются. При нападении жуков они начинают уси- ленно вырабатывать терпены - углеводороды, способные при достаточной концен- трации и жуков убить, и грибок уничтожить. Считается, что жуки с этой прегра- дой справляются грубой силой - за один раз их нападает столько, что дерево просто не успевает вырабатывать терпены в нужных количествах. Энтомологу Кену Раффе такое объяснение показалось нелогичным. Если бы все было так, деревья бы производили сразу много терпенов, и их уровень быстро падал бы с наступле- нием все новых и новых армий лубоеда. На деле же все происходит по-другому: деревья удерживают химзащиту на высоком уровне, по крайней мере, с месяц. По- лучается, что личинкам жука приходится бороться с еще большим количеством токсинов, чем их родителям. Как у них это получается? Научная группа Раффы выяснила, что лубоеды сотрудничают не только с гриба- ми, но и с бактериями, такими как Pseudomonas и Rahnella - они были найдены во всех пораженных лубоедами деревьях. Они повсюду - на экзоскелетах насеко- мых, на стенах их лабиринтов, в их ротовых органах и кишечниках. Они - своего рода элита: их гораздо меньше, чем в кишечниках термитов, да и с пищеварением они не помогают. Зато они обладают целым набором генов для расщепления терпе- нов, и в лабораторных условиях они успешно с этими веществами расправляются.
Разные виды бактерий умеют расщеплять разные вещества, так что вместе они справляются со всеми. Хотелось бы заявить, что решение найдено: бактерии обезоруживают деревья, а жуки переносят их от одного ствола к другому. Однако, как мы уже знаем, мир симбиоза сложнее, чем кажется, и простые объяснения, при всей своей заманчи- вости, нередко оказываются неверными. Известно, что эти же бактерии обитают и на здоровых хвойных деревьях - не исключено, что они являются частью микро- биома дерева. При нападении жуков и повышении уровня терпенов бактерии начи- нают пировать. Обед у них выходит отличный, но в итоге они, сами того не же- лая, вредят дереву - своему хозяину - и помогают лубоедам. Также выяснилось, что и жуки способны вырабатывать некоторые ферменты, расщепляющие терпены. Так в какой же степени им помогают бактерии - берут на себя большую часть ра- боты или делят обязанности с насекомыми так же, как тли и Buchnera вместе создают аминокислоты? И что самое главное - действительно ли они увеличивают шансы лубоедов выжить? Пока ясно вот что: на лес обрушивается союз животных, грибов и бактерий, и деревья, несмотря на все свои усилия по самозащите, постепенно умирают. Их гибель свидетельствует о мощи симбиоза - силы, позволяющей самым безобидным существам одолеть сильнейших. Чтобы разглядеть жуков, вам придется прищурить- ся, а чтобы увидеть их микробов - вооружиться микроскопом, зато проявления их взаимогарантированного успеха заметны аж с небес. Благодаря полученным от микробов способностям полужесткокрылые научились питаться соком растений, а термиты и травоядные млекопитающие - жевать их стебли и листья. Трубчатые черви поселились на самых глубоких участках океан- ского дна, пустынные хомяки распространяются по американским пустыням, а со- сновые лубоеды устраивают в вечнозеленых лесах разруху континентального мас- штаба1 . Обыкновенный паутинный клещ к пафосу и хвастовству не склонен - он пакостит незаметно. Крошечное паукообразное красного цвета размером меньше этой запя- той, как и лубоед, губит растения, нападая на них бессчетными армиями. Рас- пространен этот вредитель по всему миру. Такому успеху он обязан устойчивости к пестицидам и разнообразным предпочтениям: он питается более чем 1100 видами растений, от помидоров до клубники, от кукурузы до сои. Для такой вкусовой палитры требуются неслабые навыки по обезвреживанию токсинов, ведь каждое растение вооружено своей смесью защитных веществ и паутинному клещу нужно с ними всеми уметь справляться. К счастью для него, он обладает целым арсеналом обезвреживающих генов, которые активируются в зависимости от того, соком ка- кого растения клещ собирается полакомиться. 1 По этой главе и не скажешь, но микробы могут и держать хозяев в узде. Симбионты насекомых переносят высокие температуры хуже, чем их хозяева, так что в жаркую пого- ду их численность сокращается - это еще Бухнер заметил. Из-за этого у хозяев стано- вится меньше мест, где они могут жить и не тужить, а в эпоху глобального потепления дела у мутуалистов станут и вовсе плохи. У рачков артемий, на которых обожают любо- ваться дети в аквариумах, в пищеварительном тракте находятся бактерии, помогающие им переваривать водоросли. А так как эти бактерии предпочитают соленую воду, артемиям приходится жить там, где посоленее, а не там, где более комфортно. Иногда микробы накладывают ограничения и в диете. Представьте себе, что насекомое включает в свой рацион растение, которое производит необходимое питательное вещество в больших коли- чествах. От симбионта насекомого больше не требуется это вещество вырабатывать, так что он вскоре утрачивает нужные для этого гены. Хозяину компенсировать утраченные гены не нужно, у него есть растение - все путем. А потом растение начинает исчезать. У насекомого остается всего два варианта - отыскать другое растение, производящее это же вещество, или принять в организм нового микроба, чтобы его вырабатывал. Если ни то ни другое не получается, насекомое влипло.
И здесь, судя по всему, микробы не играют никакой роли. Паутинный клещ, в отличие от пустынного хомяка и соснового лубоеда, не рассчитывает на кишечных бактерий и сам делает свою пищу пригодной к употреблению. Все необходимое уже есть у него в геноме. Однако бактерии важны даже тогда, когда их нет. Многие растения, соком которых питается паутинный клещ, при повреждении своих тканей вырабатывают синильную кислоту. Ко всему живому это вещество на удивление недружелюбно. Дератизаторы отравляли синильной кислотой крыс и дру- гих грызунов, китоловы смазывали ей гарпуны, нацисты использовали ее в конц- лагерях - а паутинному клещу до лампочки. Один из его генов вырабатывает фер- мент , преобразовывающий синильную кислоту в совершенно безвредное вещество. Этим же геном обладают гусеницы разных бабочек и молей - для них синильная кислота тоже безопасна. Ни паутинный клещ, ни гусеницы этот ген не изобрели и не унаследовали от общего предка. Этот ген им дали бактерии. Обыкновенный паутинный клещ (лат. Tetranychus urticae). Глава 8. Аллегро в ми мажор При рождении вы унаследовали половину генов от матери и половину от отца. Эти кусочки ДНК останутся с вами на всю жизнь, к ним ничего не прибавится, и они никуда не исчезнут. Вы при всем желании не сможете одолжить парочку генов у меня, а я - у вас. А теперь представьте себе мир, в котором друзья и колле- ги могут обмениваться генами, когда захотят. У вашего начальника есть ген, дающий иммунитет к разным вирусам? Берите его себе! У вашего ребенка генети- ческая склонность к какой-то болезни? Замените эти гены на свои, более здоро- вые! Дальние родственники легко переваривают тяжелую пищу благодаря опреде- ленному гену? Не вопрос, этот ген ваш! Гены в этом мире - не семейные сокро- вища, передающиеся по наследству из поколения в поколение, а предметы быта, которыми можно спокойно друг с другом делиться. Как раз в таком мире и живут бактерии. Мы обмениваемся номерами, деньгами и идеями, а они - ДНК. Иногда бактерия подкрадывается к другой бактерии, между ними возникает перемычка, и они начинают перемещать по ней туда-сюда кусочки
ДНК - это у них вместо секса. Еще они могут утащить себе кусочки ДНК, выбро- шенные разлагающимися трупиками бактерий. Иногда для перемещения генов из од- ной клетки в другую бактерии используют вирусы. Обмен ДНК для них такая час- тая процедура, что геном обычной бактерии буквально испещрен генами других бактерий. Даже у родственных штаммов нередко наблюдаются значительные генети- ческие различия. Конъюгация у бактерий (перенос ДНК, половой процесс). Горизонтальный перенос генов проводится бактериями уже миллиарды лет, но ученые об этом узнали только в 20-х годах прошлого века1. Они обратили внима- ние на то, что безвредные штаммы пневмококка, побыв рядом с мертвыми виру- лентными штаммами, внезапно и сами получали способность заражать. Причиной явно было что-то, находящееся в тех штаммах. В 1943 году микробиолог Освальд Эвери выяснил, что этим «чем-то» была ДНК: безвредные штаммы поглощали ее и делали частью своего генома2. Через четыре года молодой генетик Джошуа Ледер- берг (именно благодаря ему через некоторое время обрел популярность термин «микробном») доказал, что бактерии могут обмениваться ДНК напрямую. Он вывел два штамма кишечной палочки, каждый из которых не умел вырабатывать какие- либо питательные вещества. Без соответствующих пищевых добавок они погибали. А вот когда Ледерберг поместил их в одну емкость, обнаружилось, что некоторые дочерние бактерии научились выживать сами. Стало понятно, что два родитель- Этот эксперимент, ставший классическим, в 1928 году провел британский бактериолог Фредерик Гриффит. 2 Открытие Эвери стало одним из важнейших в современной генетике - оно подразумева- ло , что ДНК состоит из генов, что в тот период противоречило общепринятому мнению. Тогда большинство ученых считали, что гены состоят из белков бессчетного количества форм, а ДНК всего с четырьмя структурными элементами даже изучать смысла нет. Эвери доказал, что это не так. Он заложил основу для последующих исследований, которые окончательно закрепили статус ДНК как главной молекулы жизни.
ских штамма обменялись генами, компенсирующими недостатки друг друга. Затем дочерние бактерии получили по наследству полный набор генов, благополучно вы- жили и расплодились1. Прошло каких-то 60 лет, а мы уже знаем, что горизонтальный перенос - один из важнейших аспектов жизни бактерий. Благодаря ему бактерии могут развивать- ся с огромной скоростью. Им не нужно ждать, пока в их ДНК накопятся нужные мутации для преодоления новых задач и трудностей, ведь необходимые для адап- тации гены можно приобрести оптом у тех, кто уже приспособился к новым усло- виям. Эти гены часто включают в себя «приборы» для разделки нетронутых источ- ников энергии, «щиты» для защиты от антибиотиков и «боеприпасы» для заражения новых организмов. Если у бактерии появляется какой-то нужный ген, другие бак- терии могут тут же его позаимствовать. В результате безвредные обитатели ки- шечника способны внезапно стать опасными патогенами - из миролюбивых Джекил- лов превратиться в злобных Хайдов2. А уязвимые патогены, которых уничтожить - раз плюнуть, оборачиваются жуткими монстрами, с которыми не справятся даже самые сильные современные лекарства. Без всяких сомнений, распространение ус- тойчивых к антибиотикам бактерий - одна из главных опасностей нашего века, и этот процесс на практике демонстрирует всю необузданную мощь горизонтального переноса генов. Животные в этом плане отстают от бактерий: к новым трудностям мы адаптиру- емся постепенно. Организмы, которым повезло с мутациями, с большей вероятно- стью выживают и передают генетическую плюшку следующим поколениям. Со време- нем определенные полезные мутации появляются все чаще, а вредные потихоньку исчезают. Постепенные изменения, которые влияют на популяцию, а не на отдель- ные организмы, - основа естественного отбора. Лягушки, ласточки и люди накап- ливают полезные мутации со временем, но конкретная лягушка, ласточка или Люд- мила не могут просто так взять себе гены с желаемыми мутациями. Хотя нет, иногда все-таки могут! Можно заменить микробов-симбионтов в своих организмах и получить новый набор микробных генов. Или дать новым бактериям возможность установить контакт с вашими - тогда чужие гены переместятся в ваш микробном и наделят местных микробов новыми способностями. А может случиться и так, что микробные гены войдут в ваш собственный геном - именно так паутинный клещ из прошлой главы заполучил ген, обезвреживающий синильную кислоту. Иногда болтушки-журналисты пытаются утверждать, что горизонтальный перенос ставит под удар слова Дарвина об эволюции, так как благодаря этому процессу организмы якобы могут избежать тирании вертикального наследования. «Дарвин был неправ» - кричала обложка журнала New Scientist, который сам оказался не- прав . На самом деле все не так. Да, горизонтальный перенос может разнообра- зить геном животного - но когда гены-прыгунчики оказываются в новом доме, они по-прежнему остаются предметом интереса старого доброго естественного отбора. Вредные гены исчезнут вместе с носителями, а полезные проявят себя и у сле- дующих поколений. Все именно так, как объяснил Дарвин, только быстрее. Мы уже знаем, что микробы позволяют животным воспользоваться новыми возмож- ностями для развития. Сейчас мы узнаем, что порой они дают нам возможность воспользоваться ими очень быстро. Благодаря совместной работе с микробами не- 1 За это монументальное открытие в 1958 году Ледерберг получил Нобелевскую премию - всего в 33 года. 2 «Странная история доктора Джекила и мистера Хайда» (англ. Strange Case of Dr Jekyll and Mr Hyde) — готический роман шотландского писателя Роберта Стивенсона, ко- торый появился 5 января 1886 года в Лондоне. По жанру — переосмысление традиционной для романтизма и готического романа темы двойничества под углом зарождающейся науч- ной фантастики, где зловещий двойник получает свободу действий благодаря раздвоению личности, вызываемому синтезированным героем повести новым наркотиком.
расторопное адажио эволюции, к которому привыкли мы, разгоняется до веселого и бодрого аллегро, к которому привыкли они. Вдоль японских побережий к камням цепляются красно-коричневые водоросли - это порфира, также известная как нори, и она уже больше 1300 лет набивает японские животы. Сначала ее перемалывали в съедобную пасту, потом стали сплю- щивать в тонкие листы, чтобы оборачивать ими суши. Так делают и в наши дни - нынче нори знают и любят во всем мире. Но с Японией у нее особенная связь: там нори употребляли в пищу в течение многих веков, и японцам переваривать ее проще всего. Нори, как и другие морские водоросли, содержит уникальные углеводы, которых у наземных растений нет. У нас и у живущих в наших кишечниках бактерий необ- ходимые для их переваривания ферменты отсутствуют. Морским же микробам гораз- до проще. Например, бактерии Zobellia galactanivorans, открытые лишь в начале текущего века, водорослями питаются с незапамятных времен. Представьте себе Zobellia несколько столетий назад: сидит себе спокойно, пожевывает водоросли... И вдруг ее мир переворачивается с ног на голову: какой-то рыбак забирает ее ужин вместе с ней самой и готовит пасту нори. Семейство рыбака эту пасту ест и вместе с ней проглатывает бактерию. Она оказывается в совершенно новом для себя окружении: вместо прохладной соленой воды теперь желудочный сок, а на смену ее морским товарищам пришли какие-то странные, незнакомые ребята. Ну что же, Zobellia с ними знакомится и, как это принято у бактерий, обменивает- ся генами. Съедобные виды красных водорослей (Нори) из рода Порфира (Porphyra) в первую очередь включают виды Porphyra tenera. Эту душещипательную историю мы знаем благодаря Яну-Хендрику Хейеманну: именно он обнаружил ген, явно принадлежащий Zobellia, в бактерии Bacteroid.es plebeius1, проживающей в человеческом кишечнике. Это открытие стало настоящей сенсацией: что морской ген мог забыть в кишках у сухопутного человека? Раз- гадка кроется в горизонтальном переносе. Zobellia не адаптирована для жизни в кишечнике, и ее круиз на нори длился недолго, однако за проведенное там время она вполне могла поделиться с В. plebeius своими генами, в том числе теми, что производят необходимые для переваривания морских водорослей ферменты - порфираназы. Кишечный микроб, который приобрел эти гены, получил возможность 1 Кстати, Zobellia названа в честь специалиста по морской микробиологии Клода Зобел- ла.
использовать углеводы, попадающие в пищеварительную систему вместе с нори, - то есть у него появился новый источник энергии, недоступный для его сороди- чей. Хейеманн выяснил, что в этом микробе много генов, характерных не для других кишечных бактерий, а именно для морских микроорганизмов. Благодаря по- стоянному заимствованию у них генов этот микроб научился переваривать морские водоросли1. Впрочем, морские ферменты прикарманивает не только В. plebeius. Японцы едят нори на протяжении стольких лет, что пищеварительные гены, полученные от мор- ских микроорганизмов, прямо-таки цветут на их кишечных бактериях. Однако вряд ли эти миграции происходят до сих пор: нынче повара подвергают нори такой термообработке, что микробам на водорослях уже не покататься. Гурманы прошлых лет ели водоросли сырыми, так что бактерии спокойно попадали в их организмы, а затем уже их микробы, приобретя гены крушащих водоросли порфираназ, перехо- дили по наследству детям этих гурманов. Хейеманн заметил, что признаки такого наследования проявляются и в наши дни. Среди людей, на которых проводились исследования, была питающаяся материнским молоком малышка. Она никогда не пробовала суши2, но бактерии в ее кишечнике содержали ген, вырабатывающий порфираназы. В ее организме уже имелось все необходимое для переваривания но- ри. Открытие Хейеманна было опубликовано в 2010 году и до сих пор является од- ной из самых поразительных историй о микробиоме. Японские гурманы, просто по- едая водоросли столетия назад, устроили пищеварительным генам потрясающий во- яж с моря на сушу. Эти гены горизонтально переместились от морских микроорга- низмов к кишечным, а затем вертикально - от одного кишечника к другому. Воз- можно, на этом их путешествие не закончилось. Поначалу Хейеманн нашел гены, вырабатывающие порфираназы, в микробиомах японцев, а у американцев их не бы- ло . Сейчас ситуация изменилась: у некоторых американцев, даже у тех, кто не имеет предков в Восточной Азии, эти гены в геноме отчетливо присутствуют. Как такое могло произойти? В. plebeius взяла и перепрыгнула из японских кишечни- ков в американские? Или эти гены попали в организм через других морских мик- робов, решивших украсить собой блюда с морепродуктами? Жители Уэльса и Ирлан- дии давно используют водоросль Porphyra для приготовления традиционного ла- вербреда - может, именно они перевезли порфираназы через Атлантический океан? Пока ответа на этот вопрос не знает никто. Но, по словам Хейеманна, все гово- рит о том, что, «попав в организм первого носителя, где бы это ни случилось, гены могут распространиться и по другим организмам». Это превосходный пример того, насколько горизонтальный перенос может уско- рить адаптацию. Людям не пришлось ждать, пока эволюция дарует им ген, подхо- дящий для усвоения углеводов из морских водорослей: достаточно проглотить по- больше микробов с этим геном, и вероятность того, что наши бактерии и сами научатся переваривать водоросли, будет очень велика. Эрик Элм из Массачусетского технологического института, прочитав об откры- тии Хейеманна, задумался: а сможет ли и он отыскать подобные примеры? Он про- смотрел геномы более 2200 видов бактерий в поисках длинных и практически идентичных последовательностей, окруженных совершенно разными генами. Вряд ли Пол Портье, отстаивавший теорию симбиоза в начале XX века и натерпевшийся в свой адрес клеветы и злословия, утверждал, что свежие митохондрии и другие симбионты по- падают в организм с пищей, а уже имеющиеся в теле симбионты с ними связываются и оживают. Не совсем, но ведь близко к истине! 2 Суши, или суси — блюдо традиционной японской кухни, приготовленное из риса с ук- сусной приправой и различных морепродуктов, а также других ингредиентов. С начала 1980-х годов суши получило широкую популярность в мире. Возможно в суши добавляют и нори.
такие похожие островки были переданы от материнской клетки к дочерней - ско- рее всего, здесь был замешан горизонтальный перенос генов, причем недавний. Научная группа Элма обнаружила более 10 тысяч таких отрывков - вот как рас- пространен горизонтальный перенос. Тогда же было показано, что в теле челове- ка такие обмены происходят исключительно часто. Вероятность обнаружения одних и тех же генов у взятых из человеческого микробиома пар бактерий оказалась в 25 раз больше, чем у пар из любой другой среды. И это абсолютно логично, ведь горизонтальный перенос генов зависит от бли- зости микроорганизмов друг к другу, а наши тела устроены так, что микробы в них собираются тесными кучками. Говорят, что города - центры инноваций, так как люди в них концентрируются в одном месте, что позволяет быстрее делиться идеями и информацией. Аналогично тела животных являются центрами генетических инноваций, ведь чем ближе микробы друг к другу, тем проще им обмениваться ге- нами. Закройте глаза и представьте, как по вашему телу от микроба к микробу перемещаются моточки генов. Все мы являемся своего рода рынками, на которых бактерии обмениваются своими генетическими товарами. Раз уж у нас в организме столько микробов, значит, их гены наверняка должны попадать в наш геном! Долгое время считалось, что никуда они не попадают, а геном животных - неприступная святыня, защищенная от генетической беспорядоч- ности микробов. В феврале 2001 года эти убеждения немного пошатнулись - был опубликован первый вариант расшифрованного человеческого генома. Из тысяч идентифицированных генов 223 были и у бактерий, зато их не было у других сложных организмов - мух, червей и дрожжевых грибов. Ученые из проекта «Геном человека» написали, что эти гены, вероятно, появились в результате горизон- тального переноса генов от бактерий1. Однако спустя всего четыре месяца это смелое утверждение опровергли. Еще одна группа исследователей показала, что этими генами, скорее всего, обладали какие-то ранние организмы, чьи потомки в большинстве своем их утратили - так была создана иллюзия горизонтального пе- реноса , но на самом деле его не происходило. Отношение к самому явлению гори- зонтального переноса из-за этого охладело. Люди начали сомневаться в том, что перенос генов между бактерией и животными вообще возможен. Недоверие продлилось еще несколько лет. В 2005 году микробиолог Джули Дан- нинг-Хотопп обнаружила гены вездесущей вольбахии в геноме гавайской мушки Drosophila ananassae. Сначала она решила, что эти гены принадлежали живым вольбахиям, которые зачем-то прятались в мушиных телах. Однако гены остались на своем месте и после обработки дрозофил антибиотиками. Помаявшись несколько месяцев, она поняла, что гены стали неотъемлемой частью ДНК мушки. Потом она обнаружила схожие последовательности в геномах еще семи животных - круглого червя, комара, наездников и других мушек. Вольбахия словно разбрызгала свою ДНК по всему древу жизни! Большинство фрагментов ДНК были довольно короткими, за одним исключением: в геноме D. ananassae присутствовал весь геном вольба- хии. Значит, не так давно вольбахия поделилась с этим хозяином всем своим ге- нетическим материалом. В этой мушке оказалось все, чем бактерия является, вся ее генетическая сущность. Из всех примеров горизонтального переноса генов этот - один из самых впечатляющих. Пожалуй, это хологеном в наивысшем своем проявлении: гены животного и микроба соединились в одном существе. Даннинг-Хотопп опубликовала результаты своего эксперимента с очевидным вы- водом: гены перемещаются от бактерий и животным. Более того, от самых распро- страненных симбионтов они переходят к самым многочисленным животным. Признаки горизонтального переноса генов от вольбахии выявлены в геномах 20-50 % насе- комых - а это очень много! «Считается, что горизонтальный перенос происходит Я не стал включать сюда митохондрии. Они перестали быть свободными бактериями за миллиарды лет до того, как появились первые животные.
редко и не играет особой роли, но эту точку зрения необходимо пересмотреть», - написала она1. Нет, происходит он, конечно же, не редко2. Но действительно ли он важен? Наличие гитары у человека в спальне не делает из него Слэша3. Здесь то же са- мое - наличие в геноме гена ни о чем не говорит, ведь он может просто там на- ходиться и ничего не делать. Скорее всего, большая часть фрагментов ДНК воль- бахии и есть обычный балласт, практически не оказывающий влияния на хозяев. Небольшая часть этих генов находится во включенном состоянии, но и это не значит, что они функционируют, - в клетке постоянно происходит какая-то дея- тельность просто для виду, гены просто так включаются и не используются. На самом деле есть лишь один способ проверить, заняты ли гены чем-то полезным, - узнать, чем именно. В некоторых случаях это возможно. Галловые нематоды - это микроскопические черви, поражающие растения, да так эффективно, что ежегодно уничтожают около 5 % урожая во всем мире. Они, как вампиры, прокусывают клетки корней растений своими ротовыми органами и выса- сывают их содержимое. Это сложнее, чем кажется: оболочка растительной клетки состоит из целлюлозы и других прочных веществ, так что, прежде чем приняться за вкусный бульон, ожидающий их внутри, нематоды смягчают и разрушают эти барьеры с помощью специальных ферментов. Эти ферменты они создают с помощью заложенных в геноме инструкций - у одного вида может быть более 60 генов для проникновения в растения. Странно, ведь такие гены - удел грибов и бактерий, у животных их вообще быть не должно, тем более в таких количествах. А у нема- тод они есть. Гены нематод, позволяющие им проникать в клетки растений, явно бактериаль- ного происхождения. Они не похожи на гены других нематод, однако, подобные им гены есть у микробов, обитающих на корнях растений. В отличие от большинства генов, полученных путем горизонтального переноса, которые не играют никакой 1 Ее так и не услышали. Исследователи, секвенируя геномы животных, специально избав- ляются от всех бактериальных последовательностей, будучи уверенными, что они являют- ся посторонними. В геноме гороховой тли содержатся гены Buchnera, полученные в ре- зультате горизонтального переноса, однако из той версии, что была загружена в базы данных, их убрали. У мушки D. ananassae вообще весь геном вольбахии есть, но узнать об этом, изучив доступный в базах геном, мы не сможем - эти последовательности уда- лены. К такому неумолимому подходу прибегают не просто так: контаминация генома при секвестровании действительно случается регулярно. Однако из-за этого продолжает про- цветать неверное мнение о том, что бактериальные гены - всегда посторонние и что от них нужно избавляться, чтобы не нарушить чистоту генома животного. «Возникает пороч- ный круг: проекты по секвенированию геномов не учитывают бактериальные гены, потому что животные не получают гены от бактерий путем горизонтального переноса, а при изу- чении результатов на предмет ГПГ выясняется, что ГПГ от бактерий к животному не су- ществует», писала Даннинг-Хотопп. 2 Даже если кишечная бактерия умудрится внедрить свои гены в одну из клеток вашего кишечника, эти гены исчезнут, как только клетка погибнет. Такой ген может стать ча- стью генома отдельного человека, но частью человеческого генома в целом - нет. В 2013 году Даннинг-Хотопп выяснила, что такие кратковременные союзы образуются на удивление часто. Она провела анализ не одной сотни геномов человека, взятых из сома- тических, не участвующих в размножении клеток - например, клеток почек, кожи или пе- чени. Примерно в трети этих клеток она обнаружила ДНК бактерий. Особенно много ее нашлось в раковых клетках - интригующий результат, хотя пока неясно, что он означа- ет. Возможно, опухоли более всего подвержены генным вторжениям, а может, это гены бактерий задействованы в преобразовании клеток из здоровых в раковые. 3 Сол Хадсон (англ. Saul Hudson, более известный по сценическому псевдониму Слэш (англ. Slash) ; род. 23 июля 1965 года) — американский рок-музыкант британского про- исхождения. Наиболее известен как гитарист американской хард-рок-группы Guns N' Roses, с которой он добился всемирного успеха в конце 1980-х и начале 1990-х годов.
роли или чья роль нам пока неизвестна, цель приобретений нематод ясна. Нема- тоды запускают их в глоточных железах, чтобы создать команду ферментов- подрывников, которую они затем отправляют бомбить корни. На этом основан весь их образ жизни. Без полученных генов паразиты из этих маленьких вампирчиков были бы не ахти. Нематода Meloidogyne incognita. Никто не знает, откуда у них вообще появились гены бактерий, но на основа- нии того, что нам известно, можно попробовать догадаться. Галловые нематоды - близкие родичи круглых червей, живущих около корней растений и питающихся бактериями. Возможно, представители этих других нематод употребляли в пищу микробов, способных поражать растения, и со временем у них появились гены, позволяющие им делать то же самое. В итоге эти обитатели почвы и любители бактерий на обед стали грозой растений и ненавистными врагами сельского хо- зяйства . Кофейный жучок Hypothenemus hampei своими разрушительными способностями то- же обязан горизонтальному переносу генов. Этот вредитель, напоминающий черную кляксу, обезвреживает кофеин в кофейных зернах с помощью кишечных микробов - мы об этом уже знаем из предыдущей главы. А еще он включил в свой геном бак- териальный ген, который позволяет личинкам этого жука пожирать углеводы, со- держащиеся в кофейных зернах. У других насекомых ничего подобного нет и нико- гда не было, даже у родственных кофейному жучку видов, - этот ген есть только у бактерий. Он внедрился в геном ничего не подозревающего жучка, тот передал его другим жучкам, они распространились по кофейным плантациям и вскоре стали сниться в кошмарах любителям эспрессо во всем мире. Да, у фермеров есть все причины ненавидеть горизонтальный перенос - но и
любить тоже. Так, гены, полученные наездниками браконидами, сделали их отлич- ными помощниками в дезинсекции. Самки браконид откладывают яйца в живых гусе- ниц, а вылупившиеся из них личинки этих гусениц пожирают. Чтобы помочь дет- кам, самки еще и впрыскивают в гусениц особые вирусы для ослабления иммунной системы, так называемые браковирусы. Это не просто союзники наездников - это их часть. Гены этих вирусов вошли в геном браконид и находятся под полным его контролем. Самка наездника при создании вирусов обеспечивает их генами, необ- ходимыми для нападения на гусеницу, но не предоставляет те, что нужны для размножения или перехода к другим хозяевам. Браковирусы - настоящие одомаш- ненные вирусы! Для размножения они полностью полагаются на наездников. Можно даже сказать, что они уже не совсем вирусы, ведь они больше похожи на секрет, выделяемый наездником, чем на отдельные организмы. Скорее всего, они произош- ли от древнего вируса, чьи гены забурились в ДНК предковои бракониды и решили там остаться1. Это слияние привело к появлению более 20 тысяч видов браконид, и у всех них в геноме есть браковирусы - это целая династия паразитов с мощ- нейшим биологическим оружием из вирусов-симбионтов. Наездник Aleiodes indiscretus, заражающий гусеницу непарного шелкопряда. Некоторые животные используют гены, приобретенные путем горизонтального пе- реноса , для защиты от паразитов. Это вполне логично - в конце концов, анти- биотики мы получаем именно из бактерий. Микроорганизмы воюют друг с другом на протяжении миллиардов лет, а их генетическому оружию, изобретенному за все это время, можно только позавидовать. Семейство генов tae, к примеру, выраба- тывает белки, которые протыкают внешние оболочки бактерий и тем самым вызыва- 1 Вообще говоря, это случилось дважды. Еще одна группа наездников - ихневмониды - независимо от браконид приручили другой тип вирусов и теперь пользуются ими почти так же, как бракониды браковирусами.
ют смертельные протечки. Эти гены были разработаны микробами для борьбы с другими микробами, но потом они появились и у животных - например, у скорпио- нов и клещей. Также этими генами могут похвастаться актинии, устрицы, дафнии, морские блюдечки и даже ланцетники - близкие родственники позвоночных, в том числе и нас с вами1. Гены семейства tae легко поддаются горизонтальному переносу. Они вполне са- модостаточны и не нуждаются в помощи других генов для нормальной работы. А еще они полезны, потому что производят антибиотики. Бороться с бактериями приходится всем живым организмам, так что любые гены, способные в этом по- мочь , жаловаться на безработицу не будут точно. Если такой ген попадет в иной организм, у него будут все шансы занять высокую позицию в геноме нового носи- теля. Эти генные прыжки впечатляют еще и потому, что, несмотря на весь наш хваленый интеллект и технологии, мы с большим трудом создаем новые антибиоти- ки - ничего принципиально нового мы не открывали уже несколько десятилетий. А вот животные попроще, такие как клещи и актинии, производят свои: нам требу- ются годы исследований и экспериментов, а у них раз - и готово, все благодаря горизонтальному переносу генов. Вы можете решить, что горизонтальный перенос - это некое волшебство, дарую- щее микробам и животным невиданную мощь, но на деле все может оказаться со- всем наоборот. Процесс, который наделяет животное микробными способностями, самих микробов может уничтожить - да так, что останутся от них только гены. На своем примере нам это покажет существо, которое обитает на полях и в те- плицах по всему свету и дико злит фермеров и садовников своим присутствием. Это цитрусовый червец: мелкое насекомое с хоботком, напоминающее перхоть с лапками или мокрицу, побывавшую в мешке с мукой. Пауль Бухнер, известный своими работами о симбиозе, навестил этих прелестных созданий во время своего путешествия по миру насекомых. То, что он нашел в их клетках бактерий, никого не удивило, а вот «округлые или овальные слизистые глобулы, в обильных коли- чествах содержащие симбионтов», выглядели необычно. Этим глобулам пришлось ждать своего звездного часа аж до 2001 года - именно тогда ученые выяснили, что это не просто домики для бактерий. Это и есть бактерии. Червец цитрусовый, или мучнистый червец виноградный (лат. Planococcus citri). Сет Борденстайн обнаружил, что нечто похожее на историю с геном tae произошло и с другим антибиотическим геном, решившим сменить биологическое царство.
Цитрусовый червец - это самая настоящая матрешка. В его клетках живут бак- терии , а в этих бактериях тоже живут бактерии1. Тех, что побольше, назвали ТгешЫауа - в честь итальянского энтомолога Эрменеджильдо Тремблэ, ученика Бухнера. Тех, что поменьше, - Moranella, в честь специалиста по тлям Нэнси Моран. («То чувство, когда в твою честь называют жалкую букашку», - смеясь, сказала мне Нэнси.) Джон Маккатчен выяснил истоки столь странного сосуществования, и сюжет у этой истории просто удивителен. Для начала ТгешЫауа попадает в организм цит- русового червеца, остается там жить и, как и многие другие симбионты, со вре- менем теряет необходимые для самостоятельной жизни гены. В новом удобном до- мике эти гены ей все равно не нужны. Когда к ней присоединяется Moranella, ТгешЫауа может позволить себе избавиться еще от некоторых генов - в полной уверенности, что работу, для которой они нужны, возьмет на себя новичок. По- куда ген есть у одного партнера, другой спокойно от него избавляется. И здесь горизонтальный перенос тоже может иметь место, только теперь он не похож на тот, что превратил нематод в растительноядных паразитов, или на тот, что до- бавил в геном клеща гены-антибиотики. В данном случае никто никаких новых по- лезных навыков не получает. Горизонтальный перенос выполняет другую функцию - он словно спасает гены с тонущего корабля: благодаря ему сохраняются те гены, которых ждало неизбежное разрушение из-за симбиоза. Представим, как эти три товарища вместе создают питательные вещества. Для производства аминокислоты фенилаланина им потребуется 9 ферментов. ТгешЫауаможет изготовить первый, второй и с пятого по восьмой, Moranella - с третьего по пятый, а цитрусовый червец - девятый. Ни сам червец, ни бактерии не способны сами построить аминокислоту, так что они могут полагаться лишь друг на друга. Они напоминают мне о Грайях, сестрах из греческих мифов: у них был один глаз и один зуб на троих, и этого им хватало, чтобы видеть и жевать, никаких излишеств. Так же и у червеца с его симбионтами. У них на троих один метаболизм, распределенный между тремя комплементарными геномами. В арифмети- ке симбиоза 1+1+1 может равняться единице2. Этим объясняется и еще кое-что немыслимое в геноме ТгешЫауа - в нем отсут- ствует класс древнейших генов, которые считаются необходимыми для всего живо- го . Они имелись у последнего общего предка всех живых организмов на Земле, а сейчас их можно найти везде - от бактерий до синих китов. Из всех генов эти самые важные для жизни и самые незаменимые. Всего их 20. Некоторые симбионты утратили несколько штук. У ТгешЫауа их вообще нет, а она все равно умудряет- ся выжить - все благодаря тому, что ее партнеры, насекомое-хозяин и бактерия у нее внутри, эти гены ей компенсируют. А куда же они девались? Мы уже знаем, что бактериальные гены часто мигриру- ют в геномы хозяев. И разумеется, изучив геном цитрусового червеца, Маккатчен наряду с его собственными генами обнаружил 22 бактериальных. Однако, к его удивлению, оказалось, что ни ТгешЫауа, ни Moranella к ним отношения не име- 1 Существует еще один пример подобной системы: бактерия умудрилась пробраться прямо в митохондрии клещей и так там и осталась. Ей дали название Midichloria - в честь ненавистных многим симбионтов вселенной «Звездных войн», дающих хозяевам возможность использовать Силу. 2 Маккатчен объявил таких недомикробов «головоломками биологической классификации». Они, разумеется, все еще бактерии, и геномы у них свои, отдельные. Однако по отдель- ности они выжить не могут, а иные (например, Moranella) не могут даже определиться с собственными границами. Некоторые из них практически стали чем-то вроде митохондрий и хлоропластов - такие структуры называются органеллами. Маккатчен считает, что ор- ганелла - это последняя стадия симбиоза, кульминация долгого процесса утраты и пере- мещения генов, в результате которого у животного и бактерий не остается иного выбо- ра, кроме как объединиться.
ют. Ни к одному. Эти гены попали туда от еще трех видов бактерий - все трое до сих пор населяют клетки насекомых, а в клетках цитрусового червеца на дан- ный момент нет ни одного из них. Получается, что в этом насекомом присутствуют кусочки пяти бактерий - двух съежившихся и зависимых друг от друга, что устроились у него в клетках, и еще как минимум трех, что когда-то обитали в его организме, но давно его покину- ли. Оставленные ими гены - призраки симбиотического прошлого - не просто торчат в геноме червеца без дела. Одни вырабатывают аминокислоты, другие помогают с созданием крупной молекулы под названием пептидогликан. Это странно, ведь жи- вотные ее не используют - это бактериальная молекула, из нее получается тол- стая оболочка, удерживающая внутренности бактерии внутри1. Вот только Moranella утратила гены для производства пептидогликана. Оболочку себе она создает благодаря бактериальным генам, подаренным червецу его прежними симби- онтами . Вот Маккатчен и думает: а может ли червец специально дестабилизировать Moranella, снижая поставки пептидогликана? Без этого вещества Moranella в конце концов лопается и освобождает белки, которые она создавать умеет, а Tremblaya - нет. Возможно, за счет этого Tremblaya и выживает - не забывайте, что у нее отсутствуют гены, которые считаются необходимыми. «Это всего лишь домыслы, - оправдывается Маккатчен. - Дурацкая теория, но пока я ничего лучше не придумал». Он рассказывает о ней трепетно, сумбурно и даже смущенно, слов- но его открытия настолько странные, что он и сам в них не верит. А они есть. Хоть имеющиеся данные и рассказывают порой сказки с неправдоподобными сюже- тами , но они не лгут. Они указывают на то, что цитрусовый червец состоит из шести видов, пять из которых - бактерии, трех из которых там вообще нет. С помощью генов, взятых у прежних симбионтов, он контролирует, укрепляет и до- полняет связь между нынешними партнерами, один из которых живет у другого внутри2. Не все симбионты связаны со своими хозяевами так крепко. В организмах тлей, например, помимо вездесущей Buchnera обитают еще несколько видов бактерий. Эти «второстепенные симбионты» уступают Buchnera в преданности. У одних попу- ляций тли часто встречаются сразу три вида, у других - ни одного. Нэнси Моран, заметив эти особенности, поняла, что такие микробы не могут обеспечивать тлей необходимыми питательными веществами, иначе они присутство- вали бы в их организмах всегда. А значит, скорее всего, они оказывают тлям услугу, в которой они нуждаются лишь время от времени. Они во многом напоми- нают вариации человеческого генома, влияющие на риск развития у нас заболева- ний. У некоторых из нас, к примеру, есть мутация, из-за которой красные кро- вяные тельца меняют форму - из сплющенных таблеток превращаются в тонкие сер- пы. У такой мутации есть своя цена - при наследовании двух ее копий у челове- ка развивается серповидноклеточная анемия, крайне тяжелое заболевание. Зато одна копия дает носителям устойчивость к малярии - у ее переносчиков плохо получается заражать клетки искаженной формы. Эта мутация встречается у 40 % жителей стран Центральной Африки, где опасность заразиться малярией крайне велика. Там, где малярия встречается редко, серповидных эритроцитов почти не бывает. Частота защищающей от чего-то мутации зависит от того, насколько сильно ее носителям это «что-то» угрожает. Моран решила, что, возможно, и 1 Вы, возможно, вспомните, что пептидогликан - это один из МАМР, регулирующих разви- тие гавайской эупримны. 2 И это еще не все! У других видов червецов на смену Moranella пришли другие симби- онты. Все они, как и Moranella, являются родичами HS - бактерии, что попала в руку Томасу Фрицу и затем была идентифицирована Колином Дейлом.
второстепенные симбионты тлей представляют собой нечто подобное. Возможно, они защищают тлей от природного врага. Если этот враг встречается редко, их услуги не требуются и число их падает. А если часто - их становится много. Но что это за враг такой? У тли их полно. Ее ловят пауки, заражают грибки, пожирают божьи коровки и златоглазки... Но самая большая опасность, пожалуй, исходит от паразитоидов, что откладывают свое будущее потомство прямо в тела других насекомых. Столь омерзительный для нас стиль жизни на самом деле на удивление широко распространен. Паразитоидным является каждый десятый вид на- секомых, в том числе наездники бракониды с одомашненными вирусами. Один из видов браконид - стройное черное насекомое по имени Aphidius ervi - поражает именно тлей. Да так эффективно, что фермеры начали специально выпускать на- ездников на поля с урожаем. В интернете несколько сотен наездников можно за- казать фунтов за двадцать. Aphidius ervi заражает тлю. У разных тлей разная степень устойчивости к наездникам. Одни прекрасно с ними справляются, другие сразу опускают лапки и сдаются. Многие ученые счита- ли , что все зависит от собственных генов тлей, но Моран задумалась: а может, и здесь замешаны симбионты? Проверить эту гипотезу она предложила аспиранту Керри Оливеру. Шансов на успех было мало - в те времена никто даже предполо- жить не мог, что симбионты способны защитить хозяина от паразитов. Сама мысль об этом казалась ерундой. Моран не особенно верила, что эксперимент принесет хоть какие-то результаты. С помощью микроскопа, иглы и растущих из плеч рук Оливер извлек симбионтов из разных видов тлей и ввел их представителям одной конкретной линии. Затем он напустил на этих тлей A. ervi. Спустя неделю садки были усеяны трупиками тлей и молодыми наездниками. Однако одна группа оказалась на удивление устой- чивой. Наездники все так же откладывали яйца в тлей, но тлиный симбионт ка- ким-то образом убивал их личинок. При вскрытии, как правило, внутри тли ока- зывался мертвый или умирающий детеныш бракониды. Другими словами, безумная теория оказалась верна - один из микробов тли работал телохранителем и рас- правлялся с наездниками. Ученые назвали его Hamiltonella defensa1. Если так подумать, в существовании микробов-защитников нет ничего необычно- го . Защита хозяина от различных угроз - очевидный способ обеспечить выживание самому себе. Бактериям это под силу, ведь они замечательно справляются с соз- данием антибиотиков. Но Hamiltonella defensa антибиотики не делает. После се- 1 Hamiltonella названа в честь Билла Хэмилтона, легендарного специалиста по эволюци- онной биологии, у которого училась Моран.
квенирования генома Hamiltonella стало ясно, в чем заключаются охранные спо- собности бактерии: ее ДНК почти наполовину состоит из ДНК вируса. Это был фаг - тот самый любитель слизи на тощих ножках, мы уже таких встречали. Обычно фаги размножаются внутри бактерии и выходят гурьбой наружу, разрывая ее на- смерть в клочья. Но иногда они решают, что им больше по душе пассивный образ жизни, интегрируют свою ДНК в геном бактерии и остаются там на многие поколе- ния. Сейчас в Hamiltonella прячутся десятки таких фагов. Эти вирусы - своего рода кулаки Hamiltonella: именно благодаря им она стала телохранителем. Оливер выяснил, что если Hamiltonella носит в себе определен- ный штамм фага, то тлям можно вообще не бояться наездников. Без вируса она становится бесполезной - почти все тли оказываются жертвами наездников, и в этом случае им без разницы, есть у них Hamiltonella или нет. Возможно, фаги отравляют наездников напрямую - они в больших количествах производят токсины, поражающие клетки животных, но не наносящие при этом никакого вреда тлям. А может, они разрывают Hamiltonella изнутри - тогда бактериальные токсины вы- плескиваются прямо на наездников. Не исключено, что вещества и вируса, и бак- терии работают вместе. Как бы там ни было, ясно одно: насекомое, бактерия и вирус объединились против паразита-наездника, что угрожал всем троим. И союз у них получился довольно гибкий. У разных тлей разный уровень избав- ления от наездников, ведь они являются носителями разных штаммов Hamiltonella, а бактерия обеспечивает разную степень защиты в зависимости от фага, который в ней обитает. Эти микроскопические партнеры, как и серповидная аномалия эритроцитов, работают не за спасибо. При определенной температуре тли с телохранителями почему-то меньше живут, и детенышей у них не так много, как у других тлей. Если вокруг много наездников, на такую цену вполне можно согласиться, но если нет, она становится слишком высока - тогда прощай симби- онт . А еще, если тлей регулярно пасут муравьи (ради выделяемой тлями сладкой жидкости, которая муравьям очень нравится), вероятность того, что они изба- вятся от симбионта, выше - муравьи сами предоставят им все необходимые услуги по защите от наездников. Вот почему Hamiltonella в организме тли - гость, а не житель. Когда в ней есть необходимость, она заходит. Фаги тоже не постоян- но находятся в организме Hamiltonella. В природных условиях они нередко куда- то исчезают, почему - пока непонятно. Их отношения динамичны: благодаря есте- ственному отбору они сами настраиваются на нужный, соответствующий угрозе уровень. Но как Hamiltonella вообще попадает в тлю? Вот у тли все хорошо, она рас- сталась с бактерией - как бактерия узнает, что тля снова в беде и ее пора вы- ручать? Моран считает, что один из возможных вариантов - это секс. Hamiltonella и другие защитные симбионты содержатся у самцов в сперме. Во время полового акта они передают бактерий самкам, а те уже прививают потомст- во . И поскольку самки внезапно получают неуязвимость к нападениям наездников, это делает Hamiltonella самой настоящей диковинкой - желанной венерической инфекцией. Подхватив Hamiltonella половым путем, тля не включает ДНК бактерии в собст- венный геном. Тем не менее, она получает большой набор бактериальных генов в оригинальной упаковке. Это тоже своего рода горизонтальный перенос, только уже генома, а не гена. Благодаря включению в себя целого микроба животное по- лучает возможность адаптироваться к новым задачам очень быстро, если не мгно- венно . Вместо того чтобы накапливать мутации в геноме на протяжении десятков поко- лений, тля при необходимости собирает микробов, уже приспособленных к решению нужных задач. Вместо того чтобы обучать уже имеющихся работников выполнять новые задания, она просто нанимает новичков, уже умеющих с ними справляться. Скорее всего, претенденты уже есть - бактерии куда более разносторонни, чем
мы. Они - гении метаболизма, способные переварить что угодно, от урана до нефти. Они - мастера фармакологии, умеющие создавать вещества для убийства друг друга. Хотите защититься от другого существа или включить в рацион новое блюдо? Можете быть уверены, что существует микроб с необходимыми для этого навыками. А если и не существует, то скоро появится: эти ребята быстро раз- множаются и охотно обмениваются генами. Они в великой эволюционной гонке бе- гут , а мы ползем. Зато у нас есть шанс немного их догнать, заключив с ними союз. Другими словами, благодаря бактериям мы можем более-менее прилично этих самых бактерий имитировать. Именно это случилось, когда в организм пустынного хомяка попали микробы, позволяющие ему обезвреживать яд в креозотовой смоле. Именно это происходит, когда японские клопы, питающиеся бобовыми, поглощают разрушающих инсектициды микробов и становятся неуязвимыми для токсичного дождя, что регулярно устраи- вают фермеры. И именно этим тли занимаются постоянно. У них помимо Hamiltonella еще как минимум восемь второстепенных симбионтов. Одни защищают хозяев от несущего погибель грибка. Другие помогают им справляться с перепа- дами температуры. Одна из бактерий позволяет тлям питаться определенными рас- тениями, например клевером. Другая придает красной особи зеленую окраску. Все эти способности имеют для тлей большое значение. Как правило, приобретение новых симбионтов в семействе тлей совпадает по времени с переселением в места с непривычными погодными условиями или с переходом на новые виды растений. Все эти изменения принципиально укладываются в дарвиновскую теорию. Стоит напомнить, что ни в коем случае нельзя считать быстрые или мгновенные скачки эволюции опровержением медленных, постепенных изменений, о которых говорил Дарвин: эти скачки все так же основаны на градуализме. Пустынные хомяки нау- чились противостоять креозотовой смоле, приобретя нужных бактерий, а вот штаммам бактерий учиться расщеплять вредные вещества пришлось самим. С их точки зрения эволюция происходила постепенно, как и должна происходить, а вот с точки зрения хозяина все случилось моментально. В этом и заключается мощь симбиоза - благодаря ему постепенные мутации микробов провоцируют моменталь- ное появление мутаций у хозяев. Всю нудную работу за нас делают бактерии, а мы с ними встречаемся, заключаем союз и быстренько меняемся сами. И если наш союз окажется достаточно выгодным, вскоре он распространится по всему виду. По североамериканскому лесу с веселым жужжанием летит плодовая мушка. Вот она почуяла что-то вкусненькое - ух ты, да это грибочек выглянул из-под опав- ших листьев! Она на него садится и, отобедав, начинает откладывать яйца. Все это время мушка, сама того не замечая, заражает гриб паразитическими немато- дами Howardula. Они размножаются прямо внутри гриба, а потом находят растущую рядом личинку мушки. Мушка вырастает и отправляется на поиски нового гриба, прихватив с собой запас червей. Джон Дженайк занялся изучением Howardula в 1980-х. Тогда он заметил, что черви для плодовых мушек ноша крайне тяжелая. Из-за них насекомые быстрее умирают, самцам становится сложнее найти себе пару, а самки вообще оказывают- ся бесплодными. По сути, они превращаются в самолетики для червей. С приходом нового тысячелетия все изменилось: Дженайку стали попадаться зараженные сам- ки, наполненные яйцами до отказа - откладывай не хочу. Дженайк - большой по- клонник вольбахии, а она как раз поражает плодовых мушек. Он, естественно, задумался: а может, она защищает их от паразитов? И оказался наполовину прав: мушки действительно находились под защитой симбионтов, но на этот раз - в кои-то веки! - вольбахия оказалась не при делах. Вместо нее на страже стояла спиралевидная малютка по имени Spiroplasma. История мушек, червей и спироплазмы необычна не своим сюжетом и персонажа- ми, а тем, что Дженайк смог пронаблюдать, как она пишется. Он провел анализ выставленных в музее образцов мушек, пойманных в 1980-х, - спироплазмой там и
не пахло. А вот в 2010 году он обнаружил эту бактерию у 50-80 % мушек на вос- токе Северной Америки, причем она уже и на запад начала продвигаться. К 2013 году она пересекла Скалистые горы. «Лет через десять она и до Тихого океана доберется», - уверен Дженайк. Паразитическая нематода Howardula phyllotretae. Несмотря на эти недавние результаты, союз спироплазмы и плодовой мушки был заключен уже достаточно давно. По подсчетам Дженайка, спироплазма впервые оказалась в организме мушки несколько тысяч лет назад, но не стала особо рас- пространяться. Потому-то он и не смог ее найти в образцах 1980-х годов. Рас- пространилась она лишь недавно - как раз когда нематоды Howardula покинули Европу и переселились в Северную Америку. Вскоре паразитические черви, осед- лав мушек и сделав их бесплодными, оказались вообще везде. Мушкам срочно по- надобилось что-то с этим делать, и тут на помощь пришла спироплазма. Она сно- ва позволила хозяевам расплодиться и вытеснить своих бесплодных собратьев. Эти крошечные спасители передавались от родителей к потомству, так что с каж- дым поколением инфицированных мух становилось все больше. Дженайк их заметил как раз в нужный момент. «Я чуть в своей адекватности не засомневался, - ра- дуется он. - Ну, как мне могло так повезти?» Тут его коллеги начали натыкаться и на другие случаи, которые считались редкими и уникальными. Бактерия Rickettsia, например, всего за шесть лет по- селилась во всех табачных белокрылках США, сделав их более стойкими и плодо- витыми . Мы, как правило, видим лишь последствия этих союзов. Мы видим червей, моллюсков и других животных, обитающих в самых глубоких местах океана, стада травоядных млекопитающих, объедающих растительность в саваннах, и неисчисли- мые стаи букашек, высасывающих соки растений, - и все они живут и процветают в своих нишах благодаря микробам. А раз эти союзы явно заключаются достаточно часто, то у ученых периодически появляется возможность взглянуть на их зарож- дение - надо лишь оказаться в нужное время в нужном месте1. 1 Возможно, они и союзы будущего смогут предсказывать. Несколько лет назад Дженайк выяснил, что Spiroplasma защищает представителей нескольких видов мушек. У одного из этих видов бактерий-защитников нет, хотя нематоды также лишают представителей этого вида способности размножаться. Дженайк искусственно ввел им Spiroplasma - они снова начали откладывать жизнеспособные яйца. Эти двое почему-то до сих пор не заключили союз в природных условиях, однако, мушке он крайне полезен, а значит, рано или позд- но договор будет подписан.
Мир вокруг нас - огромное хранилище потенциальных компаньонов, имя которым - микроорганизмы. Все, что попадает к нам в желудок, может принести с собой сюрприз в виде новых микробов, которые смогут переварить неусвояемые прежде ингредиенты, обезвредить яд в несъедобном прежде продукте или убить парази- тов, прежде убивавших нас. Каждый новый такой товарищ может помочь нам чуть больше съесть, чуть дальше пройти и чуть дольше прожить. Большинство животных не имеют возможности порыться в исходном коде таких адаптации и выбрать себе то, что нужно. Плодовые мушки не занимались поисками спироплазмы, чтобы разрешить вопрос с червями. Пустынные хомяки не выискивали расщепляющих креозотовую смолу микробов, чтобы разнообразить свое питание. Им приходится надеяться лишь на удачу. Нам, людям, с этим куда проще. Мы можем придумывать новое, планировать и решать проблемы, а еще у нас есть огромное преимущество перед другими животными: мы знаем, что микробы существуют! У нас даже есть инструменты, с помощью которых мы их видим. Мы умеем их выращивать. Мы обладаем всеми возможностями для того, чтобы расшифровать законы, управ- ляющие их существованием, и понять природу нашего с ними сотрудничества. И это позволяет нам контролировать такое сотрудничество. Мы можем заменить сла- бые сообщества микробов на более сильные, улучшающие здоровье. Мы можем соз- давать новые симбиозы для борьбы с болезнями. А также разорвать давние союзы, которые ставят наши жизни под угрозу. Глава 9. Микробы на заказ Все начинается с укуса. Комар садится мужчине на руку, втыкает хоботок в его плоть и начинает сосать. В насекомое попадает кровь, а в руку - множество крошечных паразитов. Это личинки филярий. Микроскопические круглые черви по кровотоку направляются к лимфоузлам в ногах и половых органах человека. За год они превращаются во взрослых особей и начинают спариваться друг с другом, ежедневнопроизводя тысячи новых личинок. Врач бы заметил на УЗИ, как они там копошатся, но зараженному человеку к нему идти незачем - хоть у него внутри и оказались миллионы паразитов, никаких симптомов нет. Однако, в конце концов они появляются. Погибая, черви провоцируют воспаление и блокируют течение лимфы, которая начинает скапливаться под кожей человека. Его конечности и пах распухают до огромных размеров. Бедро становится толщиной с туловище, а мо- шонка - размером с голову. Он больше не может работать, даже встать для него теперь проблема. От этого увечья и, соответственно, от косых взглядов ему те- перь не избавиться до конца жизни. Этим мужчиной может оказаться фермер в Танзании, рыбак в Индонезии или пастух в Индии. Это не имеет значения, ведь теперь он - один из миллионов больных лимфатическим филяриозом. Это заболевание, известное также как элефантиаз или слоновая болезнь из-за ужасающих опухлостей, к которым оно приводит, поражает людей в тропиках. Его вызывают три вида нематод - Brugia malayi, Brugia timori, а главное - Wuchereria bancrofti. Родственный им вид Onchocerca volvulus вызывает похожее заболевание - онхоцеркоз. Его переносчики - мошки, а не комары, и поражает он не лимфоузлы, а более глубокие ткани. Самки этого червя погружаются в жили- стую, волокнистую плоть и вырастают там до 80 сантиметров в длину. Их личинки отправляются к коже, где вызывают нестерпимый зуд, или к глазам, где уничто- жают сетчатку и зрительный нерв. Потому-то онхоцеркоз в народе и называют «речной слепотой». Эти патологии, вместе известные как филяриоз, относятся к самым распростра- ненным в мире - ими болеют более 150 миллионов людей, а еще полтора миллиарда рискуют заразиться. До недавнего времени эти болезни считались неизлечимыми.
Существовали лекарства для убийства личинок и снятия симптомов, но взрослые особи на редкость устойчивые - против них лекарства были бесполезны. Продол- жительность жизни у этих видов - десятки лет, что для нематод крайне долгий срок, так что больным приходится проходить регулярную терапию. «Из всех тро- пических заболеваний эти два, пожалуй, самые тяжелые», - говорит Марк Тейлор, одетый с иголочки седовласый паразитолог. Слоновая болезнь и и ее причина - Wuchereria bancrofti. Тейлор взялся за исследование филярийных инфекций в 1989 году - его при- влекла их тяжесть. Человека может поразить множество нематод, но они, как правило, вызывают не особенно заметные симптомы. Почему же нематоды, стоящие за филяриозом, провоцируют столь болезненное воспаление? Оказывается, у них есть помощник, причем мы с ним уже знакомы. В 1970-х годах исследователи рас- смотрели этих червей под микроскопом и обнаружили в них структуры, напоминаю- щие бактерий. До 1990-х годов о них благополучно забыли, зато потом выясни- лось , что это Wolbachia - та самая бактерия, что включила свои гены в геном гавайских мушек, убивает самцов лунной бабочки и обитает в двух из трех видов насекомых в мире. Та вольбахия, что поселилась в нематодах, представляет собой сжатую версию вольбахии других насекомых. Она утратила треть своего генома и навсегда стала частью организма хозяина. Нематоды тоже оказались в плену симбиоза - без бак- терий они по не совсем понятным причинам не могут завершить свой жизненный цикл, а также спровоцировать тяжелое заболевание. При гибели червя вольбахия оказывается одна в человеческом теле. Поражать клетки человека она не умеет, зато вызвать иммунную реакцию - это запросто, причем не такую, как червь. По словам Тейлора, мощными симптомами филяриоз обязан совокупности реакций им- мунной системы на самого червя и на его симбионтов. Увы, это означает, что гибель червей приводит к ухудшению состояния больного, ведь в предсмертных муках они выпускают наружу все свои запасы вольбахии. «Лимфоузлы разрываются, и в паховой области начинается воспаление, - с мрачным видом объясняет Тей- лор. - Вам такого не нужно. Лучше убивать червей постепенно, а как это сде- лать с помощью противонематодных препаратов - непонятно». Есть и другой вариант. Почему бы не оставить червей в покое и не приняться
за вольбахию? В лабораторных исследованиях Тейлор и другие выяснили, что черви погибают, если обработать их антибиотиками и убить вольбахию. Личинки не созревают, а взрослые особи теряют способность размножаться. Через некоторое время их клетки самоликвидируются. Расставание для этих партнеров - не вариант: если их симбиотическая связь нарушится, погибнут оба. Этот процесс занимает много времени, порой до 18 месяцев, но медленная смерть - тоже смерть. Поскольку у червей не остается вольбахий, их можно уничтожать без всяких опасений. В 1990-х Тейлор с коллегами решили применить результаты исследования на практике. Им нужно было выяснить, можно ли с помощью доксициклина - это такой антибиотик - избавиться от вольбахий в организме больных филяриозом. Одна группа занялась жителями деревень в Гане, страдающими от речной слепоты, а другая - танзанийцами, зараженными лимфатическим филяриозом. Оба опыта прошли успешно. Доксициклин привел к бесплодию самок червей в Гане и уничтожил личи- нок в Танзании1. А еще и там, и там он убил взрослых особей нематод в орга- низме трех четвертей добровольцев, не спровоцировав при этом разрушительных иммунных реакций. Это было очень круто. «Мы впервые смогли излечить филяриоз, - радуется Тейлор. - Обычные препараты здесь бы не справились». Однако доксициклин - это не панацея. Беременным женщинам и детям он проти- вопоказан . К тому же он действует крайне медленно, так что больным приходится принимать его курсами на протяжении многих недель. Довольно сложно все это время поставлять антибиотик в далекие от цивилизации поселения, а убедить больных пройти курс до конца - тем более. Доксициклин - не такое уж плохое оружие для борьбы с филяриозом, но Тейлор решил, что сможет придумать что- нибудь получше. В 2007 году он собрал международную группу исследователей под названием A-WOL - консорциум «Антивольбахия». Они получили 23 миллиона долларов финан- сирования от фонда Билла и Мелинды Гейтс, и теперь их задача - открыть новые препараты, способные избавиться от филярийных нематод, убив их симбионта - вольбахию. Они уже рассмотрели тысячи потенциально пригодных для этого ве- ществ и нашли кое-что многообещающее - миноциклин. В лабораторных исследова- ниях он показал себя на 50 % более действенным, чем доксициклин, так что уче- ные тут же отправились выяснять, как он себя поведет в Гане и Камеруне. Мино- циклин тоже не идеален - беременным женщинам и детям принимать его также нельзя, а еще он в несколько раз дороже доксициклина. Однако группа A-WOL с тех пор исследовала еще 60 тысяч различных веществ и нашла несколько десятков кандидатов получше. Тем временем Тейлор выяснил, что союз филярийных нематод и вольбахий, воз- можно, является куда менее надежным, чем считалось ранее. Он обнаружил, что в периоды, когда вольбахия нужна больше всего, ее численность повышается, а черви начинают рассматривать ее в качестве болезнетворного микроба и пытаются уничтожить. «Нематодам кажется, что вольбахия - это патоген», - объясняет он. Как бы им ни была нужна эта бактерия, они знают, что если позволить ей раз- множаться и дальше, то она их попросту разорвет изнутри, словно симбиотиче- ская опухоль какая-то. Так что нематоды держат ее под контролем. Конфликты 1 У доксициклина есть и другие преимущества. В некоторых регионах Центральной Африки онхоцеркоз лечить крайне сложно: в организме больных, как правило, обитает еще одна филярийная нематода - Loa loa, известная как глазной червь. Если убить вид, вызываю- щий онхоцеркоз, обычным препаратом, глазной червь тоже погибнет, вот только их ли- чинки настолько крупные, что после гибели могут заблокировать кровеносные сосуды и привести к поражению головного мозга. Глазной червь не является переносчиком вольба- хий, так что доксициклин ему не вредит. Он устраняет причину онхоцеркоза без тяжелых побочных последствий.
возникают даже в союзе, где один партнер не способен выжить без другого. А вместе с ними, считает Тейлор, возникают и возможности. Он уже давно искал препарат, с помощью которого можно избавиться от вольбахии, а тут оказалось, что нематоды и сами этим занимаются. Если у A-WOL получится найти вещества, запускающие в организме червя программу контроля симбионтов, можно будет пре- вратить периодические стычки хозяина и симбионта в настоящую войну и в итоге заставить нематод уничтожить самих себя. Крайне амбициозная мысль, и ставки очень высоки. Если Тейлор сможет разрушить их симбиоз, просуществовавший вот уже 100 миллионов лет, он спасет 150 миллионов жизней. Мы уже знаем, что микробном - штука очень изменчивая. Он может преобразить- ся от одного прикосновения, обеда, нашествия паразитов, приема лекарств или просто со временем. Это динамичное образование то разгорается, то угасает, непрерывно меняя при этом свою структуру. Изменчивость микробиома лежит в ос- нове большей части взаимодействий микробов и их хозяев. Она означает, что симбиоз может становиться выгоднее: иногда прибывшие микробы дают хозяевам свежие гены, новые способности и возможности для развития. Она означает, что в симбиозе может начаться разлад: дисбиоз или отсутствие нужных микробов по- рой приводит к болезни. Она означает, что симбиоз можно менять по желанию - так, как мы считаем нужным. Теодор Розбери это подметил еще в 1962 году. Мик- робами, живущими у нас внутри, можно «управлять так же, как и окружающим нас миром, чтобы извлечь для себя выгоду», писал он. Мы должны понять, что они - естественная часть нашей жизни, но «нельзя относиться к этому так, словно они нас не касаются». Пятьдесят лет спустя микробы вдруг начали касаться всех подряд. Сейчас мик- робиологи пытаются в спешке переписать отношения микробов и их хозяев- животных - нематод, комаров, нас. Тейлор пытается их вообще уничтожить - ли- шить нематод их симбионтов, приведя тем самым обоих к гибели, чтобы спасти тех, кого они поразили. Другие ученые, желающие стать манипуляторами микро- биома, пытаются предоставить хозяевам новых микробов, чтобы восстановить раз- рушенную экосистему или даже создать новый симбиоз. Они создают смеси из по- лезных микробов, чтобы с их помощью лечить или предупреждать болезни, разра- батывают комплексы питательных веществ, чтобы этих микробов кормить, и даже придумывают, как переместить целое сообщество от одной особи к другой. Именно так выглядит медицина, когда мы понимаем, что микробы - не враги жи- вотных , а основа, на которой построено все наше царство. Попрощайтесь с уста- ревшими и опасными сравнениями наших отношений с войной, в которой солдатам нужно лишь одно - уничтожить бактерий любой ценой. Поприветствуйте более неж- ное и сложное сравнение с садоводством. Хоть нам и приходится вырывать сорня- ки, нельзя забывать о посеве и удобрении видов, что разрыхляют почву, освежа- ют воздух и радуют глаз. Понять все это довольно сложно, причем не только из-за того, что сама мысль о полезных микробах для многих в новинку. Она еще и противоречит здравому смыслу, ведь медицина во многом полагается на простую арифметику. У вас цин- га? Вам не хватает витамина С - чтобы пополнить его запасы, ешьте больше фруктов. Грипп? У вас вирус - принимайте нужные лекарства, чтобы от него из- бавиться . Что нужно - прибавьте. Что не нужно - вычтите. Медицина до сих пор основана вот на таких простых уравнениях. Но математика микробиома куда слож- нее, ведь она включает в себя крупные и постоянно меняющиеся сети из взаимо- связанных и взаимодействующих частей. Контролировать микробном - то же самое, что придавать форму целому миру, то есть очень и очень сложно. Не забывайте, что сообщества по своей природе весьма устойчивы: если их толкнуть, они отка- тятся обратно. Они еще и непредсказуемы: если внести в них изменения, послед- ствия могут оказаться какими угодно. Добавьте микроорганизм, который вроде бы полезен, а он раз - и вытеснит соперников, которые нам тоже нужны. Уберите
микроба, который вроде бы вреден, и его место вскоре займет кто похуже. Вот почему попытки изменить мир на данный момент несколько раз привели к потря- сающему успеху и много раз - к неудачам, суть которых неясна. В одной из пре- дыдущих глав мы выяснили, что для налаживания микробиома мало избавиться от «плохих бактерий» с помощью антибиотиков. В этой главе мы узнаем, что добав- ление «хороших бактерий» тоже не решит проблему. Двадцать первый век - явно не лучшее время для любителей лягушек. Эти пры- гучие земноводные исчезают по всему миру с такой скоростью, что хмурятся даже самые оптимистичные специалисты по охране природы. Не меньше трети видов зем- новодных сейчас находятся под угрозой исчезновения. Отчасти из-за того же, что и многие другие животные: потеря среды обитания, загрязнение, климатиче- ские изменения. Но земноводным угрожает и их собственный враг. Это зловещий грибок Batrachochytrium dendrobatidis, можно просто Bd, образцовый убийца ля- гушек . Уплотняя кожу своих жертв и лишая их способности впитывать через нее необходимые им ионы натрия и калия, он вызывает у них нечто вроде сердечного приступа. Открыли его в 1990-х, и с тех пор он распространился по шести кон- тинентам. Он появляется там, где обитают земноводные, вот только вскоре после его появления они там обитать перестают. Этот грибок способен уничтожить це- лые популяции лягушек за считаные недели - из-за него уже десятки видов кану- ли в лету. Остромордая речница, скорее всего, вымерла. И заботливых лягушек больше нет. Оранжевая жаба тоже свое отквакала. Сотни других брошены на про- извол судьбы. Недаром Bd окрестили «худшим известным инфекционным заболевани- ем, встречающимся среди позвоночных». Лягушки, жабы, саламандры, тритоны, червяги - никому от него не укрыться. Если бы появился новый вид гриба, уби- вающий млекопитающих - всех собак, слонов, дельфинов, летучих мышей, людей, - мы бы, естественно, запаниковали. Как раз в таком состоянии сейчас находятся биологи, занимающиеся земноводными. Bd - предвестник того, что ждет природу в будущем. В 2013 году был описан родственный ему вид гриба, В. salamandrivorans, поражающий хвостатых земно- водных Европы и Северной Америки. По меньшей мере, с 2006 года летучим мышам Северной Америки угрожает еще один грибок - он вызывает у них смертельное за- болевание, известное как синдром белого носа, так что теперь полы пещер усея- ны миллионами трупиков. Вот уже на протяжении десятков лет кораллы терпят эпидемию за эпидемией. Сейчас природа подвержена инфекционным заболеваниям как никогда ранее, и отчасти в этом виноваты люди. Мы разносим патогенных микробов по всему свету на самолетах, кораблях и ботинках с невиданной ранее скоростью - новые хозяева попросту не успевают приспосабливаться. Отличный пример тому - расцвет Bd. Да, он заразен. Да, он подавляет иммунитет земно- водных. Но все же он - всего лишь грибок, а земноводные живут бок о бок с грибами вот уже 370 миллионов лет. Для них это не первая гонка. Этот заезд они проигрывают из-за того, что их вымотали климатические изменения, внедрен- ные в их среду обитания хищники и загрязнение окружающей среды. Прибавьте к этому разрушительную и быстро распространяющуюся болезнь - будущее тут же пе- рестанет казаться радужным. Однако у Рида Харриса, специалиста по земноводным, еще осталась надежда. Харрис открыл потенциальный способ спасти лягушек от грибка-негодника. В на- чале 2000-х он обнаружил, что красноспинные и четырехпалые саламандры - не- крупные змеевидные амфибии, обитающие на востоке США, - покрыты смесью из множества фунгицидов. Производят эти вещества не сами животные, а бактерии на их коже. Возможно, они защищают от грибка яйца саламандр - без них во влажных подземных гнездах он бы успешно размножался. И как позже выяснил Харрис, они способны остановить рост Bd. Возможно, задумался он, именно этим и объясняет- ся устойчивость некоторых видов-везунчиков к грибку-убийце: их кожный микро- бном - настоящий симбиотический щит. А может быть, эти микробы помогут пре-
дотвратить наступление Квапокалипсиса? На другом берегу США. о том же самом задумался Ване Вреденберг. Он занимался изучением калифорнийских лягушек Сьерра-Невады и, когда Bd появился и там, уже начал терять надежду. «Я просто поверить не мог, - сокрушается он. - Этой заразой тут и не пахло - и вот она уже всех лягушек в округе поубивала». Вскоре лягушек не стало почти нигде. Почти. Лягушки, обитающие в озере у горы Коннесс, были заражены Bd, но им это не мешало жизнерадостно скакать и ква- кать . Bd убивает хозяев, наполняя их организмы десятками тысяч спор, но у этих лягушек спор насчитывалось лишь по несколько десятков. Грибок, что счи- тался гибельным и переворачивал лягушек в остальных озерах кверху брюхом, у горы Коннесс оказался разве что мелким хулиганом. Что-то здесь и еще в не- скольких местах не давало Bd взять верх. Узнав об эксперименте Харриса, Вре- денберг вдруг понял г что именно. Он взял пробу с кожи местных лягушек, и его догадка подтвердилась - там обитали те же противогрибковые бактерии, что об- наружил Харрис у саламандр. Один вид бактерий выделялся из общей массы как своими защитными способностями, так и цветом - его представители были темно- фиолетовыми и зловеще прекрасными. Его назвали Janthinobacterium lividum. Все зовут его просто J-liv. Janthinobacterium lividum на чашке Петри. В лабораторных исследованиях Вреденберг и Харрис выяснили, что J-liv дейст- вительно защищает от Bd лягушек, не подвергавшихся прежде воздействию грибка. Но каким образом? Может, она вырабатывает антибиотики и ими убивает грибок напрямую? Стимулирует иммунитет лягушек? Вносит изменения в их микробном? А может, просто занимает место на коже и грибку становится некуда приткнуться? К тому же, раз уж она такая полезная, почему бы ей не встречаться на всех ля- гушках, а не только на некоторых? И почему, даже когда она есть, ее так мало? «Отлично было бы разузнать все обо всех мелочах, вот только у нас времени нет, - печалится Вреденберг. - Если будем тянуть, лягушки исчезнут. У нас тут кризисная ситуация». Забудьте про мелочи. Главное, бактерия справилась, по
крайней мере в уютной лаборатории. Справится ли она в природных условиях? На тот момент Bd стремительно распространялась по Сьерра-Неваде, захватывая примерно по 700 метров в год. Вреденберг прикинул и решил, что на очереди у грибка был Даси-Бейсин - участок на высоте около 3000 метров над уровнем мо- ря, где тысячи калифорнийских лягушек жили себе спокойно и понятия не имели, что их ждет. В общем, замечательное место, чтобы проверить мощь J-liv на практике. В 2010 году Вреденберг с коллегами отправились на Даси-Бейсин и стали отлавливать всех лягушек, которые им повстречались. На коже одной особи они обнаружили J-liv и вырастили обильные культуры этих бактерий. Затем они окунули часть пойманных лягушек в приготовленный бактериальный бульон, а всех остальных оставили в емкостях с обычной водой из пруда. Спустя несколько ча- сов все лягушки были отпущены на волю. На волю случая и на растерзание гриб- ку. «Результаты нас просто потрясли!» - восторженно заявляет Вреденберг. Как и предполагалось, летом пришел Bd. Он обычным способом расправился с лягушками, побывавшими в прудовой воде: десятки спор вскоре превратились в тысячи, и ка- ждая лягушка попрощалась со своей лягушачьей жизнью. А вот у животных, кото- рых окунули в раствор J-liv, споры не только вскоре переставали накапливать- ся, но и зачастую начинали выводиться из организма. Год спустя в живых оста- лось около 39 % особей с J-liv, а вот все остальные погибли. Испытание сочли успешным. С помощью микроба ученые сумели защитить популяцию лягушек в при- родных условиях. J-liv начала считаться пробиотиком - обычно так называют йо- гурты и всякие пищевые добавки, но на самом деле это любой микроорганизм, способный улучшить состояние здоровья хозяина. Однако не станут же защитники природы ловить и прививать каждую амфибию, которой угрожает Bd, - для этого придется вообще всех отлавливать. Вместо этого Харрис планирует обработать пробиотиками почву, чтобы каждая лягушка и саламандра получила дозу J-liv, просто пробегая мимо. А находящихся под угро- зой исчезновения лягушек, размножающихся в неволе, можно будет прививать в лаборатории, а потом отпускать. «Возможностей много, - говорит Вреденберг, - но наша бактерия все-таки не палочка-выручалочка. Перед нами стоит сложная задача, вряд ли получится решить ее лишь с помощью бактерии». И действитель- но, Мэттью Бекер, учившийся когда-то у Харриса, выяснил, что с панамскими жа- бами Ate1opus zeteki, содержащимися в неволе, такой подход вообще не работа- ет. Этот вид - сущий призрак со шмелиной окраской: прелестное желто-черное создание, истребленное в природе грибком Bd. В наши дни эти ателопы обитают лишь в зоопарках и аквариумах. Пока Bd терроризирует их естественную среду обитания, выпускать их на волю нельзя. Несмотря на весь свой потенциал, J-liv не поможет решить проблему. Впрочем, этого следовало ожидать. Мы уже знаем, что даже у родственных ви- дов животных микробном может быть совершенно разный. Нет причин полагать, что бактерия, населяющая один вид животных, захочет жить и с другим или что мы когда-нибудь откроем универсальный пробиотик, способный защитить всех земно- водных. J-liv обитает на коже саламандр и лягушек США, но в Панаме ее никогда не было, и с ателопами она ни разу в ходе эволюции не пересекалась. Основыва- ясь на имеющемся опыте, можно сказать одно: пытаться намазать американского микроба на панамскую жабу глупо и попахивает империализмом. Тем не менее, Бе- кер не стал отчаиваться и отправился на поиски подходящего пробиотика в Пана- му. Он исследовал кожные микробиомы ближайших родичей A. zeteki и обнаружил там несколько местных видов, не позволяющих Bd расти, по крайней мере, в чаш- ках Петри. Увы, заселять организмы A. zeteki эти виды тоже отказались, да и в природных условиях они с Bd не справляются. Один лучик надежды все же был: пять особей A. zeteki, пойманных Бекером, нежданно-негаданно оказались от природы устойчивы к Bd. Микробы у них на коже отличались от микробов погибших
лягушек, так что сейчас Бекер пытается выяснить, какие именно бактерии в их сообществах обладают защитными свойствами. Харрис проводит похожее исследова- ние в Мадагаскаре, рае земноводных - Bd появился там совсем недавно. Он ищет местных бактерий, препятствующих росту Bd и при этом способных жить на коже животных, если их добавляют вручную. Ни создавать новые симбиозы, ни переме- щать бактерий из одной части света в другую Бекер и Харрис не собираются. «Мы просто хотим распространить бактерий, которые и так уже тут», - объясняет Харрис. Жаба Ate1opus zeteki - самое ядовитое существо на нашей планете. Даже если они найдут подходящих кандидатов, нужно будет еще придумать, как их заставить поселиться на лягушках. Возможно, на этот раз купания будет не- достаточно . Не исключено, что придется подобрать нужное время: когда голова- стик превращается в лягушку, его организм полностью лишается микробов, словно лес при пожаре, - так появляется пригодная для заселения пустошь. В этот пе- риод животным больше всего угрожает Bd, но, возможно, именно этот момент иде- ально подходит для добавления пробиотиков. Вероятно, микробам-чужакам будет проще присоединиться к формирующемуся сообществу, в котором царит первоздан- ный хаос, чем к уже сформированному и устойчивому. Остальные детали, навер- ное, тоже важны. Взять, например, микробов, что уже обитают на коже земновод- ных разных видов: примут ли они новичков в микробном или сразу выгонят? А им- мунная система хозяина: позволит ли она расширенному сообществу остаться на коже или же займется его корректировкой? Оказывается, мелочи все-таки имеют значение1. Порой в них заключается разница между успехом и провалом, сохране- нием вида или его исчезновением. И в кишечнике человека они так же важны, как и на коже лягушки. Слово «пробиотик» означает «для жизни». И по этимологии, и по значению это полная противоположность антибиотикам. Антибиотики нужны для того, чтобы из- бавляться от микробов, а пробиотики - для того, чтобы их получать. В начале 1 Валери Маккензи и Роб Найт разработали метод, с помощью которого можно заранее выяснить, будет ли амфибия устойчива к Bd, изучив ее иммунную систему, слизистый слой на коже и микробном.
XX века Илья Мечников стал одним из первых ученых, занявшихся продвижением в массы этой идеи. На протяжении нескольких десятков лет он регулярно пил сква- шенное молоко, пытаясь таким образом поселить у себя в кишечнике молочнокис- лых бактерий, - он считал, что именно им болгарские крестьяне обязаны своим долгожительством. Однако после его смерти микробиологи Кристиан Гертер и Ар- тур Исаак Кендалл доказали, что микробы, которых так боготворил Мечников, в кишечнике не задерживаются. Сколько бы вы их ни потребляли с пищей, они с ней и выйдут. И все же, несмотря на собственноручный разгром теории Мечникова, Кендалл не перестал поддерживать саму ее основу. «Скоро наступит время, когда кишечные молочнокислые бактерии начнут активно использоваться в лечении опре- деленных кишечных заболеваний, вызванных микробами, - писал он. - Наука от- кроет и предъявит условия, необходимые для достижения успеха». Ну, наука как минимум попыталась. В 1930-х японский микробиолог Минору Си- рота занялся поисками микробов-крепышей, способных достичь кишечника, не по- гибнув в желудочном соке. В конце концов он наткнулся на один из штаммов Lactobacillus easel и начал выращивать его в прокисшем молоке. В 1935 году появилась первая баночка молочнокислого продукта под названием Yakult. Нынче в мире ежегодно продается около 12 миллиардов таких баночек. Производство пробиотиков приносит миллиарды долларов. Они насыщают не только наши животы, но и наше стремление к «природной» медицине (несмотря на то, что в состав большей части пробиотиков включены модифицированные микробы, выращиваемые ис- кусственно в течение многих поколений). В одних товарах микробы ждут поглоще- ния в живой закваске, в других они высушены путем сублимации и упакованы в капсулы или пакетики. В одних капсулах содержится лишь один штамм микробов, в других - много. Реклама пробиотиков гласит, что они улучшают пищеварение, ук- репляют иммунитет и лечат самые разные заболевания - как связанные с пищева- рением , так и многие другие. В пакетике с самым концентрированным пробиотиком содержится всего несколько сотен миллиардов бактерий. Кажется, что это много, но у нас в кишечнике их в сотни раз больше. В бутылочке йогурта бактерий совсем немного, к тому же в кишечнике взрослого человека они не играют важной роли. По большей части они принадлежат к той же категории, что так обожал Мечников, - это молочнокислые лактобациллы и бифидобактерии. Их выбрали не из-за пользы, а из-за практично- сти. Выращивать их легко, в прокисшей пище они уже есть, а еще они способны выжить как в упаковочном цеху, так и в желудке потребителя. «А вот в челове- ческом кишечнике им долго не протянуть - не хватает нужных для этого ка- честв» , - объясняет Джефф Гордон. Для подтверждения этого его научная группа провела анализ кишечных микробиомов добровольцев, которые на протяжении семи недель ежедневно употребляли по две порции йогурта «Активна». Содержащиеся там бактерии не колонизировали кишечник добровольцев и никак не влияли на со- став их микробиома. Гертер и Кендалл говорили об этом же еще в 1920-х, а Мэт- тью Бекер и другие это заметили во время поисков лягушачьих пробиотиков. Та- кие йогурты - словно сквозняк, влетающий в одно окно и вылетающий в другое. Кто-то начнет утверждать, что это не имеет значения: сквозняк вполне может на своем пути что-нибудь уронить. Группа Гордона обнаружила несколько под- тверждений этому: йогурт, который они исследовали, порой провоцировал актива- цию отвечающих за расщепление углеводов генов у микробов в кишечнике мышей, хоть и ненадолго. Вскоре после этого Венди Гарретт выяснила, что один из штаммов Lactococcus lactis помогает мышам, не оставаясь у них в организме, да и в живых тоже не оставаясь. Попав в кишечник мыши, бактерии словно взрывают- ся, освобождая в момент смерти противовоспалительные ферменты. Поселенцы из них, может, и так себе, зато хоть какую-то пользу могут принести. Могут. А приносят ли? Ответ на этот вопрос можно найти в самом слове «про- биотики». Всемирная организация здравоохранения дает ему следующее определе-
ние: «живые микроорганизмы, которые в определенных дозах улучшают здоровье хозяина». Они полезны для здоровья по определению. Накопилась целая куча ис- следований , которые, на первый взгляд, это определение подтверждают. Однако большая их часть проводилась на отдельных клетках или с лабораторными живот- ными, так что непонятно, применимы ли результаты к человеческому организму. А в исследованиях, проведенных на людях, обычно было мало испытуемых, так что результаты их сложно назвать объективными, особенно с точки зрения статисти- ки. Поиск среди таких исследований чего-нибудь достоверного - занятие на ред- кость сложное и скучное. К счастью, в известной некоммерческой организации «Кокрановское сотрудничество», занимающейся, в том числе, обзором и анализом исследований в области медицины, это все же сделали. И вот что решили: про- биотики ослабляют приступы гастроэнтерита и снижают риск появления диареи из- за приема антибиотиков. Еще они порой спасают недоношенных младенцев от смер- тельной болезни - язвенно-некротического энтероколита. И на этом все. Из-за чего, спрашивается, весь этот ажиотаж? До сих пор нет доказательств того, что пробиотики помогают больным аллергией, астмой, экземой, ожирением, диабетом, наиболее часто встречающимися воспалительными заболеваниями кишечника, аутиз- мом и многими другими нарушениями в работе организма, в которых обвиняют мик- робном. И до сих пор неизвестно, действительно ли описанные в исследованиях улучшения происходят благодаря изменениям в микробиоме. Органы государственного регулирования приняли эту проблему к сведению. Те- перь пробиотики формально считаются пищевыми продуктами, а не лекарствами. Это значит, что их производителям не приходится преодолевать кучу бюрократи- ческих препятствий, ждущих фармацевтические компании при создании нового ле- карства . Зато им запрещено утверждать, что их товар предотвращает или лечит какие-то заболевания - этим занимается медицина. Если они переступают грань допустимого, их ждут неприятные последствия. В 2010 году Федеральная торговая комиссия США подала иск на компанию Danone - та уверяла, что «Активна» «об- легчает временные нарушения» и предотвращает простуду и грипп. Вот почему в рекламе пробиотиков обычно используются туманные фразы, порой граничащие с бессмыслицей: компании-производители наперебой утверждают, что их продукты «балансируют пищеварительную систему» и «укрепляют иммунную защиту». И даже подобные утверждения не остались без внимания противников. В 2007 году Европейский союз постановил, что компании по производству пищевых про- дуктов и добавок должны научно обосновать все громкие заявления, кричащие с упаковок. Если уж им охота заявить, что благодаря их продуктам люди станут здоровее, сильнее и стройнее, пусть доказывают. Ну, те и попытались - и попа- ли впросак. Научно-экспертный совет ЕС отклонил более 90 % предложенных заяв- лений - в том числе абсолютно все связанные с пробиотиками. А так как само слово «пробиотик» означает пользу для здоровья, ЕС в декабре 2014 года вообще запретил использовать его на упаковках и в рекламе. Защитники пробиотиков возмутились - мол, отказ не обоснован с научной точки зрения, и теперь всей сфере пробиотиков придется несладко. Скептики же считают, что ЕС не зря выну- дила производителей исправиться и предоставить доказательства, подтверждающие их голословные заявления. Несмотря на чрезмерный ажиотаж вокруг пробиотиков, их принципы остаются не- изменными. Бактерии выполняют в нашем организме множество важнейших функций - наверняка должен быть способ укрепить здоровье, проглотив или еще как-то употребив нужных микробов. Просто штаммы, которые сейчас для этого использу- ются , оказались не теми, что нужно. Это лишь малая часть микробов, живущих бок о бок с нами, а их способности - лишь крошечная доля всего того, на что способен наш микробном. В предыдущих главах мы познакомились с некоторыми подходящими микробами. Там и любительница слизи Akkermansia muciniphila, чье
присутствие коррелирует с меньшим риском развития ожирения или истощения. Там и Bacteroides fragilis, не дающая иммунитету разозлиться и спровоцировать воспаление. Там Faecalibacterium prausnitzii, еще одна противовоспалительная малышка - в человеческом кишечнике, страдающем воспалительным заболеванием, она встречается крайне редко, зато ее появление способно облегчить симптомы у мышей. Возможно, в будущем пробиотики будут состоять именно из этих бактерий. Их способности впечатляют и представляют для нас огромную ценность. Они уже адаптированы к нашему организму, а некоторые еще и широко в нем распростране- ны: каждая двадцатая бактерия в кишечнике здорового взрослого человека - F. prausnitzii. Они, в отличие от лактобацилл, не какая-нибудь микробиомная мас- совка. Они - настоящие звезды кишечника. Уж им-то его колонизировать труда не составит1. Вместе с тем успешная колонизация влечет за собой не только награду покруп- нее , но и риск побольше. Пока что в истории приема пробиотиков практически не было особенно опасных случаев2, но, возможно, причиной тому является их не- способность остаться в организме надолго. А что будет, если использовать бо- лее распространенных жителей кишечника? По опытам на животных мы знаем, что полученные в младенчестве микробы способны еще долго оказывать влияние на фи- зиологию, иммунную систему и даже поведение особи. И как мы уже знаем, хоро- ших по своей сути микробов не бывает - многие виды, в том числе наши давние симбионты, такие как Н. pylori, могут, как оказаться полезными, так и причи- нить вред. Бактерию Akkermansia во многих исследованиях боготворили и называ- ли спасительницей, вот только выяснилось, что она, помимо всего прочего, чаще встречается у больных раком толстой и прямой кишки. К пробиотикам не следует относиться беспечно - важно понять, как именно они меняют микробном и какие у этого могут быть последствия. Здесь, как и у лягушек, важны мелочи. Среди сомнительных исследований пробиотиков затесались и истории успеха. Самая захватывающая из них началась в 1950-х годах в Австралии. Тогда нацио- нальное агентство по делам науки занялось поисками тропических растений, ко- торыми можно было прокормить растущую популяцию домашнего скота. Леуцена, центральноамериканский кустарник, показалась как раз подходящим кандидатом - неприхотливая, не погибает от общипывания и содержит много белков. Увы, кроме белков она содержит еще и мимозин - алкалоид, побочные продукты которого про- воцируют разрастание щитовидной железы (зоб), потерю волосяного покрова, за- медление роста, а иногда и смерть. Попытки ученых вывести из леуцены эти ве- щества ни к чему не привели. Эдакое идеальное растение с фатальным недостат- ком. В 1976 году Рэймонд Джонс, нанятый правительством ученый, случайно обна- ружил потенциальное решение проблемы. Пребывая на конференции на Гавайях, он обратил внимание на то, что целое стадо местных коз питается леуценой в боль- ших количествах без какого-либо видимого вреда для здоровья. Тогда он предпо- ложил, что у местных коз в рубце - первом отделе желудка - находятся микробы, обезвреживающие мимозин. После нескольких длительных перелетов - то с термосами со зловонной рубцо- В большинстве исследований пробиотиков основное внимание уделяется кишечнику, од- нако, этот термин можно использовать по отношению к любому продукту, содержащему по- лезных микробов, будь то крем для кожи, шампунь или ополаскиватель для полости рта. Сейчас идет активная разработка таких продуктов. 2 Это, конечно, здорово, но кое-что все же портит пробиотикам репутацию. В единичных случаях полезные микробы, такие как Lactobacillus и Bifidobacterium, вызвали зараже- ние крови. А в одном клиническом исследовании в Нидерландах, получившем дурную сла- ву , выяснилось, что уровень смертности среди больных острым панкреатитом, принимаю- щих настоящие пробиотики, а не плацебо, повышается. Короче говоря, в целом пробиоти- ки безопасны, однако врачам вряд ли стоит давать их больным в критическом состоянии или при иммунодефиците.
вой жидкостью, то с живыми козами на борту - Джонс наконец доказал, что его предположение было верным. В середине 1980-х он пересадил бактерий из рубца гавайских коз в австралийский скот - реципиенты стали спокойно питаться ле- уценой. Благодаря новым микробам в желудке животные, для которых этот кустар- ник раньше был смертельно опасен, теперь так им объедались, что начали наби- рать вес на рекордной скорости. Джонс повторил то, для чего японские клопы поедают микробов, обезвреживающих инсектициды, а пустынные хомяки обменивают- ся друг с другом бактериями, расщепляющими креозотовую смолу, - он снабдил животных новыми сожителями, способными нейтрализовать химическую угрозу. Поз- же его коллеги выявили конкретную бактерию, расщепляющую мимозин, и назвали ее Synergistes jonesiiB честь Джонса. С 1996 года она начала продаваться в качестве «пробиотической болтушки» - выпускаемой в промышленных масштабах смеси рубцовых жидкостей с высоким содержанием микробов для обрызгивания до- машнего скота. Благодаря этому пробиотику фермеры получили возможность кор- мить скот леуценой, и сельское хозяйство на севере Австралии преобразилось до неузнаваемости. Леуцена (лат. Leucaena) — род растений семейства Бобовые (Fabaceae), включающий в себя около 24 видов деревьев и кустар- ников, распространённых от Техаса до Перу. Почему же Джонсу удалось преуспеть там, где другие манипуляторы потерпели поражение? Возможно, дело в том, что он столкнулся с проблемой попроще. Ему не пришлось искать лекарство от воспалительного заболевания кишечника или противостоять грибку-убийце. Все, что от него требовалось, - обезвредить одно вещество. Вполне вероятно, что с этим бы справился всего один микроб. Но даже в таких случаях успех не гарантирован. Вот, например, оксалаты - соли щавелевой кислоты. Они содержатся в свекле, спарже, ревене и других съедобных растениях. При высокой концентрации оксала- тов организм перестает усваивать кальций, и он начинает формировать твердые комки. Камни в почках появляются, в том числе, и из-за этого. Мы не умеем пе- реваривать оксалаты, а микробы умеют. Кишечная бактерия Oxalobacter
formigenes так наловчилась, что только их и использует в качестве источника энергии. Казалось бы, все как с леуценой - есть такое-то вещество (оксалаты), оно вызывает такую-то проблему (камни в почках), а справиться с ним может та- кой-то микроб (О. formigenes) . Если у вас склонность к появлению камней в почках, нужно просто принимать в пищу соответствующие пробиотики, логично? Такие пробиотики существуют, но, увы, они не особо эффективны. Почему? Возможны два варианта, и оба способны научить нас кое-чему важному. Во- первых, мало просто дать животному бактерий и надеяться на лучшее. Микробы - живые существа, им нужно чем-то питаться. О. formigenes питается только окса- латами, а если у человека камни в почках, он вряд ли будет употреблять в пищу богатые оксалатами продукты. Попав в его организм, она умрет от голода. Кста- ти, фермерам рекомендуют хотя бы неделю кормить скот леуценой, перед тем как обработать его смесью Synergistes. Тогда новоприбывшим бактериям хватит пищи. Вещества, которыми питаются лишь полезные микробы, - это пребиотики. Вооб- ще-то оксалаты и леуцену к ним тоже можно отнести, но в основном это расти- тельные углеводы, такие как инулин, очищенные и представленные в форме пище- вых добавок. Эти вещества позволяют увеличить численность важных микробов, например F. prausnitzii и Akkermansia, а также, возможно, снижают аппетит и снимают воспаление. А вот нужно ли их принимать в качестве пищевых добавок - другой вопрос. Мы знаем, что пища может внести в наш кишечный микробном зна- чительные изменения, а пребиотики, в том числе инулин, в больших количествах содержатся в луке, чесноке, артишоках, цикории, бананах и много где еще. Олигосахариды человеческого молока тоже относятся к пребиотикам - они пита- ют В. infantis и других микробов, умеющих их расщеплять. Педиатр Марк Андер- вуд считает, что с их помощью можно спасать самых уязвимых людей на свете - недоношенных младенцев. Он руководит неонатальным отделением интенсивной те- рапии при Калифорнийском университете в Дейвисе. Там под опекой медиков по- стоянно находится до 48 недоношенных младенцев. Самые ранние из них родились на двадцать третьей неделе, а самые легкие весят где-то полкилограмма. Как правило, они появляются на свет путем кесарева сечения, затем проходят курс антибиотиков и в итоге оказываются в абсолютно стерильной среде. Без стан- дартных микробов-первопроходцев их микробном развивается крайне странным об- разом: привычных бифидобактерий в нем мало, а захватывающих свободные терри- тории патогенов-оппортунистов - много. Вот вам отличный пример дисбиоза, и такие необычные сообщества у младенцев внутри могут привести к некротическому энтероколиту - заболеванию кишечника, нередко заканчивающемуся смертельным исходом. Врачи не раз пытались предотвратить развитие некротического энтеро- колита с помощью пробиотиков, причем небезуспешно. Андервуд же, посоветовав- шись с Брюсом Джерманом, Дэвидом Милл3ом и другими, решил улучшить их резуль- таты, кормя младенцев смесью из В. infantis и грудного молока. «Пища бактерий так же важна, как и сами бактерии! Она им помогает размножаться и заселять среду с довольно-таки жесткими условиями», - объясняет он. В небольшом пилот- ном исследовании он доказал, что В. infantis при наличии в меню своей любимой еды действительно успешнее заселяет кишечник детей, рожденных раньше срока. Сейчас он запустил более масштабное клиническое исследование, чтобы выяснить, сможет ли смесь пробиотика с В. infantis и молочных пребиотиков предотвратить развитие некротического энтероколита. Второе, что мы можем принять к сведению из рассказов о Synergistes и Oxalobacter, - важность совместной работы. Бактерии обитают не в вакууме. Представители разных видов часто создают сложные и запутанные сообщества, в которых полагаются друг на друга в плане пищи и всего необходимого. Даже если кажется, что с проблемой способен справиться один-единственный микроб, он мо- жет нуждаться в группе поддержки лишь для того, чтобы выжить. Возможно, имен- но поэтому пробиотик с Synergistes так славно работает - других желудочных
микробов в нем также немало. Не исключено, что по той же причине не работает пробиотик с Oxalobacter - в нем бактериям не с кем поиграть. Вот и с другими микробами так же. Можно, конечно, помечтать о пакетике с F. prausnitzii, спо- собном излечить воспалительные заболевания кишечника, или о пилюле с Akkermansia, что позволит вам похудеть, но я бы сильно на такое не рассчиты- вал. Возможно, разумнее было бы создавать пробиотики из сообщества микробов, ра- ботающих дружно и слаженно. В 2013 году японский исследователь Кениа Хонда открыл 17 штаммов Clostridia, способных облегчить воспаление в кишечнике. На основе этих результатов бостонская компания Vedanta BioSciences разработала мультимикробную смесь для лечения воспалительных заболеваний кишечника. Сра- ботает ли она? Кто знает. Однако настраивать микробном с помощью целой группы взаимодействующих микробов явно логичнее, чем с помощью одного штамма. В кон- це концов, самый успешный метод манипулирования микробиомом работает именно так. В 2008 году Александр Хоруц, гастроэнтеролог при Миннесотском университете, познакомился с женщиной 61 года - назовем ее Ребеккой. На протяжении восьми месяцев ее постоянно мучали приступы диареи - она потеряла 25 килограммов, ей приходилось перемещаться на инвалидной коляске и пользоваться подгузниками для взрослых. Виновником оказалась Clostridium difficile - бактерия, извест- ная также как C-diff. Дурную славу ей принесла живучесть - иногда бактерия делает вид, что сдалась под напором антибиотиков, а потом вырабатывает к ним устойчивость и появляется снова. Именно так она и вела себя в организме Ре- бекки . Врачи перепробовали кучу лекарств - безуспешно. «Она уже всю надежду потеряла», - вспоминает Хоруц. Она исчерпала все средства, которые могли бы ей помочь. Все, кроме одного. Хоруц подумал-подумал и вспомнил, что в медицинском кол- ледже узнал об одном методе, известном как пересадка микрофлоры кишечника. Все просто: врач берет у донора образец стула и вместе с микробами и всем ос- тальным пересаживает его в кишечник больного. И вызванную C-diff инфекцию та- кая пересадка вроде как тоже могла вылечить. Эта процедура казалась всем ду- рацкой, ненадежной и отвратительной. Но Ребекка была не против, ведь ей хоте- лось выздороветь - чем скорее, тем лучше. Она дала согласие на пересадку. Об- разец стула предоставил ее супруг. Хоруц с помощью блендера превратил стул в кашицу, которую затем ввел Ребекке в кишечник во время колоноскопии. В течение дня прекратилась диарея. В течение месяца исчезла C-diff - и на этот раз не вернулась. От нее полностью избавились - быстро и надолго. Хоть случай Ребекки и единичный, он все же вполне классический. У сотен рассказов о пересадке микрофлоры кишечника сюжет похож: больной, которого ни- как не получается избавить от C-diff, отчаявшийся врач и чудотворное исцеле- ние . В некоторых случаях врачи узнают об этой процедуре от больных. Так, Элейн Петроф из Университета Квинс в Кингстоне (Канада) в 2009 году безуспеш- но пыталась вылечить женщину от инфекции C-diff, и тут к ней начали заходить члены семьи пациентки с ведерками кала. «Я уж подумала, что они немного того, - вспоминает она. - А потом посмотрела на то, как женщине становилось все ху- же и хуже, и подумала: а что мы теряем? Мы провели процедуру и - представьте себе - все получилось! Вот она стояла на пороге смерти - а тут вышла из боль- ницы практически здоровая и в прекрасном виде». Пересадка стула - это, конечно, гадость, как в теории, так и на практике - кому-то ведь приходится использовать этот несчастный блендер1. Однако «боль- 1 Сейчас научно-исследовательская группа под руководством Петроф использует для это- го одноразовую «шляпу для кала», которая состоит из пластикового контейнера, прикре- пленного к сиденью унитаза, и нескольких кофейных фильтров.
ным неважно, что это фу», утверждает Петроф: «Они готовы на что угодно. Часто они просто меня перебивают и спрашивают: а где подписать?» И действительно - мы, люди, отличаемся от других животных своей неприязнью к фекалиям. Многие животные - копрофаги: они с удовольствием едят помет друг друга, чтобы обза- вестись нужными микробами. Шмели и термиты таким образом распространяют бак- терий по всей колонии - получается своего рода коллективная иммунная система, защищающая колонию от паразитов и патогенов. Пересадка микрофлоры кишечника в этом плане куда приятнее - хотя бы ничего жевать не надо. Бактерий в организм поставляют с помощью колоноскопии, клизмы или вставленной в нос трубки, иду- щей в желудок или кишечный тракт. Процедура эта действует по тем же принципам, что и пробиотик, только вместо одного или семнадцати штаммов бактерий она позволяет получить сразу все. Это пересадка экосистемы, своеобразная попытка наладить дела в неустойчивом сооб- ществе, полностью его заменив, - так же на лужайке, заросшей одуванчиками, заново выращивают газон. Хоруц показал, как действует эта процедура, взяв об- разец кала Ребекки до и после пересадки. До пересадки у нее в кишечнике тво- рилось невесть что. Из-за нашествия C-diff ее микробном полностью изменился и стал напоминать «что-то, чего вообще в природе не существует, - как будто другая галактика», дивится Хоруц. А вот после пересадки он стал неотличим от микробиома ее мужа. Его микробы ворвались в ее дисбиотический кишечник и вер- нули его в исходное положение. Хоруц словно провел пересадку органа - заменил больной и поврежденный микробном пациентки на новенький и здоровый донорский. Получается, что микробном - единственный орган, который можно заменить без операции. Пересадкой стула в мире занимаются вот уже как минимум 1700 лет. Самые ран- ние упоминания об этой процедуре были найдены в руководстве по неотложной ме- дицинской помощи, написанном в Китае в IV веке. Европейцы подключились гораз- до позже - в 1697 году немецкий врач написал о пересадке стула книгу с ориги- нальным названием Heilsame Dreck-Apotheke - «Целебная аптека из скверны». В 1958 году об этой процедуре вспомнил американский хирург Бен Айземан, но спустя лишь год его открытие оказалось в тени ванкомицина - нового антибиоти- ка, хорошо справляющегося с C-diff. Хоруц как-то писал, что к пересадке мик- рофлоры кишечника «прибегали в единичных случаях, очень редко публиковали ре- зультаты и хихикали, натыкаясь на статьи о ней, не один десяток лет». Однако окончательно о ней так и не забыли. В последние лет десять ее начали исполь- зовать отважные врачи, многие больницы включили ее в перечень услуг, истории успешных трансплантаций стали накапливаться. Апогей наступил в 2013 году, когда нидерландская группа исследователей под руководством Джозберта Келлера провела тестирование пересадки стула в рандо- мизированном клиническом испытании1 - именно так в медицине отличают рабочие методы лечения от шарлатанства. В спытании участвовали пациенты с рецидиви- рующей инфекцией C-diff - их случайным образом распределили так, что одни принимали ванкомицин, а другим провели пересадку кишечной микрофлоры. Плани- ровалось, что участие примут 120 добровольцев, но набралось всего 42. Так или иначе, ванкомицин вылечил лишь 27 % принимавших его больных, а вот пересадка Рандомизированное контролируемое испытание (рандомизированное контролируемое ис- следование, РКИ) — тип научного (часто медицинского) эксперимента, при котором его участники случайным образом делятся на группы, в одной из которых проводится иссле- дуемое вмешательство, а в другой (контрольной) применяются стандартные методики или плацебо. Эталонным дизайном клинических исследований являются рандомизированные кон- тролируемые двойные слепые исследования, при которых рандомизация осуществляется тайно, а контрольная группа получает плацебо, не отличимое от исследуемого вмеша- тельства .
микрофлоры помогла аж 94 %. Налицо был такой высокий уровень эффективности этой процедуры, что было решено прекратить давать больным антибиотики. Испы- тание было завершено досрочно, и пересадку микрофлоры прошли уже все пациен- ты. В медицине показатель эффективности лечения тяжелобольных в 94 % без замет- ных побочных эффектов - нечто неслыханное. К тому же пересадка микрофлоры ки- шечника еще и крайне малозатратна - ванкомицин обходится дорого, а кал вообще бесплатный. Многие из тех, кто прежде относился к этой процедуре скептически, решили, что это не «дурацкая нетрадиционная методика», а очень даже впечат- ляющая и полезная, а значит, прибегать к ней нужно первым делом, а не когда вариантов больше не остается. У врачей есть поговорка: альтернативной медици- ны не бывает - если что-то работает, это просто медицина. Рост популярности пересадки микрофлоры кишечника у работников медицины эту поговорку подтвер- ждает. Хоруц с помощью этой процедуры избавил от C-diff не одну сотню людей. Петроф тоже. Доклады об успешном проведении пересадки стула поступают из больниц по всему миру тысячами. Благодаря столь блестящему успеху врачи решили опробовать пересадку стула и при других недугах. Раз уж она на отлично справилась с C-diff, почему бы ей не лечить воспалительные заболевания кишечника и не восстанавливать в экоси- стеме порядок? Увы, не все так просто. При таких заболеваниях эффективность и надежность методики ниже, а побочных эффектов и случаев рецидива больше. А как насчет других недугов? Может ли кал худого человека помочь сбросить вес толстяку? Здесь пока тоже непонятно. Несколько врачей опубликовали сведения о том, что пересадка микрофлоры помогла при ожирении, синдроме раздраженного кишечника, аутоиммунных и психических заболеваниях и даже аутизме, но по еди- ничным случаям невозможно выяснить, что же помогло больным вылечиться - пере- садка стула, естественная ремиссия, изменения в образе жизни, эффект плацебо или еще что-нибудь. Мифы от реальности можно отделить лишь с помощью клиниче- ских испытаний, и сейчас полным ходом идут уже несколько десятков. Например, нидерландские ученые, что провели тот самый опыт с C-diff, устроили еще одно испытание. 18 добровольцев, страдающих ожирением, были разделены на две груп- пы: одним в кишечник ввели их собственных микробов, а другим - микробов из кишечника стройных людей. Члены группы со «стройными» микробами стали более чувствительны к инсулину, что указывает на улучшение обмена веществ, но вес у них остался прежним1. Сбросить экосистему микробов до исходного состояния не- легко даже с помощью пересадки микрофлоры. C-diff - исключение, подтверждающее это правило. Заражение, как правило, происходит после приема антибиотиков, и, чтобы от нее избавиться, больные принимают еще больше антибиотиков. После такой фармакологической «ковровой бомбардировки» из кишечника исчезают многие местные микробы. Соперников у прибывших микробов донора практически нет, тем более привыкших жить в кишеч- нике , так что те спокойно его заселяют. Если бы вы пытались создать заболева- ние, которое можно вылечить путем пересадки микрофлоры кишечника, у вас бы получилось что-то похожее на инфекцию C-diff. А вот ничего похожего на воспа- лительные заболевания кишечника не получилось бы - при них бактериям донора приходится терпеть неблагоприятные условия и пытаться заселить кишечник, где приспособленных к нему микробов уже и так хватает. Хоруц задается вопросом: нужно ли больным проходить курс антибиотиков перед пересадкой, чтобы изба- виться от имеющихся кишечных микробов и дать новичкам фору? А может, лучше включить в питание пребиотики, чтобы им помочь? Как бы там ни было, «нельзя 1 Вполне предсказуемый результат. Вспомните эксперимент Ванессы Ридоры и Джеффа Гор- дона - кишечных микробов из мышек-худышек пересадили мышкам-толстушкам, но вес они начали терять лишь тогда, когда их стали кормить здоровой пищей.
просто взять и накачать человека микробами, а потом надеяться, что пересадка сработает», отмечает Коруц. «Думаю, многие посчитали пересадку микрофлоры ки- шечника чудодейственным средством, способным справиться с их заболеванием, не подумав при этом обо всех ее тонкостях». Да и при C-diff с пересадкой микрофлоры кишечника все не так уж однозначно. Кал нужно тщательно проверить на отсутствие патогенов, таких как ВИЧ и гепа- тит . Некоторые врачи отказываются брать для процедуры кал доноров, страдающих от любых связанных с микробиомом болезней, будь то аллергия, аутоиммунные за- болевания или ожирение. На это уходит немало времени, а потенциальных доноров становится все меньше и меньше - в некоторых медицинских учреждениях из-за этого решили замораживать и хранить кал доноров, подходящих по всем критери- ям . Как раз этим занимается некоммерческая организация OpenBiome. Если буду- щий донор успешно проходит целую серию анализов, его кал фильтруют, формируют из него капсулы, замораживают их и по необходимости отправляют в больницы1. Этим же Хоруц занимается в Миннесоте. В 2011 году та самая Ребекка снова вер- нулась к нему с C-diff, и он ее вылечил с помощью замороженного образца кала. В 2014 году она пришла снова - и на этот раз для пересадки ей понадобилось лишь проглотить капсулу. «Первопроходцем она побывала неоднократно», - улыба- ется Коруц. Сам факт того, что больные принимают внутрь капсулу с замороженными фека- лиями, говорит о том, что пересадка микрофлоры кишечника - процедура как ми- нимум странная. Вот у нас, казалось бы, обычная капсула, но состоит она из невесть чего - вещества, которое выходит не с заводов по производству ле- карств , а из заднепроходных отверстий доноров. А еще у этих капсул всегда разный состав. В Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых про- дуктов и медикаментов США. от такого разнообразия смутились и решили, что с мая 2013 года кал будет считаться лекарством, а значит, врачам для проведения пересадки микрофлоры кишечника придется заполнять целую кучу разных форм и заявок. Тут же посыпались жалобы от больных и врачей - из-за длительного оформления документов пациенты лишались возможности поскорее вылечиться. Шесть недель спустя для случаев заражения C-diff постановление отменили, но для всех остальных заболеваний оно осталось в силе. Одни исследователи счита- ют все эти нормативные процессы пустой тратой времени. Другие же утверждают, что благодаря им у них, наконец, появилось время спокойно поработать. В по- следние годы интерес к процедуре пересадки микрофлоры кишечника подскочил до небывалых высот, так что требуется поскорее испробовать ее для лечения самых разных заболеваний. Проблема в том, что о долговременных рисках этой процедуры никто не задумы- вается2 . По опытам на животных ясно, что после пересадки микробиома у реципи- ентов с большей вероятностью развиваются воспалительные заболевания кишечни- 1 Первым человеком, осуществившим пересадку кала в капсулах, стал микробиолог Стэнли Фалкоу в 1957 году. В больницу, где он работал, откуда-то занесло штамм стафилокок- ка, от которого никак не могли избавиться, так что больным перед операцией приходи- лось принимать антибиотики, чтобы предотвратить заражение. К сожалению, антибиотики также уничтожали бактерий в пищеварительном тракте больных, а значит, их ждали не- сварение желудка и диарея. Фалкоу понял, в чем дело, и стал просить пациентов прино- сить с собой образец кала. Этот образец он вводил в капсулу, которую больные прини- мали после операции. «А потом главврач узнал, чем я тут занимаюсь, - писал позже Фалкоу. - Он ко мне подошел и воскликнул: Фалкоу, ты что, серьезно пациентов какаш- ками кормишь?! А я ответил: да, я тут решил поучаствовать в клиническом исследова- нии , нужно было, чтобы больные принимали свой кал в капсулах!» Его уволили, а через два дня вновь приняли на работу. 2 Недавно одна исследовательская группа описала случай набора веса после пересадки кала, однако так и не было выяснено, повлияла ли на это сама процедура.
ка, сердечные и психические расстройства, диабет, ожирение и даже рак, а мы до сих пор не можем предсказать с достаточной точностью, какие именно сообще- ства микробов за эти заболевания отвечают. Семидесятилетней пациентке с С- diff, может, и без разницы - ей нужно вылечиться вот прямо сейчас. А как же молодежь до тридцати лет? У них C-diff проявляется все чаще. А дети? Эмма Ал- лен-Верко рассказала мне о врачах и родителях, проведших пересадку кала де- тям-аутистам. «Это же просто ужас, - возмущается она. - Какашки взрослого че- ловека в детском организме! А вдруг из-за этого у них потом разовьется рак прямой кишки или еще что похуже? По-моему, это попросту опасно». В пересадке кала нет ничего сложного, ее можно и самому дома провести - собственно, многие так и делают. В интернете появились видеоинструкции и во- одушевляющие записи о пересадке, а также крупные сообщества людей, что прове- ли эту процедуру самостоятельно1. Эти ресурсы действительно помогли многим нуждавшимся в лечении больным, которым отказали врачи. Однако к пересадке прибегают и люди, введенные в заблуждение обилием информации2. Вне лаборато- рии искать патогенных микробов в кале донора не представляется возможным, так что несколько человек уже обратились в больницу с тяжелыми случаями инфекции после домашней пересадки. «Дикий Запад какой-то, - злится Аллен-Верко. - Кто попало использует чей попало кал». Группа ведущих специалистов в области мик- робиома, осознав эти проблемы, недавно призвала исследователей сделать проце- дуру формальной, начать собирать данные для систематизации доноров и реципи- ентов, а также докладывать обо всех замеченных побочных эффектах. Петроф с ней согласна. «Думаю, все понимают, что кал - это временная мера, - объясняет она. - Рано или поздно нужно перейти на предопределенные смеси». Другими словами, необходимо создать особое сообщество микробов с теми же пре- имуществами, что и кал донора. Пересадка кала без кала. Заменитель стула. Поддельные какашки. Фейкалии3. Петроф вместе с Аллен-Верко отыскали самого здорового донора, какого только могли, - женщину в возрасте 41 года, ни разу в жизни не принимавшую антибиотики. Ученые занялись выращиванием ее кишечных бактерий, убирая по пути каждую, что проявляла хоть малейшие признаки виру- лентности, токсичности или устойчивости к антибиотикам. Осталось сообщество из 33 штаммов - Петроф назвала его RePOOPulate. Она протестировала новую смесь на двух пациентах, зараженных C-diff. Спустя несколько дней оба были здоровы. Это лишь пробное исследование, но Петроф убеждена, что будущее пересадки микрофлоры кишечника стоит за RePOOPulate. За разработку новых смесей микро- бов для пересадки взялись и коммерческие предприятия. Эти смеси представляют собой или упрощенный вариант пересадки кала, или улучшенный пробиотик. Состо- ят они из определенных штаммов, которые можно снова и снова готовить по одно- му и тому же выверенному рецепту. И как утверждает Петроф, они куда лучше, чем самые разнообразные сообщества микробов в настоящем кале, о которых мы мало что знаем4. Пересадка невесть чего в кишечник больного - дело рискован- Сайт «Сила стула» (thepowerofpoop.com) публикует истории людей, самостоятельно проведших пересадку кала, и организует кампании, направленные на то, чтобы врачи на- чали принимать эту процедуру всерьез. 2 Когда я занимался этой главой, мне написала незнакомка и спросила, нужна ли ей пе- ресадка кала из-за того, что она пила диетическую газировку. На всякий случай отве- чаю : нет. 3 От английского слова fake - подделка. 4 Хоруц так не считает. «Весь набор микробов, полученных от доноров, создан приро- дой, и самому донору эти микробы не причиняли никакого вреда, - утверждает он. - Вряд ли искусственные смеси окажутся лучше, ведь лучше уж некуда». Если бы ему само- му вдруг понадобилась пересадка, он предпочел бы провести ее старым, проверенным способом.
ное. А вот RePOOPulate - образец точности. Однако созданным вручную сообщест- вам приходится сталкиваться с теми же сложностями, что и пробиотикам: одна группа бактерий не сможет вылечить все болезни, да и всех больных одной бо- лезнью тоже. «Мы не считаем, что должна быть лишь одна экосистема на все слу- чаи жизни. Не станете же вы устанавливать восьмицилиндровый двигатель на ма- лолитражку - вы так кого-нибудь убьете», - объясняет Аллен-Верко. В идеале скоро появится целый набор смесей RePOOPulate - возможно, они будут приспо- соблены для лечения разных болезней. Единой смеси для всех не будет. Каждую нужно будет разрабатывать для отдельных целей. Вот уже несколько столетий врачи прописывают больным с сердечной недоста- точностью дигоксин. Это лекарство - модифицированный вариант вещества, содер- жащегося в наперстянке, - заставляет сердце биться сильнее, медленнее и более регулярно. Обычно заставляет, по крайней мере. На одного больного из десяти дигоксин не действует. Виной тому кишечная бактерия Eggerthella lenta - она переводит лекарство в неактивную форму, совершенно бесполезную с точки зрения медицины. Так себя ведут лишь некоторые штаммы Е. lenta. В 2013 году Питер Тернбо выяснил, что проблемные штаммы от нейтральных отличаются лишь двумя генами. Он считает, что врачи для определения путей лечения могут опираться на наличие этих генов в микробиоме больного. Если их там нет - отлично, можно выписывать дигоксин. Если есть, больному придется налегать на белки - судя по всему, они не позволяют генам приводить лекарство в негодность. И речь сейчас лишь об одном лекарственном средстве. Микробном влияет и на многие другие. Ипилимумаб, новое популярное лекарство от рака, провоцирует иммунную систему нападать на опухоли, но только в присутствии кишечных микро- бов . Сульфасалазин, применяющийся в лечении ревматоидного артрита и воспали- тельных заболеваний кишечника, начинает действовать лишь тогда, когда кишеч- ные микробы его активируют. Иринотекан используют для лечения рака толстой кишки, но некоторые бактерии делают его более токсичным, что приводит к серь- езным побочным эффектам. Даже эффективность парацетамола1 (ацетаминофена), одного из самых популярных лекарственных средств в мире, зависит от кишечных микробов больного. Мы снова и снова замечаем, как сильно вариации у нас в микробиоме могут повлиять на действие лекарств, которые мы принимаем, даже тех, что состоят из одного-единственного, хорошо нам известного и неживого вещества. А теперь представьте, что может произойти, когда мы проглатываем пробиотик или капсулу с калом, состоящие из множества сложных, постоянно раз- вивающихся живых организмов, о которых мы мало что знаем. Это живые лекарст- ва. Вероятность того, подействуют они или нет, зависит от микробиома больного в данный момент, а он, в свою очередь, зависит от возраста, места жительства, питания, пола, генов и множества других факторов, в которых мы сами пока не до конца разобрались. Зависящие от условий последствия были заметны в опытах на мухах, рыбках и мышах. Глупо было бы предполагать, что на человека они не распространяются. А значит, нужны индивидуальные смеси. Не будем же мы полагаться на то, что с помощью одних и тех же штаммов пробиотиков или образцов кала донора можно будет вылечить разные заболевания. Гораздо разумнее будет разрабатывать про- биотики, учитывая все экологические вакансии в организме человека, особенно- сти его иммунной системы и болезни, к которым он генетически предрасположен. А еще врачам придется одновременно лечить как больного, так и его микробов. 1 Он выпускается под многими комерческими названиями: Брустан (Brustan), Дафалган (Dafalgan), Ибуклин (Ibuclin), Калпол (Calpol), Колдрекс (Coldrex), Панадеин (Panadeine), Панадол (Panadol), Пливалгин (Plivalgin), Саридон (Saridon), Солпадеин (Solpadeine), Тайленол (Tylenol), Эффералган (Efferalgan). С США/Канаде в основном идет под названием Тайленол (Tylenol).
Если пациентка, страдающая от воспалительного заболевания кишечника, примет противовоспалительное лекарство, не исключено, что ее микробном вернется в прежнее состояние воспаления. Если она предпочтет пробиотики или пересадку микрофлоры, возможно, новые бактерии в воспаленном кишечнике попросту не вы- живут. Если она перейдет на богатую клетчаткой пищу, то есть пребиотики, но при этом у нее в кишечнике не будет расщепляющих клетчатку микробов, ее со- стояние, скорее всего, ухудшится. Поэтапные решения здесь не подойдут. Не по- лучится вылечить обесцвеченный коралловый риф или лишенный растительности луг1, запустив туда нужных животных или посадив нужные растения, - возможно, придется еще и избавиться от инвазивных видов или взять под контроль поступ- ление в экосистему питательных веществ. Вот и с нашим организмом так же. Нуж- но управлять всей экосистемой сразу - хозяином, микробами, питательными веще- ствами, вообще всем. И для этого нужен комплексный подход. Вот каким он может быть. Если у человека в организме повышенный уровень хо- лестерина, врач обычно прописывает ему лекарства, известные как статины, - они блокируют необходимый для вырабатывания холестерина фермент. Однако Стэн- ли Хэйзен выяснил, что в качестве мишени отлично подойдут и кишечные бакте- рии. Некоторые из них превращают холин, карнитин и другие питательные вещест- ва в соединение под названием триметиламиноксид (ТМАО), а оно замедляет рас- пад холестерина. ТМАО накапливается в организме, а вместе с ним и жировые от- ложения в артериях. Это приводит к атеросклерозу - уплотнению стенок артерий - и другим заболеваниям сердечно-сосудистой системы. Научная группа Хэйзена уже выявила вещество, способное положить этому процессу конец. Оно не дает бактериям вырабатывать ТМАО, не причиняя им никакого вреда. Возможно, это или похожее вещество в медицинском шкафчике будущего окажется на одной полке со статинами, ведь эти лекарства дополняют друг1 друга: одно нацелено на челове- ческую половину симбиоза, а другое - на микробную. И это лишь малая часть всего, на что способна медицина микробиома. Пред- ставьте , что вы перенеслись в будущее на десять, двадцать, ну пусть тридцать лет. Вы у врача. В последнее время вы что-то на нервах, так что он прописыва- ет вам бактерию, которая влияет на нервную систему и подавляет нервозность. И холестерин у вас немного повышен - врач добавляет к той бактерии микроба, что вырабатывает понижающее его вещество. Уровень вторичных желчных кислот у вас в кишечнике ниже нормы, а значит, высок риск заражения C-diff - лучше доба- вить штамм, за эти кислоты отвечающий. В вашей моче содержатся молекулы, ука- зывающие на воспаление, а так как у вас еще и генетическая предрасположен- ность к воспалительным заболеваниям кишечника, врач добавляет бактерию, выра- батывающую противовоспалительные молекулы. Он выбрал именно эти виды не толь- ко за их способности - он уверен, что они поладят с вашей иммунной системой и микробиомом. Наконец, врач завершает смесь горсткой второстепенных бактерий для поддержки лечебной основы и дает вам рекомендации по питанию, чтобы бак- териям было что пожевать. Кабинет вы покидаете с индивидуальными пробиотиче- скими пилюлями - лекарством, созданным для того, чтобы лечить не любую мик- робную экосистему, а именно вашу. Как выразился в нашем разговоре микробиолог Патрис Кани, «будущее делается на заказ». И в этом будущем на заказ мы не остановимся на том, чтобы отобрать нужных для определенных задач бактерий. Некоторые ученые уже отбирают нужные для этих задач гены и собирают из них бактерий ручной работы. Вместо того чтобы искать виды с нужными способностями, они возятся с уже имеющимися микробами и наделяют их новыми навыками. В 2014 году Памела Силвер из Гарвардской медицинской школы оснастила кишеч- ную палочку - самого известного микроба на свете - генетическим переключате- лем, реагирующим на присутствие антибиотика тетрациклина. Если все необходи- мые условия соблюдены, при его появлении переключатель активирует ген, при-
дающий бактериям синий цвет. Силвер добавила этих бактерий в корм лаборатор- ных мышей. Так она могла определить, давали ли мышам тетрациклин: нужно было собрать их помет, вырастить микробов из него и посмотреть, какого они цвета. Она успешно превратила кишечную палочку в крошечного репортера, который чует, запоминает и докладывает обо всем, что происходит в кишечнике. Такие репортеры нам нужны, ведь кишечник для нас - все еще загадка. Длина этого органа - 8,5 метра, а изучают его, как правило, по тому, что из него выходит. Это как если бы мы решили поставить в устье реки решето и описать реку по тому, что в нем окажется. Колоноскопия позволяет узнать о кишечнике больше, но это вторжение в организм. Почему бы вместо того, чтобы засовывать трубку в одно отверстие, не запустить бактерий в другое? Выйдя из организма, они смогут рассказать нам обо всем, что видели в пути. И я сейчас не про тет- рациклин - это лишь пробный эксперимент. Силвер хочет настроить микробов так, чтобы они реагировали на присутствие токсинов, лекарств, патогенов и веществ, появляющихся на ранних стадиях заболеваний. В идеале она планирует создать бактерий, способных замечать неполадки в ор- ганизме и исправлять их. Представьте, как некий штамм кишечной палочки опо- знает молекулы, которые производит сальмонелла, и начинает вырабатывать анти- биотик, чтобы от нее избавиться. Теперь кишечная палочка не просто репортер - она еще и лесничий. Во время кишечных патрулей она могла бы предотвращать пи- щевые отравления, расправляясь с сальмонеллами, а в отсутствие угроз бездей- ствовала бы. Можно было бы давать ее детям из бедных стран, предрасположенным к инфекционным диарейным заболеваниям. Или солдатам, отправленным воевать за рубеж. Или посылать в места, где бушует эпидемия. Микроскопических подручных себе строят и другие ученые. Мэттью Ук Чан на- строил кишечную палочку так, чтобы та отыскивала и уничтожала Pseudomonas aeruginosa, бактерию-оппортуниста, поражающую людей со слабым иммунитетом. Искусственные бактерии, почуяв жертву, направляются к ней, шевеля жгутиками, и выпускают два боезаряда - фермент, дробящий сообщества P. aeruginosa, и ан- тибиотик, поражающий самые уязвимые его части. Джим Коллинз из Массачусетско- го технологического института тоже занимается разработкой кишечных бактерий для уничтожения патогенов. Его микробы охотятся на холерный вибрион и шигел- лу, вызывающую дизентерию1. Силвер, Чан и Коллинз занимаются синтетической биологией - молодой отраслью науки, в которой инженерное мышление орудует в мире клеток и тканей. Жаргон у них практичен и бесстрастен: гены для них - «части» или «кирпичики», из кото- рых можно собрать «модули» и «цепи». Зато сами они так и пышут творческой энергией. Популяризатор науки Адам Резерфорд как-то сравнил их с диджеями хип-хопа 1970-х годов - те положили начало новому музыкальному направлению, составляя новые крутые комбинации из уже существующих семплов и битов. Вот и специалисты по синтетической биологии создают ремиксы из генов, чтобы дать начало новому поколению пробиотиков. «С бактериями в этом плане проще - тут можно развернуться», - говорит спе- циалист по клетчатке Джастин Зонненберг. Бактерия, встречающаяся в естествен- ной среде, может прекрасно справляться с расщеплением клетчатки, переговорами с иммунной системой или созданием нейромедиаторов, но со всем сразу - вряд ли. Хотите новое качество - придется искать новых бактерий. Или просто загру- зить нужные цепи в один-единственный синтетический микроорганизм. «Планирует- ся создать список частей, которые можно будет добавлять и сразу с ними рабо- тать , ожидая предсказуемых результатов», - делится планами Зонненберг. 1 Джим Коллинз стал одним из основателей стартапа под названием Synlogic, нацеленно- го на массовое производство таких микробов. Он уверен, что первые клинические иссле- дования начнутся уже через пару лет.
Специалисты по синтетической биологии занимаются не только охотой на пато- генов . Они также могут настроить созданных микробов так, чтобы те уничтожали раковые клетки или делали токсины полезными. Некоторые из них пытаются дать новый толчок природной способности нашего микробиома создавать антибиотики для контроля над другими микробами, или иммунные молекулы для избавления от хронического воспаления, или нейромедиаторы для влияния на наше настроение, или сигнальные молекулы, отвечающие за аппетит. Если вам кажется, что это вмешательство в природу, вспомните, что мы и так все это делаем, только более топорно - принимаем аспирин, флуоксетин и другие лекарства. В результате наш организм заполняется препаратами, попадающими туда в фиксированных дозах. А вот специалисты по синтетической биологии могут запрограммировать бактерию так, чтобы она вырабатывала тот же препарат там, где нужно, и ровно столько, сколько требуется. Эти микробы лечат с точностью до миллиметра и миллилитра. Теоретически, во всяком случае. «Сделать так, чтобы цепь работала на доске у вас в офисе, проще простого, - объясняет Коллинз. - Но биология - штука за- путанная. Создать нового микроба не так просто, как порой кажется. Задача в том, чтобы заставить цепь работать именно так, как она должна работать в тя- желых условиях организма хозяина». Для переключения гена, например, требуется энергия - возможно, синтетическая бактерия, загруженная сложными цепями, не сможет выжить посреди местных микробов с более стройными и гибкими геномами. Один из способов добавить искусственным бактериям конкурентоспособности - его, кстати, предпочитает Зонненберг - это внедрение синтетических цепей ге- нов в типичного жителя кишечника, например B-theta, вместо более знакомой нам кишечной палочки. Управлять кишечной палочкой проще, но с заселением кишечни- ка она, увы, не справляется1. А вот B-theta прекрасно приспособлена к кишеч- ной среде и живет там в больших количествах. Что еще пожелать от будущего лесничего человеческой экосистемы? Джим Коллинз более осмотрителен. Мы еще очень многого не знаем об устройстве микробиома, так что его настораживает перспектива создания микробов, которые вполне могут сделать наш кишечник сво- им постоянным местом жительства. Поэтому он встраивает в свои создания пере- ключатели, благодаря которым микробы самоуничтожаются, если что-то идет не так, а также когда они покидают организм хозяина. (Таких бактерий важно изо- лировать , ведь при каждом нажатии кнопки смыва в туалете они могут попасть в среду.) Силвер тоже трудится над мерами безопасности. Она вносит изменения в ДНК своих синтетических микробов, пытаясь выстроить биологическую систему за- щиты, не позволяющую им обмениваться генами с дикими сородичами, как принято у бактерий. Еще она планирует создать синтетические сообщества бактерий - группы, скажем, из пяти видов, полагающихся друг на друга: если представители одного вида погибнут, все остальные последуют их примеру. Пока неясно, смогут ли эти меры удовлетворить требования органов государст- венного регулирования и успокоить потребителей. Вокруг генетически модифици- рованных организмов постоянно ведутся споры, и если уж пробиотики и пересадка кала нас чему-то научили, так это тому, что мир пока не справляется с волной живых лекарств. С распространением синтетической биологии эти противоречия лишь умножатся. Однако стоит заметить, что все эти запрограммированные бакте- рии на самом деле не совсем синтетические. Да, они обладают необычными навы- ками, и гены у них настроены по-новому, но в душе они остаются кишечными па- лочками, B-theta и другими нашими давними приятелями, с которыми мы вот уже миллионы лет живем бок о бок. Это все те же старые добрые симбионты, только с современной изюминкой. Кишечник успешно заселяют дикие штаммы кишечной палочки - например, в первые часы жизни новорожденного. Однако культивируемые штаммы Е. coli, хорошо адаптированные к лабораторным условиям, способность колонизировать кишечник утратили. - Прим. ред.
Пожалуй, еще более впечатляющим нам покажется создание нового симбиоза - объединение животных и микробов, никогда прежде не пересекавшихся. Одна груп- па исследователей на это потратила больше двадцати лет. Плоды их работы уже вовсю жужжат в воздухе восточной Австралии. 4 января 2011 года, австралийский городок Кэрнс только начал просыпаться. Скотт О'Нилл в очках, джинсах и грязно-белой футболке, на нагрудном кармане которой написано «Ликвидируем денге» (Eliminate Dengue), подходит к одноэтаж- ному домику с желтыми стенами. Надпись на футболке - это название созданной О'Ниллом организации и ее цель: ликвидировать лихорадку денге в Кзрнсе, Авст- ралии, а когда-нибудь, возможно, и во всем мире. Все, что ему для этого необ- ходимо, находится в небольшом пластиковом стаканчике у него в руке. О'Нилл несет стаканчик к дому, минуя забор, проходит по усаженной цветами террасе и оказывается у высокой пальмы. Шагает он неспешно и, кажется, немного стесня- ется . Еще бы, ведь это крайне знаменательный момент. Десятка два человек смотрят на него, снимают на камеру, переговариваются и шутят между собой. О'Нилл останавливается и задирает голову. «Ну что, готовы?» - спрашивает он. Толпа радостно аплодирует - они давно ждали этого момента. О'Нилл снимает со стаканчика крышку, и из него вылетают, весело жужжа, несколько десятков кома- ров . «Вот так! Летите, крошки!» - кричит один из зрителей. Комар вида Aedes aegypti. Эти черно-белые комары - представители вида Aedes aegypti, разносчики виру- са денге, вызывающего тропическую лихорадку. От укусов этих комаров по всему миру каждый год заражаются 400 миллионов человек. Сам О'Нилл лихорадкой денге никогда не болел, зато он повидал не одного больного. Он знает, каково это - высокая температура, головная боль, сыпь, боли в мышцах и суставах... Он знает, что вакцины нет и полностью вылечить лихорадку нельзя. Единственный реальный способ контролировать денге - предотвратить ее. Мы травим комаров Aedes сред- ствами от насекомых, брызгаемся репеллентами и защищаем тело специальными костюмами, чтобы они до нас не добрались, избавляемся от озер со стоячей во- дой, в которой они размножаются. Однако лихорадку денге это не останавливает - с каждым годом случаев заражения все больше. Требуется принципиально новое решение, и у О'Нилла такое как раз есть. Его план - весьма необычный - состо- ит в том, чтобы выпустить в естественную среду еще больше комаров Aedes. Од- нако его комары кое-чем отличаются от своих диких сородичей. Они переносят
бактерию, с которой вы уже знакомы, - суперсимбионта Wolbachia . О'Нилл выяснил, что вольбахия превращает комаров из переносчиков вируса денге в его последнее пристанище. Изловить всех комаров и заразить их вольба- хией, естественно, невозможно, но О'Ниллу и не придется. Ему нужно лишь вы- пустить на природу несколько переносчиков вольбахии и подождать. Не забывай- те, что бактерия эта - мастер манипуляций и распространиться по всей популя- ции насекомых одного вида ей не составит труда. Чаще всего она прибегает к эффекту цитоплазматической несовместимости: у пораженных вольбахией самок больше шансов отложить яйца с жизнеспособным потомством (которому бактерия передается по наследству), чем у здоровых. Благодаря этому преимуществу воль- бахия способна быстро захватить целую территорию - а ее господство означает вырождение вируса денге. О'Нилл планирует выпустить на природу достаточно особей с вольбахией, чтобы создать популяцию устойчивых к вирусу комаров. Те, что были выпущены в Кэрнсе, стали первыми. Это была кульминация многолетней тяжелой и упорной работы, что доводила порой до отчаяния. «За этим словно вся жизнь моя прошла», - говорит О'Нилл. Его попытки сделать из вольбахии грозу тропической лихорадки начались еще в 1980-х. Несколько лет прошли безрезультатно, его научная группа зашла в из- рядное количество тупиков. Кое-что начало получаться лишь в 1997 году - О'Нилл узнал об особо вирулентном штамме вольбахии, поражающем плодовых му- шек . Этот штамм окрестили «попкорном»: попав в организм взрослой особи, он принимался стремительно размножаться в ее мышцах, глазах и головном мозге, да так, что нейроны в организме мушки вскоре становились «похожи на кульки с попкорном». У пораженных мушек продолжительность жизни порой сокращалась вдвое. «Тогда для меня это стало «эврикой», - рассказывает О'Нилл. Он знал, что вирусу денге для размножения в организме комара требуется довольно много времени, а чтобы добраться до слюнных желез, из которых он затем попадает в организм нового хозяина, - и того больше. Значит, разносчиками лихорадки мо- гут быть лишь пожилые особи. Если бы у О'Нилла получилось в два раза умень- шить их продолжительность жизни, они умирали бы до того, как у них появится возможность кого-нибудь заразить. Оставалось лишь заразить их «попкорном». Вольбахия, вообще-то, поражает представителей самых разных видов комаров. Вспомните, ведь впервые ее открыли в Culex, когда никто и представить себе не мог, что она настолько вездесущее создание. Вот только две самых опасных для человека группы, как назло, к ней невосприимчивы: это Anopheles, переносчики малярии, и Aedes, переносчики желтой лихорадки, денге и чикунгуньи. О'Нилл решил заняться созданием совершенно нового симбиоза. Однако нельзя было про- сто ввести вольбахию в организм взрослой особи. Нужно было заразить яйцо - только тогда вольбахия будет присутствовать во всех органах вылупившегося на- секомого. Так что О'Нилл с коллегами уселись за микроскопы и принялись акку- ратно протыкать комариные яйца иголкой с вольбахией. За много лет они про- ткнули сотни тысяч яиц, но у них так ничего и не вышло. «Я всем этим студен- там просто-напросто исковеркал карьеру и уже подумывал о том, чтобы сдаться, - вспоминает О'Нилл. - Но мои садистские наклонности не давали мне успокоить- ся. В 2004 году ко мне в лабораторию зашел один очень уж талантливый студент, и я просто не удержался. Я показал ему наш старый проект, и он принялся над ним работать с таким усердием, какого я давно не видал. Это был Конор Макме- Изначально его идея состояла в том, чтобы модифицировать геном вольбахии, добавив в него гены, ответственные за производство антител для вируса денге. Если бы у него получилось, бактерия, как у нее принято, вскоре распространилась бы по всей популя- ции вместе с антителами. Однако модифицировать вольбахию оказалось нелегко. О'Нилл решил оставить эту затею спустя шесть лет. Никому так до сих пор и не удалось это сделать.
ниман. Один из лучших студентов, что когда-либо у меня учились. Благодаря ему наша затея сработала». Для этого потребовалась еще не одна тысяча попыток, но в 2006 году Макмениман в конце концов смог успешно заразить яйцо, создав тем самым линию Aedes с вольбахией. В данной публикации мы обсуждали союзы между животными и микробами, которым уже много миллионов лет. А этому союзу на мо- мент написания исполнилось всего десять. И после стольких усилий ученые обнаружили в своих планах роковую ошибку: штамм «попкорн» оказался слишком вирулентным. Он не только нес самкам прежде- временную смерть - из-за него также уменьшалось количество отложенных ими яиц и понижалась их жизнеспособность, а значит, снижались и шансы бактерий по- пасть в следующее поколение комаров. В результате экспериментов выяснилось, что в природных условиях он вообще распространиться не сможет. В общем, пол- ный провал. Однако вскоре О'Нилл понял, что это и не важно. В 2008 году две независимые группы исследователей выяснили, что благодаря вольбахии плодовые мушки стано- вятся невосприимчивы к группе вирусов, вызывающей лихорадку Западного Нила, лихорадку денге, желтую лихорадку и другие заболевания. О'Нилл, узнав об этом, тут же попросил членов своей команды дать зараженным вольбахией комарам попить крови, в которой содержался вирус денге. Закрепиться в организме вирус так и не смог. Вольбахия не давала ему размножаться даже в тех случаях, когда исследователи вводили его напрямую в комариный кишечник. Так выяснилось, что ученым совсем не нужно было сокращать продолжительность жизни комаров с помо- щью вольбахии. Чтобы остановить распространение вируса денге, требовалось лишь ее присутствие! И что еще лучше, в «попкорне» больше не было нужды. Ту же задачу вполне могли выполнять другие, менее вирулентные штаммы, да и рас- пространиться им было бы куда проще. «Мы столько лет бились головой об стену, а тут оказалось, что и не надо было!» - восторгается О'Нилл. Исследователи взялись за работу со штаммом wMel. Послужной список по зара- жению диких популяций насекомых у него внушительный, но товарищ из него выхо- дит куда приятнее, чем у «попкорна»: жизнь не сокращает, мозг не разрушает, яйца не уничтожает. Сможет ли он распространиться? Чтобы это выяснить, было построено два огромных вольера, в которые О'Нилл запустил комаров. На каждую незараженную особь в вольере приходилось два переносчика wMel. Еще в вольеры поставили самодельный навес, чтобы комарам было где спрятаться, и вывалили на пол несколько мокрых и грязных полотенец, чтобы их привлечь. Каждый день по пятнадцать минут в вольеры пускали сочных и мясистых членов команды, чтобы комарам с вольбахией было чем питаться. Каждые несколько дней из вольеров доставали комариные яйца и проверяли, присутствует ли в них вольбахия. Три месяца спустя каждая личинка была заражена wMel. Все говорило о том, что но- вый план сработает и пора начинать. Ну, они и начали. С 2006 года - еще до того, как были получены комары с вольбахией, - группа О'Нилла принялась распространять информацию о своей ра- боте среди жителей Йоркис-Ноб и Гордонвейла, пригородов Кэрнса1. Привет, го- О'Нилл знал, что ждет ученых, решивших не принимать в расчет местных жителей. В 1969 году представители Всемирной организации здравоохранения отправились в Индию, чтобы испытать новые технологии контроля популяций комаров, в том числе генную инже- нерию, облучение и вольбахию. Проект решили скрывать от местных жителей, и те запо- дозрили неладное. Журналисты принялись обвинять ученых, некоторые из которых были американцами, в том, что Индия для них - лишь испытательный полигон для эксперимен- тов, которые в Америке проводить побоялись, и даже в том, что они занимаются разра- боткой биологического оружия. Ученые отреагировали просто - они вообще никак не ста- ли реагировать. «Получился какой-то кошмар в плане публичного освещения, - рассказы- вает О'Нилл. - Их выгнали из страны, а из-за возникших разногласий на двадцать лет запретили генетически модифицировать комаров». О'Нилл хотел избежать их ошибок.
ворили ученые, мы хотим избавить мир от лихорадки денге. Да, мы в курсе, что вас всегда учили убивать комаров, чтобы они вас не заразили, но сейчас мы бу- дем вам очень благодарны, если вы нам позволите выпустить в природу еще кома- ров. Нет, они не модифицированы генетически, зато у них в организме есть мик- роб, который умеет очень быстро распространяться. Кстати, комары Aedes далеко не улетают, а значит, чтобы все сработало, нам придется выпустить их в самых разных местах, в том числе и у вашего дома. Да, они, скорее всего, вас уку- сят . Нет, раньше такого никто не делал. Ну что, согласны? Удивительно, но многие действительно согласились. На протяжении двух лет ученые интервьюировали фокус-группы, устраивали выступления в местных залах, пабах и клиниках, чтобы жители имели возможность обо всем их расспросить. Пришлось постучаться не в одну дверь. «Для нашего проекта требовалось доверие местных жителей. Мы его заработали, но на это ушло немало времени, - расска- зывает О'Нилл. - Мы терпеливо всех выслушивали. Если кого-то что-то беспокои- ло, мы все объясняли, а иногда даже проводили соответствующие опыты». Они по- казали, например, что вольбахия не заражает рыбу, пауков и других питающихся комарами хищников, а также людей, чьей кровью питаются комары. Со временем даже скептики начали поддерживать их идею. «Местная группа волонтеров, что занимается мобилизацией жителей во время наводнений и циклонов, как-то попро- сила у нас разрешения походить от нашего имени по домам, чтобы убедить людей разрешить нам выпустить в их дворах комаров, - рассказывает О'Нилл. - Вот та- кой поворот». К 2011 году, когда комары были готовы, проект получил поддержку 87 % местных жителей. По-настоящему все началось тем январским утром, когда О'Нилл с важным видом открыл стаканчик с комарами. «Радость нас опьянила, - вспоминает он. - Мы не- сколько чертовых десятилетий ради этого работали. Вся команда, прошедшая весь этот путь со мной, пришла, чтобы лично присутствовать при этом моменте». Они гордо прошлись по улицам, останавливаясь у каждого четвертого дома, чтобы вы- пустить несколько десятков комаров. За два месяца они отпустили на волю около 300 тысяч, пришлось лишь ненадолго прерваться из-за циклона. Затем члены ко- манды каждые две недели вылавливали в пригородах комаров с помощью различных ловушек, чтобы осмотреть их организм на присутствие вольбахии. «Получилось даже лучше, чем мы ожидали», - радуется О'Нилл. К маю вольбахия уже уютно устроилась в организмах 80 % комаров в Гордонвейле и 90 % - в Йоркис-Ноб. Всего за четыре месяца на смену почти всем обычным комарам пришли комары, ус- тойчивые к вирусу денге. Ученым впервые удалось изменить обитающую в природе популяцию насекомых так, чтобы те перестали разносить опасную для человека болезнь. И сделали они это с помощью симбиоза. Однако организация О'Нилла называется не «Модицифируем комаров», а «Ликви- дируем денге». Получилось ли у них это? В тех двух пригородах с 2011 года не было новых случаев заражения. Это воодушевляет, если не убеждает окончатель- но . Однако и особо «лихорадочными» ни тот ни другой пригород никогда не были - как, собственно, и вся Австралия. О'Нилл сможет заявить о своей победе лишь тогда, когда его комары избавят от вируса денге страны, где он представляет наибольшую угрозу. Потому-то сейчас члены его организации работают в Брази- лии, Колумбии, Индонезии и во Вьетнаме1. В 2004 году все началось с О'Нилла и его лаборантов. Сейчас «Ликвидируем денге» - международный коллектив ученых и работников сферы здравоохранения. В Австралии же члены научной группы и их комары добрались до северного го- родка Таунсвилла. Там около 200 тысяч жителей, так что лично постучаться в каждый дом точно не выйдет. Ученые рассчитывают на освещение в СМИ, массовые мероприятия и инициативу местных жителей - помощь предлагают многие, даже 1 Проекты организации «Ликвидируем денге»: www.eliminatedengue.com.
школьники. Да и выпускать повсеместно взрослых комаров слишком обременитель- но . Вместо этого исследователи раздают домовладельцам контейнеры с комариными яйцами, водой и едой, а те выращивают комарят у себя в саду. «Когда-нибудь мы и до тропических мегаполисов доберемся», - мечтает О'Нилл. Трудности везде возникают разные. К примеру, если в городе щедро используют инсектициды, местные комары вырабатывают к ним частичную устойчивость. Выпус- кать туда комаров-австралийцев, в жизни не нюхавших средства от насекомых, бессмысленно: они откинут лапки, не успев передать симбионтов следующему по- колению. А значит, комарам с вольбахиеи нужна как минимум та же степень ус- тойчивости , что и местным. Возможно, тут поможет межвидовое скрещивание. Ра- ботники индонезийского отделения «Ликвидируем денге» скрещивают переносчиков вольбахии с местными комарами на протяжении нескольких поколений, чтобы их комары стали как можно более похожими на индонезийских. К тому же это поможет им более успешно спариваться. «Каждая местность уникальна по-своему, - гово- рит О'Нилл. - Однако вольбахия, по нашим наблюдениям, везде справляется от- лично . Судя по всему, можно начинать использовать ее по всему миру. Через два-три года у нас будет достаточно доказательств того, что наш метод дейст- вительно работает. А лет через десять-пятнадцать, думаю, мы пробьем в армии лихорадки денге заметную брешь». Скептики не устают напоминать, что у эволюции на любое вмешательство най- дется ответ - как бы мы ни бились, она сумеет парировать. Рано или поздно ви- рус денге выработает устойчивость к покусившейся на его территорию вольбахии и снова примется заражать комаров. Эволюция, как говорил британский ученый Лесли Орджел, умнее вас. Однако Элизабет Макгро, давняя соратница О'Нилла, настроена оптимистично. Результаты исследований ее научной группы говорят о том, что вольбахия защищает комаров от вирусной инфекции не одним способом. Она ко всему прочему укрепляет их иммунитет и поглощает необходимые вирусам для размножения питательные вещества, такие как жирные кислоты и холестерин. «Чем больше у вас защитных мер, тем с меньшей вероятностью у вируса получится выработать устойчивость, - объясняет она. - Нас, эволюционных биологов, такой расклад вполне обнадеживает». Еще О'Нилл и Макгро утверждают, что перспектива развития резистентности возникает при попытке бороться с вредоносным агентом с помощью инсектицидов, вакцин и тому подобных средств. Вольбахия, в отличие от них, живой организм, а значит, сможет приспособиться ко всем адаптациям вируса. К тому же она безопасна и не требует больших затрат. Инсектициды - штука токсичная, да и распылять их нужно регулярно. Комары же не вызывают никаких побочных эффектов и размножаются самостоятельно. «Нужно только начать, а там их уже будет не остановить, - улыбается О'Нилл. - Мы стараемся снизить затраты до двух-трех долларов на человека». О'Нилл не скрывает восторга от успехов в исследованиях вольбахии. «Когда-то мы сидели себе спокойно в лаборатории, изучали симбиоз и никого не трогали, - рассказывает он. - А в итоге из обычной отрасли фундаментальной науки вышло нечто удивительное и полезное». Вольбахия справляется не только с вирусом денге, но и с вирусами чикунгуньи и Зика, а также с плазмодиями, вызывающими малярию: так, научная группа из Китая и США. оснастила вольбахиеи малярийных комаров. Другие исследователи сейчас пытаются с помощью вольбахии справиться с мухами цеце и постельными клопами: первые разносят сонную болезнь, вторые вызывают бессонные ночи. «Все это - лишь часть нового менталитета, касающего- ся микробной экологии живых организмов и ее связи с заболеваниями», - отмеча- ет О'Нилл. В 1916 году, за сто лет до того, как эта книга впервые появилась в магази- нах, ушел из жизни своенравный русский ученый и любитель прокисшего молока Илья Мечников. Мог ли он себе представить, что когда-то его методы лягут в
основу многомиллиардной отрасли производства, продукты которой окажутся на полках супермаркетов по всему миру, несмотря на то, что их польза пока так и не доказана? В 1923 году американский микробиолог Артур Исаак Кендалл опубли- ковал книгу по бактериологии, в которой предсказал, что скоро наступит время, когда кишечные бактерии начнут использоваться в лечении кишечных заболеваний. Мог ли он себе представить, что человеческие фекалии начнут замораживать и рассылать по больницам для пересадки в организм больных? В 1928 году британ- ский бактериолог Фредерик Гриффит обнаружил, что бактерии могут обмениваться друг с другом качествами и меняться с помощью фактора, который позже назовут ДНК. Мог ли он предсказать, что когда-нибудь ученые смогут в рабочем порядке изменять генетический материал микробов с такой точностью, что с помощью этих изменений можно будет заставлять их охотиться друг на друга? А в 1936 году энтомолог Маршалл Гертиг решил назвать никому не известную бактерию в честь своего друга Симеона Вольбаха, с которым они за двенадцать лет до того впер- вые нашли ее в комаре из Бостона. Мог ли кто-нибудь из них предположить, что вольбахия окажется самой успешной бактерией во всем мире? Или что ее изучени- ем займутся столько исследователей, что раз в два года им придется устраивать конференцию для обсуждения новых связанных с вольбахией открытий? Или что благодаря ей нематоды перестанут делать 150 миллионов человек в год инвалида- ми или лишать их зрения? Или что исследователи начнут специально вводить ее в комаров по всему миру, чтобы те перестали разносить лихорадку денге и другие заболевания? Нет, конечно. Микробы скрывались от наших глаз на протяжении почти всего существования человечества - заметить их можно было лишь по вызываемым ими болезням. Они остались в тени даже после того, как Левенгук 350 лет назад впервые их увидел. А когда их, наконец, заметили, было решено, что они - не- званые гости в человеческом мире и с ними нужно не дружить, а расправляться. Позже исследователи узнали, что наш кишечник кишит бактериями, и что некото- рые устроились даже в клетках насекомых, но их открытия тут же поставили под сомнение и забыли. Лишь недавно микробы перекочевали с окраины биологии в ее центр и получили всеобщее признание. Лишь недавно мы узнали о микромире дос- таточно, чтобы начать в него вмешиваться. Попытки наши пока что примитивны и неуклюжи, а уверенность в них порой преувеличена, но потенциал - огромен. На- конец-то мы начали использовать для улучшения нашей жизни все, что узнали с тех времен, когда Левенгуку вздумалось рассмотреть воду в пруду. Глава 10. А завтра - весь мир Дом, в котором я сейчас нахожусь, - самое настоящее воплощение идиллии в американской провинции. Снаружи его стены обшиты светлыми досками, на крыльце расположилось кресло-качалка, а по окрестностям на велосипедах катаются со- седские детишки. Внутри же куча места - Джек Гилберт и его жена Кэт даже не знают, чем занять его излишки. Они британцы, как и я, и привыкли к домам по- меньше и поуютнее. Еще они очень веселые и добродушные, Джек пышет энергией, Кэт же уравновешенна и спокойна. Дилан, один из их сыновей, смотрит мультики, а второй, Хэйден, по одному ему известным причинам пытается наподдать мне ку- лаком по пятой точке. Я прислоняюсь к кухонной тумбе в надежде укрыться от нападения и продолжаю попивать чай. А заодно, сам того не желая, распростра- няю микробы по чашке, тумбе и вообще по всей прекрасно обставленной кухне. Между прочим, Гилберты в этом плане ничем не лучше меня. Мы уже знаем, что от нас исходит бактериальный запах, как и от гиен, слонов и барсуков. Но и самих бактерий мы тоже распространяем. Каждый из нас все время наполняет про-
странство вокруг себя своими микробами. Прикасаясь к предметам, мы оставляем на них отпечаток с бактериями. С каждым шагом, словом, чихом, почесыванием и шарканьем ногой мы выбрасываем в воздух облако наших личных микробов - при- мерно 37 миллионов в час. Другими словами, наш микробном не ограничивается нашим телом: из него он постоянно исходит в окружающую среду. Сидя у Гилберта в машине, когда мы ехали к нему домой, я усеял своими микробами все сиденье. Сейчас вот я облокотился на тумбу, а мои бактерии ее метят. Да, я действи- тельно вмещаю множества, но не все: некоторые простираются за пределы моего тела своеобразной живой аурой. Гилберты, чтобы эти «ауры» исследовать, на протяжении шести недель ежеднев- но брали ватными палочками пробы с выключателей, дверных ручек, кухонной ме- бели и пола спальни, а также со своих рук, ступней и из ноздрей. То же самое по их просьбе делали жители еще шести домов - как живущие в одиночку и пара- ми, так и семьи с детьми. Так появился проект «Домашний микробном». Его ре- зультаты показывают, что свой микробном есть у каждого дома, причем большую его часть составляют бактерии проживающих в этом доме людей. Выключатели и дверные ручки усеяны бактериями с их рук, пол - микробами с их ног, а по ку- хонному столу катаются крохотулечки с их кожи. И происходит это заселение ку- да быстрее, чем вы думаете. Три семьи за время исследования переехали, и си- туация с микробами в новых домах вскоре стала такой же, как там, где они жили раньше, включая один случай, корда участник до переезда снимал номер в отеле. На то, чтобы освоиться в новом доме и на новой мебели, нашим микробам требу- ется лишь 24 часа - так что всего через сутки все вокруг начнет в прямом смысле отражать вашу сущность. Когда вы приходите в гости к приятелю, а он просит вас чувствовать себя как дома, у вас на самом деле и выбора-то нет. На микробиомы наших сожителей мы тоже влияем. Научная группа Гилберта выяс- нила, что у соседей по комнате общих микробов больше, чем у тех, кто живет раздельно, а у супружеских пар и того больше - недаром ведь при заключении брака супруги обещают до конца жизни делиться друг с другом всем, что имеют! А уж если в доме есть собака, схожесть микробиомов ее хозяев подскакивает до небывалых высот. По словам Гилберта, «собаки заносят микробов в дом с улицы и вдобавок к этому помогают бактериям перемещаться от человека к человеку». Опираясь на эти результаты, а также на исследование Сьюзен Линч, доказываю- щее, что в собачьей шерсти живут противоаллергенные микробы, Гилберты решили завести пса по кличке Капитан Боу Диггли, бело-рыжую помесь золотистого рет- ривера, колли и пиренейской горной собаки. «Мы решили, что нашим домашним микробам не помешает разнообразие, а детям - помощь в укреплении иммунитета, - объясняет Гилберт. - Кличку ему дал Хэйден. Кстати, Хэйден, откуда ты ее взял?» «Сам придумал», - хвастается Хэйден. Собаки, люди, да и вообще все животные существуют в мире микробов. Переме- щаясь по этому миру, мы меняем окружающие нас микроорганизмы. По пути в Чика- го в гости к Гилбертам я оставил своих кожных микробов в гостиничном номере, в кафе, в нескольких такси и на одном сиденье в самолете. А старина Капитан Диггли так вообще представляет собой мохнатый вагончик, на котором микробы из почвы и воды Нейпервилла могут с комфортом добраться до дома Гилбертов. Га- вайская эупримна по утрам выбрасывает в воду светящихся симбионтов Vibrio fischeri. Гиены метят траву эксклюзивным микробным граффити. К тому же все мы постоянно принимаем микробов в наши тела и на кожу - во время дыхания и прие- ма пищи, при ходьбе и прикосновениях, в момент получения травм и укусов. Наши микробиомы обладают своеобразными усиками, которые связывают нас с окружающим миром. Гилберт хочет больше разузнать об этих связях, стать своего рода таможенни- ком на границе человеческого тела, чтобы точно выяснить, какие микробы в него входят, а какие покидают, откуда они прибывают и куда направляются. Однако с
людьми такой номер просто так не пройдет. Из-за нашего постоянного перемеще- ния в пространстве и взаимодействия с предметами и другими людьми отследить путь одной-единственной бактерии становится практически невозможно. «Я эко- лог. Мне хочется рассматривать человека как изолированный объект, но мне по- просту не позволяют, - жалуется Гилберт. - Я предлагал для эксперимента запе- реть нескольких человек на шесть недель в комнате, но в экспертном совете мне отказали». Что ж, ему пришлось перейти на дельфинов. «Сколько вам нужно проб?» - спрашивает Берни Масиоль, ветеринар дельфина- рия. «А сколько вы уже сняли?» - задает ответный вопрос Гилберт. «Три». «Не могли бы вы их снять повторно? А может, с другого участка кожи? С под- мышки , например. То есть не с подмышки, а... Как у дельфинов называются подмыш- ки?»1 Мы находимся в дельфинарии Аквариума Шедда, он представляет собой огромный резервуар, украшенный искусственными скалами с растущими на них деревьями. Джессика, дрессировщица в черно-синем купальнике, заходит в воду и шлепает по поверхности воды ладонью. К ней подплывает Сагу, тихоокеанский дельфин. Он настоящий красавец, его кожа на вид напоминает ламинированный рисунок углем. Он еще и послушный: когда Джессика поворачивает ладони вниз и взмахивает ру- ками в стороны, Сагу переворачивается на спину и выставляет напоказ молочно- белый живот. Масиоль берет ватную палочку, протирает ей дельфинью подмышку, засовывает в стерильную баночку и отдает Гилберту. Затем этой процедуре под- вергаются подмышки еще двух дельфинов, Кри и Пикет, плавающих под присмотром дрессировщиков. «Мы берем пробы с дыхала, кожи и фекалий, - рассказывает Джессика. - Чтобы снять пробу с дыхала, я придерживаю рукой голову дельфина, закрываю отверстие чашкой Петри и легонько нажимаю, чтобы дельфин резко выдохнул. А при сборе анализа кала они переворачиваются, я вставляю им маленький резиновый катетер и выдергиваю уже с образцом. Чего-чего, а фекалий у нас тут хватает». Проект «Микробном аквариума» дает Гилберту то, чего нет ни у него дома в Нейпервилле, ни в любом другом доме, - возможность всеведения. Здесь известны даже малейшие детали окружающей животных среды. Температура воды, уровень ми- нерализации, химический состав - все это регулярно измеряется. Здесь у Гил- берта есть возможность анализировать микробном дельфинов и дрессировщиков, а также воды, пищи, резервуаров и воздуха - и в течение шести недель именно этим он каждый день и занимался. «Тут, - говорит Гилберт, - животные обладают естественными микробиомами и обитают в среде, приближенной к естественной, так что мы смогли отследить все взаимодействия микробов с этой средой». Таким образом ему удалось добыть уникальные данные о связи микробов в организме жи- вотного и вне его. В океанариуме сейчас идет работа над несколькими проектами, направленными на улучшение жизни его подопечных. Билл Ван Бонн, вице-президент Аквариума Шедда по охране здоровья животных, делится историей о том, как раньше всю во- ду в главном океанариуме - больше 11 миллионов литров! - каждые три часа про- гоняли через очистительную систему фильтров. «Знаешь, сколько на это энергии уходило! Зачем мы так часто это делали? А затем, что думали, чем вода будет чище, тем животные будут здоровее и счастливее! - говорит Ван Бонн с напуск- ным восторгом. - А когда мы стали очищать только половину воды, ее химический состав и состояние здоровья животных взяли да улучшились, представляешь?» Ван Бонн подозревает, что с улучшением санитарных условий они переборщили, ведь в итоге из океанариума исчезли полезные микробы, а вредные получили воз- 1 Подмышечные (аксиллярные) области, если вам вдруг интересно.
можность беспрепятственно размножаться. Вам эта ситуация ничего не напомина- ет? Верно, то же самое случается в кишечниках больных, принимающих антибиоти- ки. Из-за антибиотиков из экосистемы пропадают микробы, выполняющие полезные функции. Им на смену приходят их естественные конкуренты - патогены вроде С- diff. Стерильность - это не цель, а проклятие, и разнообразная экосистема го- раздо лучше, чем истощенная. Это справедливо как для океанариума, так и для кишечника - да и для больницы тоже. «Я доктор Джек Гилберт. Мы находимся возле больницы», - Джек Гилберт пока- зывает на огромное здание за спиной. Мы приехали в Центр ухода и открытий при Чикагском университете - недавно построенное здание, напоминающее торт с чередующимися серыми, оранжевыми и черными коржами. Гилберт перед ним пытается снимать проморолик. Не уверен, что оператору удастся записать приличный звук: ветер слишком сильный. Более уверен я в том, что Гилберт замерз. И совершенно точно убежден, что здание представляет собой больницу. Незадолго до ее открытия в феврале 2013 года группа исследователей во главе с Саймоном Лэксом, студентом Гилберта, прошлась с ватными палочками наперевес по пустующим больничным коридорам. Они заглянули в десять палат и два поста медсестер, расположенные на двух этажах: один для пациентов, которых скоро выпишут, другой - для тех, кто останется здесь надолго, например больных ра- ком и реципиентов органов. Людей в палатах пока не было, зато были микробы, которых ученые и собирали. Они сняли пробы с девственно чистых полов, блестя- щих краников и спинок кроватей, а также простыней, сложенных уголок к уголку. Кроме того, пробы были взяты с выключателей, дверных ручек, вентиляции, теле- фонов , клавиатур и много чего еще. Затем в комнатах были размещены регистра- торы, измеряющие уровень освещенности, температуру, влажность и давление воз- духа , детекторы углекислого газа, позволяющие узнать, есть ли в комнате люди, и инфракрасные сенсоры, записывающие, когда в палату входили или выходили из нее. После торжественного открытия больницы исследователи продолжили работу. Теперь пробы брались как с палат, так и с пациентов. Составить описание развивающегося микробиома новорожденного человека - обычная задача для врача, ну а Гилберт впервые составил описание микробиома нововозведенного здания. Сейчас его научная группа в процессе анализа данных: нужно узнать, как присутствие людей изменило микробную обстановку в здании, попали ли какие-то из микробов-аборигенов в организмы пациентов. В больнице эта проблема стоит острее всего. Там перемещение микробов может нарушить грань между жизнью и смертью - множеством смертей. Около 5 - 10 % пациентов в развивающихся странах подхватывают инфекцию в больницах и других здравоохра- нительных учреждениях - то есть заболевают как раз там, где их должны были вылечить. Только в США. это примерно 1,7 миллиона заражений и 90 тысяч смертей в год. Откуда берутся ответственные за эти инфекции патогены? Из воды? Из вентиляции? А может, от работников больниц? Именно это и планирует узнать Гилберт. Исследовав собранные его группой данные - огромный массив данных! - он сможет отследить передвижения микробов, скажем, с выключателя на руку док- тора , а оттуда - на спинку кровати пациента1. И возможно, у него получится 1 Результаты уже есть. Как выяснилось, в первый день пребывания пациента в больнице микробы в основном перебираются со спинок кроватей, ручек кранов и других поверхно- стей на его кожу, а начиная со второго дня перемещаются в обратном направлении - то есть собственные микробы пациента обживают больничную палату. В итоге микробном по- мещения начинает напоминать кожный микробном пациента. Кроме того, исследователи уз- нали , что чаще медперсонал является источником бактерий для пациентов, чем наоборот, а на больничных поверхностях обитает намного больше устойчивых к антибиотикам микро- бов , чем на коже пациентов. - Прим. ред.
придумать, как ограничить столь опасные для нашей жизни микробные путешест- вия. Эта проблема появилась уже давно. Еще в 1860-х Джозеф Листер ввел в своей больнице обязательные методы стерилизации, благодаря чему патогенам стало го- раздо сложнее распространяться. Простые меры, такие как мытье рук, несомнен- но, спасли бесчисленное количество жизней. Но вместе с тем мы нередко объеда- емся антибиотиками и выливаем на себя антисептики тюбик за тюбиком. Эта чрез- мерная погоня за стерильностью не обошла и здания - даже больницы. В одной американской больнице недавно потратили 700 тысяч долларов на укладку наполь- ного покрытия с антибактериальными веществами, даже не зная, действительно ли это поможет. Есть вероятность, что проблемы могли обостриться еще сильнее. Как в случае с дельфинарием и человеческим кишечником, в порыве сделать боль- ницы стерильными мы, возможно, создали брешь в микробиоме самих зданий. Быть может, уничтожив полезные бактерии, мы, сами того не желая, создали еще более опасную экосистему. «Нам нужно, чтобы в зданиях обитали полезные микробы, ну или хотя бы чтобы они сидели на одном месте и ни с кем не взаимодействовали, - добавляет Шон Гиббоне, еще один студент Гилберта. - Разнообразие тут не повредит». Если пе- реборщить с антисептический обработкой, это разнообразие можно уничтожить. Гиббоне это доказал своим исследованием общественных туалетов. Он выяснил, что в чисто вымытых туалетах первым делом поселяются фекальные микробы - они распространяются по воздуху при смыве. Через некоторое время их понемногу на- чинают заменять разнообразные кожные микробы, но потом туалет моют снова, и все начинается заново. Такова ирония: если мыть туалет слишком часто, фекаль- ных бактерий там будет больше. Джессика Грин, в прошлом инженер, а ныне эколог из Орегона, обнаружила по- хожую ситуацию у микробов, обитающих в палатах с кондиционером. «Сначала я предположила, что сообщество микробов в воздухе внутри будет напоминать то, что снаружи, - рассказывает Джессика. - А оказалось, что совпадений между ни- ми очень мало, а иногда и вообще нет!» Снаружи в воздухе обитали безвредные почвенные и растительные микробы. В палате же было необычно много потенциаль- ных патогенов: они попадали в воздух из организмов пациентов, и за окном их почти не было. Пациенты попросту варились в собственном микробном соку! И ведь исправить это проще простого: нужно всего лишь открыть окно. Флоренс Найтингейл, известная на весь мир спасительница жизней военных, полтора века назад утверждала то же самое. О микробиоме ей знать было неотку- да, зато во время Крымской войны она заметила, что пациенты быстрее оправля- ются от заражения, если окно в их палате открыто. «Настоящий свежий воздух может проникнуть в помещение только через окна, причем лишь те, что располо- жены на обветриваемой стороне», - писала она. Любому экологу это покажется вполне логичным: вместе со свежим воздухом в палату попадают безобидные мик- робы и занимают в ней место, а значит, патогенам остается меньше места. Одна- ко сама мысль о том, чтобы специально запускать микробов в палату, противоре- чит нашему представлению о работе больниц. «Мы почему-то уверены, что в боль- ницах и во многих других зданиях все, что находится снаружи, должно там и ос- таваться» , - объясняет Грин. Эта мысль засела в головах людей так прочно, что Джессике во время исследования приходилось уговаривать руководство больницы разрешить ей вскрыть окна в некоторых палатах - на них давно стояли запоры. Возможно, пора перестать считать микробов непрошеными гостями и начать за- зывать их к себе. Впрочем, мы и так этим занимаемся, сами того не подозревая. Исследователи из команды Грин в 2014 году посетили только что построенное университетское здание «Лиллис-холл» и взяли пробы пыли в трехстах аудитори- ях , офисах, туалетах и других комнатах. Выяснилось, что на микробов в пыли влияют многие особенности комнаты: какого она размера, как соединена с други-
ми комнатами, как часто в ней находятся люди и как она проветривается. Мик- робная экология здания зависит почти от каждого архитектурного решения при постройке, а от нее, в свою очередь, зависит уже наша микробная экология. Как сказал Уинстон Черчилль, «сначала мы формируем здания, а потом они формируют нас». Грин утверждает, что мы можем взять этот процесс под контроль, начав применять так называемый биоинформированный дизайн. Другими словами, нужно строить здания так, чтобы в них селились нужные нам микробы. Здесь, как и в остальных случаях, можно заметить сходства с окружающим нас миром: так, фер- меры, чтобы привлечь насекомых-опылителей к своим полям, сеют вокруг них ди- кие цветы. Грин планирует разработать подобные приемы для архитекторов, чтобы здание само завлекало в себя разных полезных микробов. «Не пройдет и десятка лет, как архитекторы смогут использовать результаты наших исследований при планировке», - предвкушает она. Джек Гилберт с ней согласен. Его планы еще более амбициозны: он собирается собственноручно заселять бактерий в здания, причем не просто разбрызгивать или выливать смесь с ними на стены. Микробы устроятся в крошечных пластмассо- вых сферах, разработанных инженером Рамиллой Шах. С помощью технологий 3D- печати она создаст шарики со множеством микроскопических коридорчиков и лазе- ек внутри. Гилберт же поселит в них полезных бактерий - например, Clostridia, мастерицу по расщеплению клетчатки и подавлению воспалительных процессов, - а также отсыплет им питательных веществ, чтобы не проголодались. Как только ко- му-нибудь вздумается прикоснуться к шарикам, бактерии тут же окажутся у него на коже. Сейчас Гилберт ставит опыты на стерильных мышах. Он пытается убе- диться, что бактерии чувствуют себя уютно в капсулах, что они действительно перемещаются на шкуру мышей, которые играют с шариками, что они способны вы- жить в организме новых хозяев и при этом избавить их от воспаления кишечника. Если все получится, Гилберт надеется продолжить опыты с микробными шариками в административных зданиях и больницах. Он считает, что неплохо было бы размес- тить их в детских кроватках в отделениях интенсивной терапии новорожденных, чтобы малыши «постоянно взаимодействовали с полезной для них микробной экоси- стемой» . «Еще я думаю заняться производством таких прорезывателей для зубов. Дети наверняка будут с ними играть», - добавляет он. Эти шарики заставляют нас по-новому взглянуть на пробиотики. С ними полез- ные микробы попадают в организм не с йогуртами или пищевыми добавками, а че- рез окружающую среду. «Я не собираюсь заставлять людей употреблять микробов с пищей, - объясняет Гилберт. - Нужно, чтобы в контакт с микробами вступали их носовые перегородки, ротовые полости и руки. Это гораздо более естественный способ взаимодействия с таким микробиомом». «Хочу назвать эти штуки биошариками, - добавляет он. - Ну, или микробусика- ми». Я замечаю, что «микробусики» - не лучшая идея. Гилберт усмехается. «Вот этой самой рукой я вчера пожал руку чемпионке мире по сквошу. Так я забрал у нее часть микробиома и теперь передаю его вам», - улыбается Люк Люн, пожимая руку Гилберту. «А что, теперь моя рука научится играть в сквош?» - интересуется Гилберт. «Только правая, - отвечает Люн. - Если вы левша, то простите уж». Люн - архитектор. Его впечатляющее портфолио включает в себя башню «Бурдж- Калифа» в Дубае, самое высокое здание в мире. Познакомившись с Гилбертом, он тоже стал крупным поклонником микробиома - как и Карен Уайгерт, главный спе- циалист Чикаго по рациональному использованию природных ресурсов. Мы вчетве- ром собрались пообедать в дорогом ресторане. Вокруг нас за столиками сидят бизнесмены в костюмах с иголочки, а за окном открывается вид на озеро Мичи- ган. «Вам и в голову не приходит, что все вот это на самом деле живое, - го- ворит Гилберт, показывая пальцем на безупречно оформленный интерьер, арочный
потолок и возвышающиеся за окном небоскребы. - Но это действительно так. Это живые и дышащие существа. Бактерии - вот кто тут главные». Гилберт пригласил сюда Люна и Уайгерт, чтобы обсудить с ними, как воплотить свои идеи в жизнь в более широком масштабе. Руководствуясь тем, что он узнал в жилых домах, океанариуме и больнице, Гилберт планирует заняться формирова- нием микробиома городов, начиная с Чикаго. Люн для этого - идеальный партнер. В нескольких своих зданиях он расположил вентиляционную систему так, чтобы она проходила через стену растительности. И красиво, и воздух очищается. А от предложения Гилберта усеивать стены микробными шарами - кстати, я предложил назвать их Baccy Balls - он в восторге. Уайгерт мысль о задействовании бакте- рий в строительстве тоже нравится. Она спрашивает Гилберта, будут ли шарики работать как в домах экономического класса, так и в роскошной обстановке не- боскребов . Да, отвечает он. Ему хочется сделать их стоимость как можно ниже - они должны обходиться хозяевам куда дешевле, чем целая стена из растений. Уайгерт, воодушевившись, заводит разговор о вечной проблеме Чикаго - затоп- лении зданий. Канализация нередко забивается, а из-за изменения климата, ве- роятно, будет забиваться еще чаще. «А можем ли мы что-нибудь сделать с затоп- лением или его последствиями, например плесенью?» - задает вопрос она. «Вооб- ще-то можем», - отвечает Гилберт. В одном из своих проектов он сотрудничал с компанией I/Ore al и занимался поисками бактерий, способных предотвращать по- явление перхоти и дерматита, мешая грибку появляться на коже головы. Возмож- но, эти микробы когда-нибудь станут основой пробиотического шампуня от перхо- ти. Однако они же могут помочь в создании «микробных болот», благодаря кото- рым дома после затопления не зарастут плесенью. Во время затопления плесень получит вдоволь воды, а с ней - целый отряд противогрибковых микробов. «Эда- кая встроенная автоматическая защита от плесени», - объясняет Гилберт. «А насколько все это реально? На какой вы стадии?» - спрашивает Уайгерт. «Противогрибковые средства у нас уже есть, теперь мы пытаемся разобраться, как поместить их в пластиковую упаковку, - рассказывает Гилберт. - Еще два- три года, и у нас появится то, что можно будет без угрызений совести приме- нять в жилом доме, ну, не считая дома наших коллег, у них и сейчас можно. А года через три-четыре, думаю, у нас будет надежный продукт, который можно бу- дет пускать в производство». Я улыбаюсь: вечно ученые с оптимизмом заявляют, что все, над чем они сейчас работают, можно будет применить в жизни через пять лет. Гилберт смеется: «Я-то сказал, что нужно три-четыре года, так что оптимизма мне точно не занимать». Люну, кстати, тоже. «Убивать бактерий мы наловчились, теперь пора снова с ними подружиться, - говорит он. - Мы пытаемся понять, как бактерии могут по- мочь нам в среде, которую построили мы сами. Я интересуюсь его мнением как дизайнера, когда здания действительно начнут строить с оглядкой на бактерий. Он задумывается. «Скажем, лет через пять?» Манипулирование микробиомом зданий и городов - далеко не главная задача Гилберта. Он изучает микробном не только больницы и океанариума, но и местно- го тренажерного зала и общежития при колледже. Благодаря проекту «Домашний микробном» стало известно, что человека можно в какой-то мере отследить по оставляемым им микробам. Гилберт вместе с Робом Найтом (эти двое - близкие друзья) пытается найти применение этому в судмедэкспертизе. Он исследует мик- робов на станциях водоочистки, в поймах рек, в водах Мексиканского залива, где не так давно произошел разлив нефти, в прериях, в отделении интенсивной терапии новорожденных и в винограде сорта «мерло». Он занимается поиском мик- робов, способных предотвратить появление перхоти, вызывающих аллергию на ко- ровье молоко и задействованных в развитии аутизма. Он пытается найти в пыли
микробов, благодаря которым станет понятно, почему у приверженцев двух амери- канских религиозных течений - амишей1 и гуттеритов2 - так сильно различается статистика приступов астмы и аллергии. Он хочет выяснить, как на протяжении дня изменяется микробном нашего кишечника и как это влияет на нашу склонность к ожирению. Он анализирует образцы микробов из организмов нескольких десятков диких бабуинов, чтобы узнать, есть ли что-то особенное в микробиоме самок, успешнее всех вскармливающих детенышей. Наконец, вместе с Найтом и Джанет Дженссон он руководит проектом «Микробном Земли» - это умопомрачительно амбициозный план по переписи микробов из каждо- го уголка планеты. Ученые связываются с людьми, работающими в океанах, на па- стбищах или в поймах реки, и просят их поделиться образцами и данными. В ито- ге они планируют научиться определять, какие в экосистеме обитают микробы, по основным факторам: температура воздуха, обилие растительности, скорость ветра и уровень освещенности, - а также понимать, как на этих микробов будут влиять изменения в среде, такие как разлив реки или смена времени суток. До нелепо- сти амбициозные цели - многие наверняка посчитают, что достичь их невозможно. Однако Гилберта и его коллег не остановить. Не так давно они направили в Бе- лый дом петицию о запуске «Объединенной инициативы по микробному» - совмест- ного проекта по созданию улучшенных инструментов для исследования микробиома и укреплению взаимодействия разных групп ученых. Пришла пора мыслить по-крупному. Пришла пора, когда семьи позволяют иссле- дователям просто так брать у них дома пробы, управляющие океанариумами забо- тятся о невидимых обитателях бассейнов не меньше, чем о дельфинах-обаяшках, главврачи собираются пускать микробов на больничные стены, вместо того чтобы избавляться от них, а архитекторы и чиновники за ужином в дорогом ресторане спокойно обсуждают пересадку кала. Начинается новая эпоха - человек, наконец, готов поприветствовать и понять мир микробов. Обходя зоопарк Сан-Диего с Робом Найтом (см. начало публикации), я был по- ражен: если не забывать о микробах, все вокруг кажется на удивление необыч- ным. Каждый посетитель, смотритель, обитатель представлялся мне целым миром, передвижной экосистемой, взаимодействующей с другими экосистемами и совершен- но не обращающей внимания на свои множества. Сидя в машине с Джеком Гилбертом и осматривая окрестности Чикаго, я тоже воспринимаю мир совсем не так, как раньше. Теперь я вижу всю микробную подноготную города - обильный пласт жиз- ни, что его покрывает и перемещается по нему в порывах ветра, потоках воды и мешках из крови и плоти. Я вижу, как друзья, здороваясь, жмут друг другу руки и обмениваются живыми существами. Я вижу, как люди идут по улице, оставляя за собой целые облака самих себя. Я вижу, как наши решения - выбор строительных материалов для здания, проветривание комнаты, расписание, по которому уборщик вытирает пол, - повлияли на микробов вокруг нас. А на водительском сиденье я вижу человека, который заметил поток невидимой жизни и, вместо того чтобы от- прянуть от отвращения, заинтересовался им. Он знает, что бояться микробов и Амиши, они же аманиты или амманиты (не путать с аммонитами и аманитовыми) — рели- гиозное движение, зародившееся как самое консервативное направление в меннонитстве (разновидность анабаптизма) и затем ставшее отдельной протестантской религиозной де- номинацией. Амиши отличаются простотой жизни и одежды, нежеланием принимать многие современные технологии и удобства. Движение последователей Якоба Аммана возникло в 1693 году в Европе, но потом большинство амишей было вынуждено, спасаясь от пресле- дований, эмигрировать в Америку, а оставшиеся в Европе постепенно вновь объединились с меннонитами. В настоящее время большинство амишей проживают в США и Канаде, (см. статью «Остановишие прогресс» в №2). 2 Гуттериты — течение в анабаптизме, которое возникло в XVI веке, названо по имени одного из первых лидеров — Якоба Гуттера. Отличительной их чертой является общность имущества.
уничтожать их, как правило, не нужно - нужно их уважать, оберегать и изучать. Именно с этой точки зрения и рассказана каждая история в этой публикации - от проекта по избавлению круглых червей от вольбахии, что длится уже не один десяток лет, до стремления понять, как молоко питает бактерий в организме младенца; от бесстрашных путешествий к изрывающим кипяток источникам на дне океана до мирных попыток разузнать секреты симбиоза тли. Любопытство, интерес и радость исследования - вот на чем все это основано. Именно неутолимая жажда узнать больше о природе и о том, какое место мы в ней занимаем, заставила Ле- венгука рассмотреть воду из пруда в самодельный микроскоп и открыть мир, о существовании которого прежде не подозревал никто. И эта жажда новых открытий не утолена до сих пор. Во время написания этой главы я побывал на конференции, посвященной симбио- зам животных и микробов, - на ней собралось немало ученых, о которых вы чита- ли в этой книге. Такема Фукацу, король симбиоза из Японии, дождался перерыва на обед и скрылся в лесу неподалеку. Вернулся он, держа в руках баночку с не- сколькими «золотыми черепашками» - роскошными жучками вида Charidotella sexpunctata с блестящим, словно отлитым из золота, панцирем. Позже тем вече- ром Мартин Калтенпот, заклинатель пчелиных волков, рассказал мне, не скрывая восторга, что один из этих жучков на его глазах из золотого превратился в красного. Кто знает, какие у этих жуков симбионты и как жизнь жуков и бакте- рий изменилась с момента заключения их союза? А в последний день конференции, пока все ждали автобус, специалист по тлям Ли Генри внезапно куда-то смылся. Пять минут спустя он вернулся с пробиркой, полной тлей, которых он собрал с куста, растущего неподалеку от места, где проводилась конференция. Представи- тели этого вида, как он мне рассказал, полностью приручили Hamiltonella - внештатного союзника тлей, что время от времени предоставляет им защиту от наездников. Как? Когда? Зачем? Генри не терпится все это узнать. Увидеть в этом мир - то же самое, что увидеть мир в песчинке Уильяма Блей- ка1. Когда мы начнем разбираться в своих микробиомах, симбионтах, внутренних экосистемах и неисчислимых множествах, мы поймем, что открытия поджидают нас на каждом шагу. Любой незаметный кустик готов рассказать нам самые удивитель- ные истории. В любой части света есть заключенные сотни миллионов лет назад партнерства, которые оказали влияние на всю известную нам флору и фауну. Мы знаем, что микробы везде и что без них не обойтись. Мы знаем, что они влияют на органы в нашем организме и на наше поведение, защищают нас от от- равления и заболеваний, расщепляют пищу, настраивают нашу иммунную систему и дополняют своими генами наш геном. Мы знаем, на какие меры приходится идти животным, чтобы держать свои множества под контролем, - от надсмотрщиков эко- системы, стоящих на страже иммунитета, до Сахаров в грудном молоке, которыми питаются бактерии. Мы знаем, что происходит, если эти меры не применять: обесцвеченные рифы, воспаленные кишечники, располневшие животы. И в то же время мы знаем, что гармоничные отношения с микробами дают нам новые экологи- ческие возможности и способность быстро ими воспользоваться. Мы знаем, как использовать свои множества в собственных интересах: можно пересаживать целые микробные сообщества от одного человека к другому, создавать и разрушать сим- биозы и даже конструировать новых микробов. И мы пытаемся разобраться в тай- нах невидимой и удивительной биологии, стоящей за червями без кишечника, что обитают в «Эдемском саду» на дне океана, за кораллами, что строят могучие ри- фы, за крошечными гидрами, что цепляются за ряску в пруду, за жуками, что 1 Четверостишие «Увидеть мир в одной песчинке». Уильям Блейк (1757—1827) — англий- ский поэт, художник и гравёр. Почти непризнанный при жизни, Блейк в настоящее время считается важной фигурой в истории поэзии и изобразительного искусства романтической эпохи.
уничтожают целые леса, за прелестными гавайскими моллюсками, что устраивают свои световые представления, за панголином, что прижался к смотрителю зоопар- ка, и за комарами, что вылетели на рассвете из баночки, чтобы бороться с тро- пической лихорадкой.
Литпортал ЗЕНИТНЫЙ УГОЛ Брюс Стерлинг Зенитный угол - угловое расстояние меж- ду указанной точкой небесной сферы и зенитом. ПРОЛОГ Колорадо, сентябрь 1999 года Самый главный человек на Земле продел ноги в штанины по одной. Потом обулся и нахлобучил на голову «стетсон». Он глянул в облупленное зеркало на стене хибары. Ковбойская шляпа была Са- мому главному человеку на Земле очень к лицу. Запавшие красные глаза, седую щетину, впалые морщинистые щеки она преображала до неузнаваемости. В «стетсо- не» Том Дефанти выглядел мужественным. Суровым. Надежным. Приземлённым. Дом был старинный, пустой, маленький и убогий. Здесь не было ни водопрово- да, ни электричества, ни канализации. Только в этой хибаре посреди 16812 ак- ров ранчо «Пайнкрест» мог Том Дефанти выбраться из-под гнёта своих неруко- творных памятников. Своих кабельных франшиз. Своих газет. Своих веб-сайтов. Своего журнала. Своего оптоволоконного интернет-кабеля. Своего международного благотворительного фонда. Памятники давили на него... как надгробия. И ещё были другие памятники - те, о которых не стоило упоминать всуе. Те,
что кружили над головой двадцать четыре часа в сутки, окидывая шар земной бдительным взглядом. Дефанти старательно застегнул теплую фланелевую рубашку. За крошечными оконными стёклами угасал осенний закат. Томас Дефанти хотя и вырос наподобие гадкого утенка в семье рабочего- итальянца, всю жизнь мечтал и собирался стать очень важной персоной. Но он никогда не ожидал, что станет настолько богатым, как осенью 1999 года. Владе- ния его благодаря интернет-буму разрастались точно снежный ком. А это привле- кало к Дефанти внимание, которое ему было не по душе. Порождало новые требо- вания , которые тот не знал, как выполнить. Жизнь богачей всегда необыкновенна - и часто опасна. Парень, что построил в горах Колорадо этот домишко, тоже был очень богат. Дефанти тщательно изучил его прошлое и был благодарен покойнику за полезные уроки выживания. Покойник был в свое время влиятельным чикагским банкиром. Хибару в Колорадо он построил в 1911 году под частную обсерваторию. Место было тихое и нелюд- ное . Призрак банкира до сих пор витал под низкими закопчёнными балками запа- хом конского пота, бренди и хороших сигар. Как и Том Дефанти, покойник спал на узкой железной койке, прочной, словно дыба. Для его супруги, взбалмошной светской дамы, в этой постели не было места. До испорченных богатством детей - три дня поездом. Что же до адвокатов покойного, его счетоводов, вице- президентов и акционеров - с тем же успехом они могли оказаться на Луне. Здесь, в горах Пайнкрест, человек существовал попущением природы. Чистый воздух, леса, олени, красный гранит, славная рыбалка и превосходная охота. И телескоп, конечно. Для Тома Дефанти и для его дражайшего друга и учителя, по- койного банкира, телескоп был всем в жизни. Телескоп дарил им утешение, и яс- ность мысли, и счастье: телескоп - и долгие одинокие ночи, и прекрасные тём- ные бескрайние небеса. Над каменным очагом висел терпкий запах сосновой золы. В старинном кедровом сундуке покойный банкир бережно прятал священное писание своего детства - книги для мальчиков с рубежа столетий, рассказы о приключениях, изобретениях и великих стройках, купленные по пять центов на газетных лотках растущего Чи- каго. «Паровой человек Великих равнин» А. Нонима и ещё три дюжины ему подоб- ных. Мглистыми ночами, когда тучи затягивали небо, Дефанти перелистывал лом- кие страницы при свете фонаря. Простые славные байки. Для настоящих парней. Сняв ковбойку, Том Дефанти сполоснул лицо из эмалированного кувшина над лу- женым тазиком. Потом открыл древний скрипучий шкафчик и замер, завороженный созвездием таблеток в своей аптечке. Что на сегодня? Прозак - да, аспирин - да, виагра - спасибо, не надо. Гинкго - да. Валиум... да, половинку, только чтобы унять нервы. Плюс йохимбе и витамин А: улучшает ночное зрение. Таблетки он запил горячим кофе из термоса и закусил ломтиком вяленой бизо- нины, чтобы те поуютнее устроились в желудке. Бизонину Дефанти открыл для се- бя в поисках здоровой диеты. Лучшее мясо во всей Америке. Сейчас в стадах То- ма Дефанти насчитывалось более четырёх тысяч бизонов. Дефанти отворил дверь хибары, набросил на плечи кожаную куртку с бахромой и вышел. Ни следа цивилизации не было видно с его порога: ни отблеска света, ни телефонного столба. За одним исключением. Далеко внизу, в каменной чаше хол- мов, мерцали слабые янтарные огоньки фонарей в штабе «Пайнкрест». Там, в рас- тянувшейся по склонам усадьбе, четвертая жена и прислуга на ранчо развлекали сейчас толпу счастливых немецких туристов. Немцы заплатили пятнадцать сотен долларов с носа, чтобы застрелить по взрослому бизону из шестизарядного коль- та или антикварного ружья для охоты на буйвола - на выбор. Четвёртая жена Тома Дефанти была энергичной молодой особой родом из Тайбэя, из хорошей китайской семьи, говорила на шести языках и привыкла работать без
отдыха. На железной койке в обсерваторской хибаре супруга номер четыре не спала ни разу. Дефанти делал всё, чтобы ей не пришлось скучать и без этого. Холодный разреженный воздух ночи быстро заставил Тома Дефанти пожалеть об оставшейся внизу шляпе, но чтобы карабкаться за ней обратно, он был слишком упрям. Кроме того, сухой студёный ветер относил в сторону дым лесных пожаров в необъятном федеральном заказнике к востоку от ранчо. Лучших условий для на- блюдений ему не выпадало уже неделю. Пики континентального водораздела царапали гаснущее оранжевое небо. Один вид небесного пожара способен был возродить из пепла душу любого, в ком оста- лась ещё душа. Из тени планеты деловито выкатывались толпою искусственные спутники. Если зенитный угол окажется подходящим, солнечные батареи на спут- нике отбросят на пару драгоценных мгновений слепящий блик: в небе вспыхнет, впятеро ярче Венеры, звезда. К спутникам Том Дефанти испытывал смешанные, глубоко личные чувства. Осо- бенно к сателлитам сети «Иридиум», хотя сам он больше занимался спутниками- шпионами. В свое время он всеми силами пытался пробиться в число участников проекта. Он смертной ненавистью ненавидел инженеров и финансистов, исхитрив- шихся каким-то образом запустить глобальную сеть спутниковой связи без его участия. А потом с изумлением увидел, как их предприятие рухнуло на глазах. Изумительные спутники «Иридиума» - десятки высокотехнологичных стальных птиц, каждая размером с автобус, восхитительно сложные, идеально отлаженные - стоили дороже золота, если пересчитать их цену на вес. Но эти чудеса техники не были поддержаны бизнесом. Их создали инженеры... а клиентов не было. Сотовые телефоны оказались быстрее, дешевле, проще. Сателлиты разорившегося консор- циума обречены были сойти с орбиты и рухнуть один за другим в ледяные черные глубины Атлантики. Вот эта страшная судьба и делала спутники «Иридиума» столь ценными в глазах Дефанти. Самый главный человек на Земле знавал неудачи - душераздирающие ка- тастрофы . И он никогда не глумился над крушением чужих великих надежд. Жизнь научила его внимательно приглядываться к развалинам подобных крушений и нахо- дить в руинах тех, кому хватило стойкости пережить полночь души. Такие люди всегда полезны. Неумолимо темнеющее небо на западе прочертила блеклой акварелью широкая кисть. Дефанти нахмурился. То был оставленный реактивным самолётом инверсион- ный след, и по направлению его Дефанти тотчас понял, что самолёт заходит на посадку на частное взлётное поле при ранчо «Пайнкрест». Дефанти повернул на черненом штативе мощный бинокль. В гаснущем свете зака- та в небо над Скалистыми горами ворвался стройный белый «боинг» - «бизнес- джет», «деловой реактивный», - что способен с двумя посадками по дороге одо- леть Тихий океан. Дот-комик вернулся. Миг спустя самолёт с ревом промчался над головой, нарушив всякое спокойст- вие. Дефанти вспомнилось, что Дот-комик предупреждал его электронным письмом, но мальчишка и очередной кризис с его участием как-то вылетели у миллиардера из головы. Дот-комик вечно пытался жонглировать дюжиной сковородок. Никакая мода в е-бизнесе не проходила мимо него незамеченной. Том Дефанти вырастил пятерых детей. Поколение девяностых он понимал, на- сколько это вообще в человеческих силах. Но Дот-комик даже по нынешним неле- пым меркам был чем-то особенным, кем-то... Дефанти потер щетинистый подбородок. Йохимбе начинало действовать, оставляя весёлый зуд в мыслях. Дефанти знал, что Дот-комик оставался, к добру или к худу, его духовным на- следником. Двое сыновей Дефанти не желали иметь ничего общего с отцовской де- ловой империей. И правильно: как их матерям, сыновьям не хватало твердости. А вот Дот-комик пошел в старика. Ему всегда всё удавалось.
Дот-комик уверенно орудовал в любом бизнесе, где имел свои интересы Дефан- ти. Кабельное телевидение, мобильная связь, тайваньские фабрики микросхем, хьюстонская аэрокосмическая промышленность, оптоволоконные кабели для супер- серверов Интернета под федеральные субсидии... Вся эта технологическая мишура не только не смущала Дот-комика - похоже было, что она у него вызывала скорее ностальгию. Самолёт вырвался из-за темной кромки бора, промахнулся мимо короткой поса- дочной полосы, плюнул дымом из двигателей, потом попытался зайти на посадку снова. Вот вам и чистое небо. Что это с мальчишкой - новую подружку за штур- вал усадить вздумал? Зачем вообще было соглашаться на обустройство аэродрома под боком? По крайней мере, у Дот-комика уйдёт немало времени, чтобы разыскать хозяина обсерватории. Быть может, четвёртая жена вежливо заставит мальчишку помыться, побриться, перекусить, а если повезет - то и отоспаться. А может, немецкие туристы силой вольют ему в глотку пару кружек пива. Дефанти открыл свой лэптоп, проверил заряд в мощных аккумуляторах, потом загрузил свежие параметры спутниковых орбит. Том Дефанти всегда высоко оцени- вал роль компьютеров в космических программах. Этот профессиональный интерес делили с ним центр космической обороны НОРАД, Агентство национальной безопас- ности и Национальное разведывательное управление. А также Бюро анализа изо- бражений ЦРУ. Объединенный центр космических операций в Колорадо-Спрингс. ВВС, ВКС, ФлотСатКом ВМФ и Национальный центр обработки аэрофотосъёмок. Аэро- космические лаборатории в Хьюстоне. Научно-исследовательские центры в Север- ной Виргинии. Фототехнические лаборатории в Рочестере. Антенный полигон в Бо- улдере , штат Колорадо. И коммунисты, конечно. В один прекрасный день посреди перестройки - в 1988 году - Том Дефанти об- наружил, что помогает американским и советским орбитальным шпионам сверять разведданные. Задолго до того, как космический телескоп «Хаббл» хотя бы в проекте начал разглядывать далёкие галактики, спутники-шпионы «холодной вой- ны» вывели на орбиту гигантские подзорные трубы. Только глядели они всегда вниз. Упорством и мастерством Том Дефанти добился репутации первого парня на пла- нете по «национальным средствам технической верификации». Не потому, что сам Дефанти был разведчиком... хотя технически можно было считать шпионажем то, что он передавал информацию со спутников на конференции по разоружению. Нет. Дело было в том, что Том Дефанти сам занимался производством спутников-шпионов. Более того, он нёс эстафетную палочку для самой тайной промышленности на све- те. Очень-очень тайной, не то, что обычная астрономия или компьютерная инду- стрия, - хотя и сочетающей в себе их обе. Очень массивной, продвинутой, высо- котехнологичной промышленности. Огромной, мрачной и могущественной. И Том Де- фанти из всех частных предпринимателей сделал для её развития больше всего. Он производил детали для гигантских орбитальных камер. Он платил за разработ- ку программ для анализа огромных объёмов фотоизображений. Это делало его весьма важной персоной. Его, Тома Дефанти, того лихого раз- водчика, что сколотил аэрокосмический концерн у себя на коленке из пары мо- литв и нескольких парусных яхт, груженных слитками золота из Акапулько. От отчаяния ему приходилось в свое время творить совершеннейшие безумства. Но всегда и всюду он держал в уме единственную цель: заполучить собственный спи- сок заказов от «Чёрной глубины»1. Потому что расходы «Чёрной глубины» только на спутники-шпионы вдвое превосходили бюджет всего ЦРУ. И парламентского ау- дита тут опасаться не приходилось. Создатели спутников-шпионов не рекламировали себя в журнале «Авиэйшн уик». 1 Неофициальное общее название служб орбитального шпионажа США.
Но если уже ты стал проверенным поставщиком «Чёрной глубины» - твое благосос- тояние обеспечено. Если ты способен поставить заказанное вовремя, тайно и в пределах спецификаций, - ты дар божий. Ты лучший друг спецслужб - и пошли вы к чёрту со своим бюджетом! Молотки по шесть тысяч долларов? Чего и следовало ожидать. Унитазы по десять «кусков»? Да, пожалуйста. Чтобы отмыть полученные от «Чёрной глубины» деньги и хоть как-то разобрать- ся с налоговой службой, Дефанти организовал студию кабельного телевидения и сеть беспроводных телефонов. Ему в голову не приходило, что вскоре кабельщики заплетут землю своими проводами, а белые башенки сотовых антенн прорастут вдоль дорог, будто лебеда. Шло время. Том Дефанти старел понемногу в залах заседаний. Жёны неспешной чередой проходили через его спальню. Росли и разбегались дети. Космическая эра потихоньку блекла на желтеющих страницах журнала «Лайф». К девяностым ра- бочие места в аэрокосмическом комплексе исчезали десятками процентов в год, в то время как эпоха киберпространства взрывалась индексом NASDAQ и миллионами веб-сайтов. Бизнес и жажда прибылей правили землёю и небом. Нарушая плавный ход мыслей, до наблюдательной площадки долетел мерзкий рёв горного мотоцикла. Это был, конечно, Дот-комик - он мчался прямо к тайному убежищу Дефанти. Должно быть, съехал на мотоцикле прямо с трапа самолёта. Мальчишка жизнерадостно взмахнул рукой, петляя на мотоцикле по каменистому мрачному склону. Костюм его - рубашка в клетку, джинсы, башмаки и австралий- ская широкополая шляпа - выглядел одновременно мужественно и аккуратненько. Нарушения суточного ритма при дальних перелетах Дот-комика никогда не трево- жили. Он ел как хорёк и спал точно кот - в любое время. Дот-комик подкатил к наблюдательной площадке под скрежет новеньких тормозов и зашарил в поисках выключателя своей чистенькой японской игрушки. Невзирая на склонность к мощным машинам, бледный и пухлый Дот-комик не был похож на крутого парня. При виде лошади его бы передернуло. Мальчишка прислонил свой чистенький мотоцикл к посеревшей дощатой стене за- брошенной обсерватории. Старый телескоп покойного банкира давно ослеп, зенит- ный люк проржавел, железные цепи и блоки ослабли. Десятки лет обсерваторию использовали вместо амбара для сена. Дефанти ничего не стал менять здесь - наследство покойника осталось в неприкосновенности. Только теперь, увидав опершийся о терпеливые стены алый «кавасаки», он по- нял, как любит старую обсерваторию. Какое оскорбление она стерпела. - Комбан-ва, председатель-сан! - воскликнул мальчишка. На физиономии его выделялись подбородок с милой ямочкой и высокий гладкий лоб гения: помесь донжуана со школьным зубрилой. Дефанти рассеянно похлопал по трубе свой верный старый «Квестар», решив во что бы то ни стало избежать рукопожатия. Гинкго теплой тихой волной омыло стареющий мозг. Дот-комик зате- ял что-то масштабное - и очень сложное. Слишком сложное. Все его затеи непре- менно включали в себя массу излишних наворотов и загогулин - только ради то- го , чтобы выглядело круче. - Ну, малыш, как дела за большой водой? - Ох, Том! Они там, в Токио, такие левые... совершенно не въезжают. Дот-комик снял шляпу - шевелюра его напоминала дорогой парик на мраморной болванке, - подкинул разок и швырнул Дефанти в руки. Тот машинально поймал снаряд. - Это тебе, Том. - Не стоит, - соврал Дефанти. - В Сиднее купил. Новёхонькая. На все размеры - видишь? - только потяни за ленточку на затылке. Дефанти недоверчиво хмыкнул и пристроил ещё нагретую чужим теплом шляпную ленту на собственном замерзшем скальпе. Шляпа и впрямь сидела как влитая. От-
лично сидела. Дефанти никогда не садился за телескоп без шляпы - ночи в горах были зверски холодные. - Мобильники - это японцы умеют, заметил Дот-комик. Он открыл черную сумку с лэптопом. - Камеры, факсы, фоники - это японцы умеют. Е-бизнес? Не, этого не умеют. Из внутреннего отделения сумки он вытащил пластиковую одноразовую ветровку и развернул аккуратно, будто складывал бумажного журавлика. - Видел «Супер-Камиоканде», - объявил он. - Это был супермомент всей поезд- ки. Нейтринная обсерватория. Том, всё как ты рассказывал, и ещё круче. Звер- ски классно. - и что, тебе устроили экскурсию? Шляпу забери. - Имя Дефанти открывает двери в любую обсерваторию! В «Камиоканде» с меня пылинки сдували. Оставь шляпу себе, Том. Когда учитель обходится без шляпы, ученик ходит с непокрытой головой. Дот-комик зарылся в свою ветровку - оказалось, что у нее есть капюшон на затяжке. Мальчишка напялил капюшон на круглое темя и торжествующе ухмыльнул- ся, похожий в этот момент на пластмассового гномика. - В «Камиоканде» галактику обозревают из-под земли! - промурлыкал Дот- комик, пританцовывая, чтобы согреться. - Миллиард фотодетекторов. Ловят ней- трино в гигантских бассейнах. Японцы из-под земли, под водой наблюдают за звёздами - за всеми разом! - И как, получается? - Результаты есть! - Дот-комик вновь нырнул в волшебную черную сумку и вы- тащил оттуда лэптоп в блестящем серебряном корпусе. - Так что больше, Дефан- ти-сэнсэй? Вселенная или экран, на котором мы видим вселенную? - Сейчас всё перешло на экраны, малыш. - А как же, о просветлённый учитель! Ты превзошел дзен! Дефанти печально пожевал серые губы. - Хорош хвастать. Всё одно и то же. Вся эта нелепица - проект LINEAR, и NEAT, и LONEOS, и SPACE -WATCH2. Астрономия по Интернету. Какого чёрта я вооб- ще взялся за них платить? - Они в силах разглядеть каждый пиксель в небесах, Том! Дефанти не расслышал. - В наши дни любитель не может отыскать новую комету, хоть лопни! Непремен- но его обгонят дурацкие сканеры. Чёрт побери, я всегда мечтал открыть свою комету. Всю жизнь. Комета Дефанти! Старик припал подёргивающимся веком к холодному резиновому окуляру своего «Квестара». Он прекрасно понимал, что звёздное небо сейчас принято картиро- вать с безжалостной цифровой точностью, и пугало его не это. Куда страшнее было то, что творили орбитальные телескопы с Землей. Ранчо «Пайнкрест» пре- красно просматривалось с высоты. Любой космонавт, пролетающий мимо, способен был разглядеть гряду невооруженным глазом. Национальное разведывательное управление прислало своему поставщику Дефанти - в качестве подарка с подтек- стом - оцифрованную карту всех его земель в Колорадо. К ранчо «Пайнкрест» НРУ отнеслось с тем же любовным вниманием, что и к рос- кошным дворцам Саддама Хусейна. Теперь вся полученная НРУ информация оказа- лась забита в лэптоп Дефанти. Не просто старинная плоская карта, о нет. То была интерактивная, трехмерная, топографически точная модель военного образ- ца, вроде тех, что изучают спецназовцы, прежде чем выброситься с парашютом над какой-нибудь отсталой дырой на дальнем краю света. Том Дефанти мог бы Проекты и программы поиска небесных объектов, орбиты которых пересекают орбиту Земли. Требуют автоматизированной обработки большою количества снимков звездного не- ба.
проскакать по своему ранчо не на коне, а на компьютерной мышке - и всерьёз опасался, что наступит день, когда последняя идея ему покажется более привле- кательной . Дот-комик с приличествующим интересом обернулся ко второму телескопу. - Том, а почему такой крутой новый гаджет пылится под брезентом? Старик подавил приступ усиленной таблетками тоски и почесал затылок под шляпой. - Не нравится он мне, малыш. - Почему? - Потому что он самонаводится на зенитный угол. У него встроенная база ас- трономических данных на сорок тысяч объектов. Это не телескоп. Это, прах его побери, игровая приставка, «Нинтендо» какое-то! - Во! Вот «Нинтендо» японцы делать умеют! Не против, если я заведу машинку? Сегодня звезды должны быть видны отлично. А небо какое ясное! Дефанти стиснул замерзшие морщинистые кулаки. - Да, если не замечать твоего инверсионного следа! Облака горящего кероси- на! Мало мне пыли после засухи и лесных пожаров в заказнике, так ещё за тобой грязь... Что же дальше будет? Дот-комик нажал на массивный чёрный переключатель в основании телескопа - и цифровой инструмент со щелчком ожил, покорно зажужжав сервомоторчиками. - Bay, круто! Том, а что у нас сегодня по графику? Дефанти глянул на экран лэптопа. - В двадцать один семнадцать блеснёт «Иридиум». Потом я пригляжу за одной ступенью советской ракеты на неустойчивой траектории - очень скоро она сго- рит . А после полуночи пойдет на кладбищенскую орбиту «Магнум-Вортекс». Если повезет, заметим и это. - Он поднял глаза. - У тебя вообще есть допуск к этой программе? «Магнум-Вортекс». - Само собой, у меня есть допуск. Я сам мистер Допуск! Так что у нас есть немного времени. Могу я тебе кое-что показать, Том? Это важно. Дот-комик ловко повернул свой лэптоп, подставляя взгляду Дефанти сияющий экран. На огромной сложной диаграмме сплетались разноцветные чёрточки и шарики. Похоже было на растерзанную в клочья галактику. Или шаровое скопление. - Ну, показал ты мне - и что? - Том, это трейсерная карта твоего интранета. - И? Дот-комик вздохнул и переключил скорости. - Ладно. Совет директоров. Наше последнее пополнение. Парень но имени Дерек Вандевеер. Дефанти промолчал. В последнее время ему всё труднее было запоминать фами- лии . Даже гинкго перестало помогать. - Рослый блондин. Борода. Очки. Застенчивый, обаятельный. Постоянно пребы- вает в нирване. Когда с ним заговаривают - мямлит. Все зовут его Ван. - Ван? А! Помню Вана. Здоровенный зубрила. - Он самый. Доктор Дерек Вандевеер, звезда программирования, прославленный эксперт по информационной безопасности. Профессор Стэнфордского университета. Вице-президент «Мондиаля» по исследованиям и разработкам. Премия Тюринга за девяносто четвертый год. Алгоритм Вандевеера назван его именем. Ничего не за- был? Мы заарканили Вана и усадили в совет директоров, потому что он наш фир- менный суперботан. Так вот, Дерек Вандевеер только что составил карту, кото- рую я тебе показываю. - Я знал, что от этого ненормального будут одни проблемы. В этом дело, да? Ты из-за этого прилетел ко мне? - Том... мне нравится здесь, в Колорадо. Я люблю спутники. Люблю блики от
«Иридиума». Но... да, Том. У нас кризис. Дефанти отодвинул телескоп. - Ладно, выкладывай. - Корпоративные сети - штука сложная и очень изменчивая. Договоры с постав- щиками, слияния и поглощения, постоянная текучка кадров: люди приходят и ухо- дят , контракты приходят и уходят. А серверы остаются. С течением времени сис- тема прогрессивно усложняется. Эта сеть со всеми ее сплетениями - нервная система предприятия, и она живая, Том, она растет, словно у нее есть собст- венная цель. - Ага. Это я заметил. Цель нас разорить. - Так вот, мы выпустили ее из-под контроля. Мы позволили собственной корпо- ративной сети разрастаться, как растет Интернет, - словно сорняк. Посмотри, сколько в нашей корпоративной сети посторонних подключений. Глянь на битые ссылки: там всё красным выделено. По большей части это бесплатные подключе- ния, которые наши ребята раздавали за «спасибо» и «пожалуйста» в те времена, когда Сеть только зарождалась. Ван открыл для нас весьма интересную бизнес- структуру, Том. Не думаю, чтобы кто-то ещё когда-либо отслеживал твою деловую активность настолько подробно. Дефанти поглубже натянул новую шляпу. - Мне это должно понравиться? Мне уже не нравится. - Мне тоже. Том, ты избавился от «Пасифик дата» добрых шесть лет назад. А в нашей сети ещё с девяносто третьего года болтаются их IP-хостинги. Они до сих пор подключены к серверам, которые поддерживают сайт твоего еженедельника и твой благотворительный фонд... Том, твои бесприбылыцики - это что-то с чем-то! Эти клоуны раздают доступ к Интернету всем и каждому. По всему миру. Они связаны с русскими, чехами и немцами, с ООН, Фондом Гор- бачёва, благотворяшками Джимми Картера... с «Гринписом», Том! У нас «Экзорби- тал» и проекты «Чёрной глубины» завязаны на серверы, открытые для гринписов- цев. Если об этом прознает АНБ, у них крышу снесет. Дефанти вгляделся в путаницу символов на экране. - Вот этот моток желтой бечевки - это что? - Желтой? Это «Исследовательские лаборатории видео». Бывший филиал. Сейчас там хозяйничают французы. Но трейсер-картограф Вана вскрыл для нас сеть ИЛВ, как банку с тунцом. Мы и сейчас можем получить доступ к каждому их серверу - потому что штаб-квартира ИЛВ сейчас располагается в Париже, а графику они до сих пор обрабатывают на наших рабочих станциях «Сан» в Сан-Диего! И не платят нам за это, между прочим, ни цента, халявщики! Дефанти промолчал. Разработчиков виртуальной реальности он ненавидел. Мань- яки-очковтиратели с вечными нелепыми причёсками и невозможными туфлями. Фран- цузские разработчики виртуальной реальности были, разумеется, ещё хуже. - Мы даже не знали, что французы до сих пор с нами связаны, покуда Вандеве- ер не начал разбираться. Никто даже не спрашивал нашего разрешения. Старая школа: они просто подключились к нам, а когда переехали, никому в голову не пришло выдернуть их из розетки. - Так кто в результате выигрывает: они или мы? - Это серьёзный вопрос. Пока что - к счастью - мы. На хакерском жаргоне мы их «имеем». Я, конечно, не Дерек Вандевеер - я не хакер, я аналитик. Но те- перь, когда в моих руках эта карта, фактически я и есть их доступ к Интерне- ту. Приложив немного усилий, я могу притвориться их системным администратором и выкачать все их секретные файлы до последнего байта. А если они пронюхают о дырках в нашей системе безопасности, будет намного хуже. Тогда они нас поиме- ют . - Теперь понял. Переходи к делу. Кто об этом бардаке знает? - Я. И Дерек Вандевеер. А теперь и вы, господин председатель.
- Дай порулить. - Дефанти отобрал у Дот-комика лэптоп. Перед его глазами разматывалась неразборчивая путаница сети Интернет. Карта Вандевеера получилась размером с хороший палас: десятки тысяч серверов, чьи связи расползались от активных серверов и сплетались извилистой паутиной. Ка- ждый узел был помечен всплывающим ярлычком с названием фирмы и цифирьками IP- адреса. И сквозь комья паутины, словно мутная полоса Млечного Пути, проходил насквозь магистральный кабель группы компаний Дефанти. Затею с магистральным интернет-кабелем Дефанти никогда всерьёз не восприни- мал. Интернет был дорогостоящим хобби маньяков-программистов. Кабель был за- ложен, чтобы умаслить Национальный фонд науки. На текущий - 1999-й - год это была важнейшая часть империи Дефанти по рыночной капитализации. Ни цента при- были от магистрали не видели со дня закладки, но дэйтрейдеры полагали, что она превратится в новый «Форд» или «Дженерал моторе». Сумасшедшие. Весь мир из ума выжил. Дефанти владел кабельным телеканалом, который подмял под себя несколько ки- ностудий. Он владел серьёзным толстым журналом из тех, что возносят и сверга- ют президентов. Но в киберпространстве, если доверять NASDAQ, дороже Годзиллы стоил моток широкополосного оптоволоконного кабеля. И если в это верил рынок - что же , значит, так оно и есть. На магистральном кабеле Дефанти висело всё, что отражала схема Вандевеера. Даже давно позабытые предприятия - как магазинчик товаров из кожи, который старик купил своей третьей жене, чтобы отвлечь ее от безделья. А вот нелепая туристическая контора старшего сына, который сшибает бабки с ушибленных эко- логией яппи, что обожают сплавляться на байдарках через малярийные джунгли Борнео. Всё было на схеме. - Да этот сукин сын знает о нас больше, чем мы сами! Чёрт, когда он столько времени нашел эту штуку рисовать? - Он ее не рисовал. Карта отслеживает все соединения в реальном времени. - Не может быть. - У Вандевеера - может. Ван лично писал этот графический интерфейс. - Да кто он такой, этот парень?! Он же ходячая катастрофа! Где ты его отко- пал? - Мы же поколение вундеркиндов, - обиженно заметил Дот-комик. - Мы с Ваном в одной комнате жили. - Он демонстративно покрутил «медную крысу» выпускника МТИ3. - Я познакомил Вана с его подружкой - теперь уже женой, миссис Вандеве- ер. То есть доктором Вандевеер, потому что у Дотти степень доктора филосо- фии. - В синеватом свете монитора заметно было, что Дот-комик улыбается. - Очень славные люди. - Ну а что-нибудь полезное у нас на него есть? Намордник хотя бы. - Том, я тебя умоляю! Ван сидит в нашем совете директоров. Ван получает большой компьютер и пакет привилегированных акций. Это чертовски сладкий ку- сок для такого простого парня, как он. Ни с кем другим он не согласен был за- ниматься административной работой. Он и к нам-то нанялся по знакомству. - Хорошо-хорошо, ты расцеловал его в обе щеки... и за это он нам подсунул этакий подарочек?! - Это сокровище. Это его работа! Ван не конкурент нам. Он простой, как апельсин, разработчик-исследователь. Типичный хакер на белом коне. Дефанти мрачно проматывал запутанную схему на экране. Карта была чудом. Но не сама по себе. Чудом для федеральных следователей, соперников но бизнесу «Стандартное техническое кольцо» - массивное кольцо выпускника Массачусетского технологического института. Кольца разных годов несколько отличаются, однако на них непременно выбит год выпуска, изображена печать МТИ и - в центре бобёр - «инженер среди зверей».
или адвокатов по бракоразводным делам. На экране старик видел себя самого с призывно спущенными штанами. И не одного себя. «Beelzebub.darpa.mil»4. Какой идиот там раздает доменные имена второго уровня? Кругленькая физиономия Дот-комика помрачнела по-взрослому серьёзно. - Ван оказал нам большую услугу, Том. С этой картой мы сможем обеспечить безопасность инфраструктуры компании, пресечь утечки, а заодно избавиться от массы лишних расходов. - и что он пытается нам втюхать? - Ван продажами не занимается. У его исследовательской лаборатории в «Мон- диалс» бюджет - двадцать миллионов долларов, и его не ограничивают в направ- лениях разработок. Он изобрел эту штуку! Том, для нашей компании это уникаль- ное конкурентное преимущество. Дефанти отставил лэптоп. - Ладно, тогда перейдем к выполнимому. Что конкретно ты предлагаешь делать? - Ладно так ладно. - Дот-комик бодро расправил плечи. - Первым делом - на- вести порядок у себя дома. Признаю, это капитальные издержки. Но сделать это нам придется, потому что так рисковать - опасно, да и для бизнеса скверно. Как только мы прочистим систему и установим вменяемую политику информационной безопасности, все эти разгильдяи хакеры старой школы окажутся у нас в ежовых рукавицах. На этом можно делать настоящие деньги. Делать деньги, продавая скверные новости всем, кто был когда-либо с нами связан. Все их сети открыты для атаки. Мы это знаем, а они - ещё нет. Сколько стоят такие сведения, Том? Скажи мне! Дефанти хмыкнул. - Популярности нам это не прибавит. - Я прикинул, что это может превратиться в славненький побочный бизнес по всей нашей цепи поставок. Все фирмы, которые ты поглощал или продавал со дня зарождения Интернета. Каждый доменный сквоттер, каждый интернет-халявщик... Все они будут платить нам. Это будет только справедливо. И, Том, поверить невоз- можно , сколько барахла до сих пор висит на нашей системе. Мы тратим электри- чество на компьютеры, на которые никто даже не смотрит. Мы их включили когда- то в розетку - и забыли. Следовало бы давно вытащить их с полок и отправить на свалку. Программы на них устарели на годы и не патчились с тех времен. Это попросту опасно. - Без этого Вандевеера никакой опасности не было бы. - Быть незаметным небезопасно, Том. - Пока никто не ищет - ещё как безопасно. - Но машины будут искать. Киберпространство - это постоянный поиск. Кто- нибудь запрограммирует на поиск сетевых ботов. Только вопрос времени. Мы за- стряли между Интернетом старой, паршивой анархической модели и серьёзной, масштабной коммерческой индустрией. Единственный ответственный вариант дейст- вий - предпринять все необходимые шаги. Пока всё не развалится по швам у нас на глазах. Старик вздохнул. - В бюджет это уже вошло? - Нет. Пока нет. Хотя я и старался. Я послал мыло нашему завинбезу. С наба- том, мигалкой и большой сиреной. Завинбез отправил меня подрасти и вернуться лет через десять. Так не пойдет, Том. Ему пора на пенсию. Прямо сейчас, а не через десять лет. Дефанти попытался вспомнить, как же зовут начальника отдела информационной безопасности. Лицо вспомнилось сразу: густая русая борода и дрянные жилетки, которые ему подшивала жена. Дефанти вытащил его из финансовых руин умирающей 4 darpa.mil - доменное имя, присвоенное DARPA (Управлению перспективного планирова- ния оборонных научно-исследовательских работ).
компании по производству мэйнфреймов, и парень был ему верен. А ещё - опытен, надежен и лишён карьерных планов. То есть являлся полной противоположностью Дот-комику. Не диво, что мальчишка мечтает снять с него скальп. - И где я найду нового завинбеза? Или ты сам метишь на эту должность? - Нет, конечно! Но я тебе скажу ещё одну вещь, Том. Эта карта связей - она уже устарела. Потому что мои сетевые админы уже провели генеральную уборку в моей холдинговой компании, у моих поставщиков из Бангалора, у этих китайских ракетчиков и у всех моих партнеров по е-торговле. Это всё молодые фирмы, ко- нечно . Начали с чистого листа, и проблем с твоим наследством у них нет. Но я не хочу, чтобы они заросли таким же бурьяном с распахнутыми отладочными дос- тупами и недоконфигурированными маршрутизаторами. Это попросту неприемлемо! - Чего ты от меня на самом деле хочешь, малыш? Хочешь, чтобы я уволил сво- его завинбеза? И ты будешь счастлив? - Нет, Том. Этого мало. Уволить надо завинбеза, и системных администрато- ров, и всю банду добрых старых ребят, которые привыкли плевать на информаци- онную безопасность. Мы должны организовать внутреннюю сеть лучше, компактней. Вандевеер не догадывается об этом, но он подарил мне новый инструмент менедж- мента. Мы можем заменить всех этих маньяков на королевском жалованье моло- денькими инженерами из Индии, которые будут следовать протоколам безопасности и работать по визе В-1НВ за четверть той суммы, что мы платим своим. Вот о чём говорит мне эта карта, Том. В этом будущее электронного бизнеса. Молчание нарушил звонком лэптоп Дефанти. - Ну, время подошло, - заметил старик. - Блик «Иридиума»? Уже? Здорово. Глянув на экран, Дефанти отбарабанил координаты. - Как их вводить? - полюбопытствовал Дот-комик со своего места. - Вручную. - Я похож на человека, который что-то делает вручную? Старик подошел к нему и направил большой телескоп в нужную точку неба. Оба наблюдателя прильнули к холодным резиновым окулярам. - Бывал в последнее время на Шри-Ланке? - поинтересовался Дефанти. - Нет. Стоит побывать? Турбины ещё не остыли. - Я списался по электронной почте с доктором Кларком. Знаешь - «отец спут- ников связи». Дот-комик вскинулся, ошеломленный. - Артур Кларк? Тот самый Артур Ч. Кларк?! - Да, и доктор Кларк мне ответил. Он был очень вежлив. - Том, это фантастика. Это же такая честь! Я впервые посмотрел «Одиссею две тысячи первого», когда мне три года было. Оба захлопнули крышки лэптопов, чтобы глаза успели привыкнуть к темноте. - Видишь в небе дымку? - спросил Дефанти. - Сегодня довольно ясно, Том. Вид просто изумительный. Потрясающе. - Дым от лесных пожаров. В Колорадо второй год засуха. Всюду пожары и по- жарные команды. Сукины дети устроили в заповеднике иллюминацию не хуже, чем на Кони-Айленде. Есть ведь законы штата и округа о затемнении, но они же фе- дералы, плевать они на нас хотели. «В суд подавайте» - и все дела. Банда за- носчивых , напыщенных, самодовольных мудаков... - Есть блик! - взвизгнул Дот-комик. Дефанти припал к окуляру другим глазом. Без толку. Момент был упущен. - Как отблеск от зеркала заднего вида, - отчитался Дот-комик. - Металлом сверкнуло. Коротко, но ярко. - В добрые старые деньки на Диком Западе кавалерия пользовалась гелиографа- ми , - промолвил Том Дефанти, бесплодно вглядываясь в ночное небо. Если на спутнике действовала аппаратура ориентации, вспышек могло быть три, а то и
четыре. Но ничего, кроме звезд, не было видно. - Один кавалерист как-то по- слал зеркалом солнечный блик на девяносто миль. А британская армия пользова- лась сигнальными зеркалами в Афганистане. Представляешь? Армия воюет в Афга- нистане зеркальцами. - Афганистан - это не потребительский рынок, - объявил Дот-комик. - Ещё вспышки будут? - Может быть, - ответил Дефанти. Они подождали. - Нет, - признал он, в кон- це концов, и выпрямился, потирая поясницу. Дот-комик вновь открыл свой лэптоп, включил монитор и пробежался пальцами по клавиатуре. - Ну и что ты решишь, Том? Понимаю, денег1 уйдет много. Но мы выдержим. У нас сейчас куча свободных денег. Горы. - Ладно, малыш. Вот что мне советует инстинкт. Послушай. Нельзя ставить компанию с ног на голову по одному слову какого-то парня из лаборатории. Даже если он гений. И даже если он технически прав. Для менеджеров среднего звена такое решение не годится политически. - Правда и наука восторжествуют над глупостью и бюрократией, Том. Такова история новой экономики. - Нет, малыш. Правда никогда не торжествует. Правдой можно добиться чего- нибудь - на пару кварталов, если публику разогреть как следует. Но, в конце концов, - ничего. - Дефанти пожал плечами. - Торжествует всегда здравый смысл. Всеобщее согласие, управление восприятием5 и народное мнение. Рынок, малыш, - это машина. Рынок сойдет с катушек, если мы встанем на уши из-за ка- ких-то непоняток с информационной безопасностью и примемся увольнять старых работников. Это признак паники. Непрофессионально. - Том, ты не въезжаешь. - Малыш, я знал, что ты мне это скажешь. Я стар, но ещё не слеп и не глух. Я понимаю, что это опасно. Всё равно, что смешивать разведданные с «Чёрной глубины» и газетные статейки. Но я всё равно пойду на этот риск, потому что риск приносит прибыль. Если это опасно, значит, это выгодно. Роберт Максвелл путал шпионаж и журналистику, как и я. Потом спрыгнул с борта собственной ях- ты и утоп. Я его знал, Максвелла. Лично знал. Даже был на той яхте. - Значит, твое решение - просто утопить проблему? А как насчет Вандевеера? Он член совета директоров. - Против Вандевеера я ничего не имею. И слава богу, что парень в нашей ко- манде. Держи его в темноте и корми капустой. Я хочу, чтобы он пищал от радо- сти. И он, и жена его... как ее - Дитси? - Дотти. - Точно. Милые, славные техноманьяки. Каждому по золотой звезде на грудь. И похвала большого брата. Высокая оценка. Всё по правилам. Оплаченная поездка в Финляндию - для него, и бабы, и детей заодно. Такие парни нам очень нужны, чтобы вышвырнуть с рынка этих финских сукиных детей с их крошечными мобиль- ничками... как бишь их там? - «Нокия». - Они самые, «Нокия». Господи, как я их ненавижу! Полный отчет для совета директоров о перспективах этих... приложений мгновенного обмена сообщениями. Шесть месяцев, восемь - сколько потребуется. Займи его чем-нибудь. Дот-комик зашуршал в темноте ветровкой у своего телескопа. - Ван и так занят по уши. Он же вице-президент «Мондиаля». Он ненавидит безделки - ему по душе большие игрушки. Новый маршрутизатор помощнее для его 5 Первоначально - эвфемизм министерства обороны США, обозначающий «передачу и/или отказ в предоставлении определённой информации иностранной аудитории с целью повли- ять на её эмоции, мотивы и способность к рациональному мышлению».
лаборатории - вот всё, что Вану нужно от жизни. Вандевееру я могу заткнуть рот и связать руки, если хочешь, - нет проблем. Но я вот что хочу тебе ска- зать , Том: ты делаешь большую ошибку. Мы сейчас переживаем технологическую революцию - самое важное событие с тех времен, как открыли огонь. Если что-то хотя бы наполовину возможно - оно непременно случится. - Я знаю, что ты в это веришь. Но ты ошибаешься. - Ладно, - проговорил Дот-комик. - Если это твое окончательное, обдуманное решение, тогда, наверное, так тому и быть. - Так и будет, малыш. Так что давай отходи на запасную позицию. Дот-комик стянул с головы тонкий пластиковый капюшон. Ночной ветерок принес запах пота и геля для волос. - Ладно. Вандевеер хочет установить несколько сайтов-приманок для нарушите- лей. Тогда если кто-то и вломится в нашу сеть, мы сможем поймать хакера. - Приятно слышать, что у него есть капля здравого смысла. Во сколько это нам обойдётся? - Гроши. Мелочь. Для нас он это сделает в качестве мелкой любезности. Для ФБР он такие сайты постоянно клепает. Дефанти потер небритый подбородок. - Он ещё и бюро консультирует? - Ван живет в Интернете. Ему тридцать лет, и у него ученики на ФБР работа- ют . - Дот-комик отцепился от телескопа и обернул к зениту бледную физионо- мию . - Ну что ж, хорошо, что мы хотя бы с этим вопросом разобрались. Груз с плеч упал. Господи, Том, ты только глянь на эти звёзды. Они разноцветные. И сколько же их! В городе такого теперь не увидишь. На всём свете такого нет. - Последнее место в материковой части США, откуда ещё можно видеть тёмные небеса. - А северных сияний тут не бывает? Я их видел на трансполярных перелётах. Фантастические вещи попадаются, невероятные... - Нет. Не бывает. - Дефанти примолк. - Что за чертовщина? - Где? Покажи. Старик поднял руку. - Я бы подумал - Кассиопея, да? - Нет, я имел в виду - мерцание. Неровный свет, как северное сияние. Голос Дот-комика враз опустился на октаву. - Ты сказал «мерцание», Том? - Вращается. Красноватое... Дефанти начало трясти. Какой-то предмет... круглый... он имел толщину и объем, кружился и блистал... Возлюбленные его небеса переживали катаклизм. В поднебе- сье плыл неопознанный летающий объект, невозможное создание алого танцующего света. - Ты посмотри только на эту хреновину, - просипел он. - Не понимаю, Том. Скажи, что ты там увидел? - Оно летает и светится... и оно огромное! - Ты это серьёзно? - Оно приближается! Смотри! - Дефанти невольно пригнулся. - Берегись! - Я хотел бы на это посмотреть. Том, о чём ты? - Оно нападает! - заорал старик. - Вот теперь оно зашевелилось! Господи ты боже мой, какая скорость! В душе Тома Дефанти боролись ужас, восторг, потрясение. Господи всевышний, увидеть НЛО, знать, что в реальном мире существуют подобные вещи - не в шут- ку, не во сне, межзвездные путешественники, - что инопланетные корабли на са- мом деле бывают, точно так же, как существуют молотки и гамбургеры... Но это значило бы, что мир расползается по швам. Что штурвал вырвался из рук.
Дот-комик вежливо прокашлялся. - Том, ты говоришь, эта штука «светится»? Я, почему спрашиваю... ну, обычно странным небесным явлениям находятся простые объяснения. - Ты её вовсе не видишь? Смотри, она разворачивается! Летит прямо на нас! - Нет, Том, не нижу. Вижу только, что звезды затянула легкая дымка, как ты и говорил. Так что, может, это просто фары. Отражения в облаках. - Малыш, эта штука летает. Я вижу летающий объект. - Огни от фар тоже могут летать, их отсвет пляшет вверх и вниз по склонам холмов. Том, обожди! Я понял! Это гигантские ветряки. - Что? Свет мерцает, да? Сейчас внизу, в долине, устанавливают мегаваттные ветря- ки . Огромные. Свет может отражаться от их лопастей. - Ты с ума сошел? Это летающая тарелка! Я её вижу... - Ладно, - спокойно отозвался Дот-комик. - Ладно, ты, пожалуй, прав. Зна- чит , это артефакт. - Артефакт пришельцев? - Нет, артефакт твоего восприятия. - Хочешь сказать, у меня бред? - Нет, Том. Я хочу сказать, что ты дрожишь точно лист и бормочешь вещи, ко- торые мне кажутся бессмысленными, и я не понимаю, почему так происходит. И я очень, очень за тебя боюсь. Этот НЛО, который ты видишь, - он всё ещё здесь? Конечно, «летающая тарелка» была здесь. Не куском металла, точно самолёт, - а ужасающим кровавым туманом, призрачная, сверхъестественная. - Да. Ещё здесь. Парит над нами. Наблюдает, должно быть. - Том, я никогда не думал, что мне придется советовать такое тебе. Но меня этому научили в расслабонской палатке на «Горящем человеке»6. Прикажи этой штуке сдвинуться, Том. Командуй ей, вслух. Говори с ней. Если это всё в твоей голове - она послушается. - И докажет, что я тронулся умом. - Ты начальник, Том. Скажи этой штуке, куда ей отправляться. Старик запрокинул голову и уставился в небо. Перед ним парил НЛО. Выбора у него не оставалось. - Налево! Пришелец исполнил приказ со зловещей величавостью, медузой переползая через зенит. - На север! - заорал Дефанти. Светящийся диск метнулся прочь через звёздное поле. Старик разразился рыданиями. Дот-комик обнял его обеими руками за дрожащие под ковбойской курткой плечи. - Том, пойдем лучше под крышу, ладно? Здесь ловить нечего. Зубы старика стучали. По щекам катились холодные слёзы. - П-помоги... - Насчёт лекарств... надо будет поговорить, Том. - Надо принять что-нибудь... надо... сигарету бы... - Возвращаемся в усадьбу, хорошо? На заднем сиденье удержишься? Тебя трясет всего! Эй, оп-па! Я помогу подняться!... ГЛАВА 1 Штат Нью-Джерси, 11 сентября 2001 года Поутру Тед Вандевеер поднял родителей с постели жадным голодным писком. 6 Ежегодный фестиваль искусств «радикального самовыражения» в штате Невада.
Дотти просунула резиновую ложечку в полураскрытый рот малыша. Пухлые щёчки надулись, и овсянка тут же оказалась на воле. Дотти окинула взглядом заляпанный стол и многозначительно взмахнула ресни- цами. - Где няня? - попытался отвертеться Ван. - Дома не ночевала. Поднявшись с белого пластмассового стула, Ван передал ей белое бумажное по- лотенце . И - наученный горьким опытом - ещё одно, на всякий случай. В новехонькой кухне рядом с глубокой стальной раковиной, столешницей крас- ного гранита и хромированным холодильником размером с банковский сейф у Дере- ка Вандевеера до сих пор немного кружилась голова. Когда он подписывался на капитальный ремонт, ему в голову не пришло, что нью-джерсийские строители так серьёзно относятся к работе. По крайней мере, мелькнуло в голове у Вана, Дотти нравилось. Оставшуюся от прежних владельцев кухню мог бы описать только Лавкрафт. А новая покуда оста- валась единственным местом в особняке Вандевееров, где канализация работала нормально. Примостившийся на углу новой печи маленький телик показывал нью-йоркские новости WNBC - Ван приспособил к нему комнатную антенну. Кабельного телевиде- ния в городке Мервинстер (штат Нью-Джерси) не было, что стало тяжёлым ударом для Вандевееров, преданных поклонников «Вавилона-5», «Красного карлика» и «Секретных материалов». Но главным работодателем горожан была компания «Мон- диаль». А «Мондиаль» занималась широкополосным радиолинком и ненавидела ка- бельщиков лютой ненавистью. Ван подтер капли жидкой каши. Отцовская забота малышу понравилась - Тед за- болтал толстыми ножками и радостно защебетал. - Он сказал «тата», - заметил Ван. Дотти зевнула, опершись подбородком на тонкие пальцы, и помешала овсянку в чашке. - Дерек, он просто гулит. Ее муж промолчал. Эксперт в области связи, каким был Ван, с определенностью мог заявить, что вокализации его сына содержали сочетание фонем «та-та». Тех- нически Ван был совершенно прав. Но он научился никогда не спорить с Дотти по мелочам. Ван швырнул грязное полотенце в блестящий мусорник и вновь опустился в пла- стмассовое дачное кресло, заскрипевшее под его весом. Ему было стыдно, потому что виноват в получившейся нелепице был не кто иной, как он сам - доктор Де- рек Вандевеер, известный программист, владелец полуразвалившегося особняка викторианской эпохи, где даже мебели приличной нет. Старинный городок Мервинстер больше походил на деревню: дома в колониальном стиле с двускатными крышами, вокруг леса и конный завод неподалеку. А ещё он мог похвастаться третьим по мощности узлом оптоволоконной связи на Восточном побережье. То было идеальное место для исследований в области высоких техно- логий. Рабочая неделя Вана в лабораториях «Мондиаля» составляла шестьдесят с хвостиком часов. Приходилось жить неподалеку. А вот доктор Дотти Вандевеер работала в Бостоне, в астрофизической лабора- тории Смитсонианского института. Ван купил для своей семьи особняк в Мервин- стере, потому что как-то неправильно было, чтобы их ребенок - новоявленная третья сторона - оставался бездомным. Кроме того, деньги надо было куда-то девать. На посту вице-президента компании «Мондиаль» по исследованиям и вне- дрению Ван их зарабатывал не просто много, а неприлично много. Телевизор вполголоса рекламировал что-то от головной боли, заглушая жадное чмоканье Теда. Ван барабанил пальцами по верному наладоннику, пытаясь прове- рить 117 электронных писем, пробившихся на его адрес сквозь фирменный мондиа-
левский брандмауэр. С некоторым усилием воли он решил отложить ответные пись- ма хотя бы до полудня - потому что с ним была Дотти. Дотти спала с ним в од- ной постели, окружая нежным вниманием. Дотти готовила, убирала, меняла пелён- ки. Дотти бродила из комнаты в комнату по мрачному полуразвалившемуся особня- ку Вандевееров, по-женски легкомысленно морща лобик. Сейчас в первую очередь следовало заняться мебелью. Поэтому за редкие часы, проведённые за стенами мондиалевских лабораторий, Ван исхитрился купить кроватку, манеж, детский стульчик, кожаный испанский диван, полированный стол из грецкого ореха в малую столовую, цифровой телеви- зор с плоским экраном в сорок шесть дюймов по диагонали (с видеомагнитофоном и DVD-проигрывателем) и замечательное супружеское ложе. И заодно - модерновый датский гарнитур для спальни на втором этаже, где поселилась няня Хельга, шведская девица девятнадцати лет. В результате комната Хельги оказалась един- ственной в доме прилично обставленной и почти всегда пустовала. По словам Дотти, покуда они с Хельгой вдвоем кантовались в Бостоне, девушка была неизменно мила, ласкова с ребенком и никаких проблем с мужским полом не создавала. Но в крошечном тихом Мервинстере Хельгу словно подменили. Новояв- ленная мужеедка паровым катком проехала по рядам местных компьютерных манья- ков, сшибая их, будто кегли, могучим бюстом валькирии. Вану мерещилось време- нами, что с Хельгиных кавалеров следовало брать плату по повременному тарифу. Дотти отставила чашку с желтой кашицей и взялась готовить омлет с гренками. Ван обожал наблюдать, как Дотти готовит. Поварского таланта у нее не было ни грамма, но алгоритм успешного приготовления завтрака она освоила в совершен- стве . Дотти вынимала яйца из серой картонки и разбивала о край белой миски в синюю полосочку - каждый раз на одной и той же полосочке, с идеальной точно- стью. Зрелище это затрагивало в душе Вана струнки, которым он сам не мог подоб- рать название. Его любовь к Дотти представлялась Вану чем-то молчаливым, тём- ным, огромным, как озерная вода подо льдом. Удовольствие, с которым он наблю- дал за женой у плиты, было сродни тому, с каким он взирал на Дотти, когда та одевалась поутру. Ван обожал смотреть, как она, обнаженная, взъерошенная, сонная, элегантно исполняет все тайные женские обряды, покуда не облачится вполне в наружную свою оболочку. Глядеть, как Дотти одевается, было ему даже приятней, чем видеть, как она раздевается. Теду недавно исполнилось одиннадцать месяцев. Лишенный мамы и резиновой ло- жечки, малыш чувствовал себя совершенно заброшенным - он суматошно размахивал пухлыми ножками, озираясь испуганно и капризно. Ван пристально наблюдал за сыном. Малыш его завораживал. Выпирающее пузико и копна пухово-тонких волоси- ков придавали Теду изумительное сходство с Вановым тестем - напыщенным инже- нером-электриком, сколотившим небольшое состояние на производстве нестандарт- ных соленоидов. При необходимости малыш мог визгом, как ледорубом, проломить череп. Однако вопить «мама» Тед раздумал. Вместо этого он старательно подобрал двумя паль- чиками несколько разбежавшихся по столу кукурузных шариков. Ван ощутил, что схватить и засунуть в рот кукурузный шарик было для Теда существенным дости- жением - младенческим эквивалентом успешно сданного проекта. Ван расчесал пятерней густую рыжеватую бороду, ещё не просохшую после душа, и решительно отложил наладонник, чтобы обратить внимание на полуразрушенную башню из каталогов. Торговцы почтой пронюхали о титаническом вице- президентском окладе. Для них маньяк-программист с новым домом и младенцем на руках представлял собою золотую жилу. В общем и целом Ван не любил делать покупки. Любил он математику, аппарат- ное программирование, крутые фантастические фильмы, жену и боулинг. Однако в покупках он находил нечто, иначе ему недоступное. Перелистывая каталоги, Ван
мох1 не вспоминать о равенствах Нэша и функциях задержки. Последние три месяца он серьёзно обдумывал эти вопросы компьютерной эзотерики. Последние две неде- ли - весьма серьёзно. А последние шесть дней - очень, очень серьёзно. Так серьёзно, что переставал замечать даже Дотти. Так серьёзно, что време- нами едва мох1 ходить. Однако анализ запаздываний в сетях был уже успешно завершен и оформлен. Чистовик статьи непременно вызовет восторг у ключевых членов ИИЭР7 и искрен- нее непонимание в совете директоров «Мондиаля». Так что Ван решил устроить себе отгул. Стройная, прелестная босоногая Дотти читала про себя инструкцию к новому ростеру. Дотти всегда читала инструкции по использованию чего бы то ни было. Все эти «компания не несёт ответственности» и даже условия лицензий на короб- ках с программами. В МТИ однокурсники посмеивались над её навязчивыми привычками. Ван же заме- тил в первую очередь, что Дотти никогда не делала дурацких ошибок, которые совершает любой новичок. А Дотти была польщена тем, что это её качество ока- залось востребовано и признано. В конце концов, она вышла за Вана замуж - предварительно составив текст брачного соглашения. Перелистывая скользкие пёстрые страницы, Ван наткнулся на рабочую лампу «Фортебраччио». Лампа была похожа не то на столовый прибор, не то на медицин- ский инструмент, крепкая и самоуверенная, как одна из старых серий «Звездного пути», когда их ставил ещё Джин Родденберри. Лампа была крутая. Ван вырвал страницу из каталога, а остальное отправил в мусорное ведро за спиной. Следующий каталог в стопке был переполнен креслами. Вот теперь Ван погрузился в решение проблемы с головой, посвятив ей всё своё внимание. Сей- час он неуклюже восседал на дрянном складном стуле из белого пластика - набор из шести штук он купил в обеденный перерыв, заехав в супермаркет дешёвых то- варов . Так жить не годится. - Дерек! - повторила Дотти. - Тебе какой хлеб - серый или отрубной? Ван вскинул голову. - А у какого больше стэк? - Э... отрубного хлеба больше осталось. - Тогда мне серый. Рассуждая логически, быстрее должен идти самый вкусный. На работе Ван, будучи программистом серьёзным, восседал в аэроновском крес- ле . «Аэрон» производил в каком-то смысле идеальные рабочие кресла - единст- венные, какие вообще требовал иметь в доме стиль жизни прожжённого хакера. Ван задумчиво повел мощными плечами. Но в жилом-то доме стоило иметь нормаль- ные стулья! Вот, например, для использования за обеденным столом «Аэрон» не подходил - брызги детского питания будут застревать в нейлоновой сетке. Вспомнив, как в его мервинстерский особняк явились за консультациями по ин- формационной безопасности трое агентов ФБР, Ван поморщился. Фэбээровцам при- шлось сидеть на белых складных стульях. Парни из бюро, конечно, ничего не сказали о пластмассовой мебели, только хлебали растворимый кофе и делали кон- спекты в желтых адвокатских блокнотах, - но в глазах у них просвечивало осо- бое агентское презрение, с каким квалифицированного эксперта опускают в про- стые стукачи. С этим надо что-то делать. О тайных визитах фэбээровцев Дотти ничего не знала. Ван ей не рассказывал о сотрудничестве с ФБР - знал, что жена не одобрит. «Заинтересованные стороны» из казначейского департамента и бюро специальных расследований ВМФ США тоже проходили мимо её внимания. 7 Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, крупнейшая в мире органи- зация по стандартизации, отвечающая также за сетевые стандарты.
Каталог оказался потрясающим. Там были кресла из чёрной кожи и гнутых хро- мированных трубок. Кресла как бейсбольные перчатки. Кресла, похожие на оплыв- шие бокалы для мартини. Кресла, вырезанные из единого куска муарово-бледной фанеры. Дотти подсунула мужу под нос тарелку. В новом ростере кусочки хлеба прожа- ривались идеально. Таких совершенных гренок Вану прежде и видеть-то не дово- дилось. На коричневой корочке не было и следа грубых полос, оставленных дешё- выми нагревателями. - Дерек, открой, пожалуйста. Ван приложил мужскую грубую силу к банке импортного английского джема. Чёр- ная эмалированная крышка отскочила с легким хлопком, и в ноздри Вану ударило такое благоухание, что программист тут же впал в детство. Джем оказался изу- мительным. От него с такой царственной силой несло Букингемским дворцом, что Вану тут же захотелось вскочить и отдать честь. - Милая, джем отпадный! - Черничный! - пропела Дотти над медной сковородкой. - Твой любимый! Чудесный аромат джема подействовал даже на малыша. Тед прищурил круглые го- лубые глазёнки. - Тата! - объявил он. - Он снова сказал «тата». Ван намазал идеальную гренку так удачно купленным джемом. Тед шлёпнул слюнявыми ладошками по детскому столику. - Тага! - пискнул он. - Тата! Дотти воззрилась на сына в удивлении и восторге. - И правда, Дерек! Она метнулась к малышу, осыпая его похвалами и поцелуями. Тед улыбнулся ма- ме во весь рот. - Та-та, - доверительно прошептал он. Тед всегда был с мамой ласков и всеми силами старался ее улестить. Наблюдая, как Дотти возится с сыном, «тата» незаметно для себя умял с дже- мом все восемь гренок. Жизнь была прекрасна, а джем - просто король среди сладостей. - Дот, где ты раскопала этакое чудо? - В Интернете. - Отлично. Скидку на опт нам дадут? - Хочешь взять ещё? - Само собой. «Пойнт-клик», и поехали. Ван откинулся на спинку кресла и, страшно довольный всем миром, отодвинул в сторону тарелку с крошками. Дотти пристроилась рядом с тарелкой пышного омле- та. Ван взялся было за вилку, и тут взгляд его наткнулся на очередное кресло, отчего программист едва не подвинулся умом. - Господи, помилуй! Дотти, ты только глянь! Вот это кресло! - На паука похоже. - На оленя! Ты посмотри, какие у него ножки! - Вот ножки как раз паучьи. - Это магниевое литьё! Дотти отобрала у мужа банку с джемом. - Привет от Стенли Кубрика. Ничего подобного, подумал про себя Ван. От фильма «2001» разит шестьдесят восьмым! А сейчас, в 2001 году, тогдашний футуризм бесповоротно вышел из мо- ды . Ван всё же сунул в рот кусочек омлета - было очень вкусно. - Магниевое! Bay! Раньше никто не брался обрабатывать магний, а теперь из него кресла делают! Дотти отставила тарелку - еды в ней едва хватило бы для крупного воробья, -
вытащила егозливого малыша из высокого стульчика и пристроила на узком бедре. Тед был крупным младенцем, а Дотти - весьма стройной мамой. Малыш качался взад-вперед, на каждом ходу врезаясь матери в плечо темечком, будто стенобит- ное орудие. - Сколько стоит? - практично поинтересовалась она. - Шестьсот. Плюс доставка. - Шесть сотен долларов за одно кресло, Дерек? - Магний и поликарбонат! - возразил Ван. - Оно всего семь килограммов ве- сит! А ещё их можно складывать пирамидой. Не донеся вилки до рта, Дотти вгляделась в страницы каталога. - У него даже спинки нет. - Есть у него спинка! - возразил Ван. - Вот эта штуковина, которая из под- локотников торчит, - это на самом деле спинка. Зуб даю, оно на самом деле го- раздо удобнее, чем выглядит. Дотти плеснула ему ещё кофе, покуда Тед пытался вырвать клок ее коротких русых волос. - Тебе не нравится, - скорбно подытожил Ван. - Кресло очень любопытное, милый, но оно совершенно ненормальное. - Зато мы бы первые на нашей улице такое купили! - Дотти только вздохнула. Ван уставился на изумительное кресло, изо всех сил стараясь не дуться. Ше- стьсот долларов для него были несущественной тратой: понятное дело, акции «Мондиаля» сейчас несколько упали с тех надзвёздных высот, где парили, когда Ван покупал особняк, но парень, который дарит жене изумруды на годовщину свадьбы, не станет ныть из-за какого-то магниевого кресла. Заставить себя перевернуть страницу Ван не мог. Потрясающее кресло уже ста- ло частью его внутреннего образа. Кресло производило на него то же сногсшиба- тельное впечатление, что и любой компьютер, - то были орудия. Инструменты для серьёзной работы. На инструментах экономят только ламеры. Продвинутый юз ер идет и делает апгрейд. - Это же викторианский особняк, - напомнила Дотти вполголоса. - Кресло сюда не впишется. Оно... ну оно просто запредельное. Она отобрала у мужа каталог и принялась внимательно читать всё, что написа- но о кресле мелким шрифтом. - Не такое уж оно и странное, - пробурчал Ван. - Сейчас весь мир сошел с ума. А когда мир сходит с ума - безумие требует профессиональной подготов- ки . - Он взялся за лэптоп. - Попробую отгуглить производителей... - Ты, правда, так загорелся его купить? - Ага. Штук десять. Или двенадцать. - Дерек - это семь тысяч двести долларов на какие-то кресла. Это неразум- но ! - Дотти вздохнула. Тони Кэрью вечно твердит, что нам следует диверсифици- ровать вложения. Рынок в нынешнем сезоне падает. - Ну ладно, ладно, мы же не биржевые фанаты вроде Тони. А железки людям бу- дут нужны всегда. Ван пожал плечами. Он владел акциями «Мондиаля» только потому, что всегда вкладывал сбережения туда, где работал сам. Ван ни в чём на свете не разби- рался так хорошо, как в собственной работе. И что бы ни обещало ему будущее, Ван всегда ставил на себя. До сих пор это окупалось. Дотти разгладила глянцевую журнальную страницу. - Дерек, в нынешнем семестре истекает срок моего гранта. Это очень скверно. Я уже выжала из этого исследования шаровых всё, что только можно было опубли- ковать . В читательских рецензиях постоянно твердят, что нам требуются более совершенные инструменты. Она вытерла залитый слюнями подбородок малыша запасным бумажным полотенцем, которое Ван оторвал пару минут назад.
Ван попытался осмыслить ее слова. Работа значила для Дотти всё. Четыре года она посвятила исследованию шаровых звёздных скоплений. На ее исследования опирались работы коллег из Бостона. При ней кормились аспиранты. - Дерек, мы просто не получаем результатов, на которые я надеялась. В науке так бывает, знаешь. К тебе приходит гениальная идея, ты вкладываешь массу труда в разработку гипотезы, но опытные данные ее не подтверждают. - Твоя теория нуклеации темной энергии пользовалась успехом, - попытался поддержать ее Ван. - Я подумывала о том, чтобы больше времени проводить дома. У Вана перехватило в горле. - Да? - Тед скоро встанет на ножки. И уже начинает говорить - только послушай! - Дотти погладила малыша по тонким волосикам, покуда тот пытался пробить затыл- ком ее плечо. - Малышу нужна нормальная жизнь, в нормальном доме. Ван сам изумился тому, насколько важной показалась ему эта мысль. Чтобы Дотти проводила с ним и Тедом каждый день... перспектива эта ошеломляла. - Bay. В нормальном доме - это как-то... непривычно. Дотти поморщилась. - Ну, Хельги никогда нет рядом, когда она действительно нужна. Я уже думаю, не ошиблась ли я с нею? - Можем отрядить на ее поиски полицию, - улыбнулся Ван. - Ну не хмурься, милая. Мы справимся. - Могло быть и лучше, - пробормотала она. - У меня просто не хватает време- ни заботиться о вас с Тедди так, как положено. У Дотти опять начинался приступ вины и депрессии - это у нее на лбу было написано. Ещё немного - и она снова начнет горевать по маме. Впадать в мучительную неуверенность Дотти позволяла себе только тогда, ко- гда бывала по-настоящему счастлива. У Вана ушло десять лет семейной жизни, чтобы осознать это, но теперь он понял. Она портила счастливые дни по необхо- димости. То был ее тайный обет, данный страшному уродливому миру: никогда не наслаждаться жизнью слишком сильно. Обычно такие приступы Вана беспокоили, но сегодня ему было так хорошо, что хандра показалась ему забавной. - Ну, милая, ну у тебя неприятности на работе. Ничего страшного. Что может случиться такого непоправимого? Мы же не разоримся! - Мишка, - Дотти стеснительно буравила взглядом безупречно чистую столешни- цу , - ты слишком много работаешь. Даже когда ты дома, тебя постоянно дергают эти твои компьютерные полицейские. А ты им позволяешь. - Она снова указала на каталог: - Это нелепое кресло, которое тебе так приглянулось, оно водоупор- ное. А нам нужно что-нибудь на веранду. Вот закажи одно, мы его поставим на улице. Годится? - Два? Губы ее дрогнули. - Дерек, одно. - Ну ладно! Одно кресло - это для начала. Пусть это будет рабочая модель. Ван просиял. Голоса в телевизоре звучали всё настойчивей. Дотти глянула через плечо на экран: - Господи! Какая ужасная авария! - А? - Ван уставился на дымящуюся дыру в стене небоскрёба. - Bay! - Это ведь Нью-Йорк, да? - Угу. Боже! Такое не каждый день увидишь. До телевизорчика было каких-то три шага, но Ван из принципа потратил с полминуты, пытаясь нашарить завален- ный каталогами дистанционник, прежде чем увеличил громкость. Мертвую тишину
заполнил голос диктора. Какой-то реактивный самолёт столкнулся с башней Всемирного торгового цен- тра. - Самое несчастливое место на свете, - скривился Ван. Дотти глянула на него с недоумением и ужасом. Даже Тед нахмурил лобик. - Я про ту банду негодяев с бомбой в грузовике, - объяснил Ван. - Они ко- гда-то пытались взорвать небоскрёб. Дотти поморщилась. Это была не ее тема. Ван поднял с пола свой наладонник. Стоило пробежаться по новостным сайтам. У местных телевизионщиков бюджет убогий. Тайком от жены Ван проверил электронную почту. За последние две минуты ему пришло тридцать четыре письма. Он пробежался по заголовкам: повернутые на безопасности ребята из отделов компьютерной войны. Телеконференции, обновле- ния через Сеть... Все абоненты смотрели телевизор, не отрываясь от мониторов. И сбесились разом. Вану стало стыдно, что он знаком с таким множеством подобных типов. И хуже того - дал им всем свой адрес электронной почты. Ван снова обернулся к телевизору. Зрелище на экране ужасало. Ван был неве- ликим специалистом по авиационной электронике, но знал о ней не меньше, чем любой специалист по надёжности систем. И знал, что почти абсолютно невероят- но, чтобы авиадиспетчеры FAA8 в аэропортах Кеннеди и Ла-Гуардиа позволили ре- активному авиалайнеру совершенно случайно въехать в небоскрёб в центре Нью- Йорка. Плотность обзорных РЛС и пунктов управления воздушным движением в Нью- Йорке была огромна. Значит, речь не могла идти о простом несчастном случае. А вот непростой и не случай - это совсем другое дело. Скверное дело. Вану когда-то пришлось провести долгие нервозные выходные на конференции FEMA9, слушая, как парни из отдела информационной войны расписывают кромешные ужасы, какие может натворить «противник», захватив федеральную систему управления воздушным движением. Люди, которые занимаются информационной войной, принадлежали к числу самых нелепых типов, каких только знал Ван, потому что на свете нет такой штуки, как «информационная война». Их тактические приёмы были высосаны из пальца, как и противники. Было в них что-то из разряда готического фэнтези. Они похо- дили на черную стаю воронов рока над полем боя - прямо из толкиеновского «Властелина колец». Ван с трудом мог заставить себя воспринимать их всерьёз - ему достаточно было реальных проблем с информационной безопасностью, от виру- сов до малолетних хакеров. Но одна фраза ему тогда врезалась в память. Взвинченный очкарик ботанской наружности с упыриным восторгом расписывал, как любой самолёт в небесах Аме- рики может «превратиться в летающую бомбу». Системе управления воздушным движением принадлежала своя компьютерная сеть федерального размаха - одна из мощнейших и старейших в стране. Попытки её за- менить не раз кончались пшиком. Парни из РАА пользовались примитивными, ста- ромодными ЭВМ семидесятых годов выпуска - потому что те были куда надежнее современных. При упоминании о компьютерных глюках авиадиспетчеров пробивало на чёрный юмор. Для них подвисший компьютер равнозначен был упавшему самолё- ту . «Аварийной высадке без посадки». «Дюралевому дождю». Теперь, понял Ван, «дюралевый дождь» пролился на высочайший небоскрёб Нью- Йорка . Это никуда не годится. Совсем никуда не годится. Ван медленно перевел дух. На экране царил кромешный ад, но программист был к нему готов. Он уже однажды пережил ад в своем воображении. В 1999 году Федеральное авиационное агентство США. 9 Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям.
«Мондиаль» растратил больше 130 миллионов долларов на борьбу с «ошибкой- 2000», и эксперты по информационной безопасности тогда твёрдо уверяли, что иначе планета развалится. Ван тоже в это верил. Потом ему было очень стыдно. То, что компьютеры по всему свету не отключились разом, и мир не преобразился в одну ночь в мрачные пустоши из «Безумного Макса», стало для Вана персональ- ным унижением. По крайней мере, борьба с «ошибкой-2000» помогла подкормиться толпам старых программистов, так и не скопивших себе на пенсию. В канун года 2001-го Ван дал себе зарок никогда больше не паниковать. По- этому он пытался унять сердцебиение, глядя, как полыхает на телеэкране проби- тый насквозь небоскрёб. Мысли его уже обгоняли события. Мозг переключился на десятую передачу. «Успокойся, - приказал себе Ван. - Остынь. Подумай». Покуда не зазвонит телефон - ничего действительно серьёзного ещё не про- изошло. Поток е-мейлов от самых подозрительных и склонных к паранойе знакомых - это ещё ничего не значит. Интернет-форумы - не более чем предохранительные клапаны, где болтуны могут выпустить пар. А вот номер своего домашнего теле- фона Ван не давал почти никому. Если этот телефон зазвонит, значит, случилась большая беда. Если телефон не зазвонит, то, наверное, Дотти вообще не стоит ни о чём го- ворить . Пусть она будет счастлива. Пусть Тед будет счастлив. Господи, пожа- луйста, пусть только все будут счастливы. Какое солнце за окном. Как красиво зеленеет дуб на лужайке перед домом. Такой прекрасный день... Оп-паньки. А вот и второй. ГЛАВА 2 Нью-Джерси - Калифорния, 11-14 сентября 2001 года Воздушное движение пресеклось. Ван жил теперь в мире без самолётов. Карточ- ки «постоянного путешественника» превратились в бесполезный пластик. Вот теперь Ван понял, за каким чёртом купил себе спортивный «рейнджровер». Ван вскарабкался в кабину припаркованного, как обычно, у бордюра, «ровера» - в старинном особняке гаража не имелось. Отъехав с полмили от городка, он оставил машину на огромной автостоянке на месте бывшего выгона, торопливо просочился сквозь бурые плексигласовые двери и разграбил свою лабораторию. Сотрудники вопросов не задавали - ни зачем Вану понадобилось столько хардве- ра, ни куда он с ним намылился. В мондиалевских лабораториях дружба Вана с федералами незамеченной не оставалась. Настроение в лаборатории было нервозным до истерики. Во Всемирном торговом центре «Мондиаль» потерял один из филиалов. Хотя большая часть персонала ус- пела эвакуироваться из горящего здания, двое человек остались погребены в пи- рамиде обломков. Узнать, что твои коллеги погибли ужасной смертью по вине террористов, - уже скверно, но физический ущерб телекоммуникационным сетям «Мондиаля» был нанесен просто чудовищный. Когда рухнули два высочайших здания на Манхэттене, микроволновая связь в Нью-Йорке получила удар под дых. Оптоволоконные кабели толщиной в руку, надёжно укрытые в подвалах ВТЦ, те- перь рвались, горели, тонули в нечистотах. Осыпавшиеся с падающего небоскрёба обломки раздавили телефонный коммутатор за квартал от места катастрофы. Сото- вые ретрансляторы остались похоронены в руинах. Дозвониться по мобильнику удавалось один раз из двадцати. Стационарные телефоны оказались перегружены бесчисленными вызовами. Полиция, федералы, журналисты, даже профессиональные сисадмины поневоле пе- решли на пейджеры. Телефонные компании города воем выли, требуя дополнитель-
ного оборудования, новых рабочих, временных разрешений от Федкомсвязи, покуда аварийки пробирались в объезд закрытых мостов и заваленных обломками и пеплом улиц. Более страшной аварии Ван припомнить не мох1 за всю свою карьеру. Дело было не только в том, что пострадала его компания. Совета требовали федералы - кто по е-мейлу, кто факсом, кто по телефону. Множество федералов. Закон и поря- док, военные, аварийные службы. Звонили из контор, о которых Ван никогда пре- жде не слыхивал - а ему приходилось слышать почти обо всех федеральных служ- бах. Будущее Вана болталось на дымном ветру, точно выбитая обгорелая оконная рама. Паники Ван не испытывал. Он ощущал в себе мрачную самоуверенность. Гибли полицейские, гибли пожарные, но Дерек Вандевеер был ещё жив и не собирался накрываться ветошью. Он отчётливо осознавал, что сегодня судьба его перемени- лась кардинально, и отныне его услуги потребуются не там, где раньше. Всё пе- ременится. Всё станет страшней, суровей, мрачней и опасней. Ему просто нужен был совет - добрый верный совет, и всё. Капля истинной мудрости, в которой не будет подвоха. Точка зрения, на которую можно будет встать и которой стоит держаться. Вот поэтому - по причинам глубоко личным - неодолимая сила гнала Вана из Мервинстера, штат Нью-Джерси, в Бербанк, штат Калифорния. Дотти его понимала. Она даже не спрашивала ни о чём. Когда телеэкран заво- локли клубы мерзкого черного дыма, Дотти впала в деловитое забытье. Ясные очи за круглыми очочками остекленели. Она торопливо собрала свой чемодан, детские вещи и даже дозвонилась до няньки Хельги. Ван взял с собой три компьютера, лэптоп, принтер, три ящика с инструмента- ми, восемь аккумуляторов, пять мобильников и спутниковую антенну. Он заплатил за свой внедорожник шестьдесят тысяч, но объём багажника машины составлял шесть с половиной кубометров, и сейчас наступил звездный час «рейнджровера». Задние сиденья Ван тоже снял, а вместо них бросил футон10 из лаборатории. Чем бы ни пришлось ему заниматься в ближайшем будущем, Ван был уверен, что време- ни на сон у него будет немного. Волочь за собой Хельгу до самой Калифорнии Вану вовсе не улыбалось. Моло- денькая и симпатичная европейка воспринимала Штаты как один большой Дисней- ленд, где милые немолодые мужчины осыпали ее подарками. Столкновение с на- стоящим террором привело ее в ужас. Забираясь в «рейнджровер», Хельга жалобно всхлипывала и никак не могла унять слёзы. Ван был отличным водителем. Дотти вела машину аккуратно и по всем правилам. Хельга по молодости лет водила машину так скверно, что ей даже международных прав не дали. Но Ван всё равно усадил ее за баранку - чтобы отвлечь от рыда- ний. Под мишленовские шины ложилась миля за милей. Дотти баюкала малыша Теда и пыталась подремать сама, чтобы не клевать носом, когда придет ее черёд сесть за руль. Заснуть толком ей не давали. Снова и снова принималась визгливо пи- щать «моторола». Бостонские аспиранты воспринимали Дотти как хозяйку гнезда: только она одна во всей лаборатории знала, где лежат маркеры и куда засунули банку с сухим молоком. Вану никогда прежде не доводилось слышать, чтобы Дотти общалась с коллегами так долго и тесно: всё время их семейной жизни она, как правило, старалась избавить его от подобных испытаний. Вану было немного стыдно, что он никогда не был для Дотти покорным мужем. Двоим работающим супругам не приходилось жертвовать карьерой ради друг друга. Каждый настолько уважал таланты и уст- ремления другого, что, когда обстоятельства требовали от одного из них жертв, Японский хлопчатобумажный матрас.
они просто нанимали жертвой третьего и платили ему зарплату. На шоссе 1-470 близ Колумбуса, штат Огайо, у Вана зазвонил третий мобиль- ник: в двух первых уже сели аккумуляторы. - Вандевеер слушает. - Ван, это не атака со взломом. Голос был Вану знаком: не речь, а рык. Так мог бы изъясняться Орсон Уэллс с техасским акцентом. Голос исходил из самой глубины внушительного брюха. Вану хорошо был знаком голос Джеба, но теперь, после падения башен, в нём появились новые нотки. - Откуда ты знаешь? - поморщился Ван, пристроившись по-турецки на сложенном футоне. - Уже проверили логи диспетчерских? - «Аль-Каеда» не пыталась хакнуть диспетчерскую. Мозгов не хватит. Это была атака камикадзе. Самая большая в истории. Ван попытался себе это представить: как фанатичные мусульманские террористы направляют самолёт в многоэтажную башню. Картина казалась ему нелепой: как в скверном фантастическом триллере, которому одна дорога - на большой экран. Но если Джеб утверждает, что это правда, Ван готов был принять гипотезу за рабо- чую. У Джеба были лучшие источники информации. Ван прокашлялся. - Как это им удалось? - Захватили кабину, угрожая резаками для картона. А пилотов-самоубийц, по- хоже, тренировали на компьютерных играх. - То есть эти ребята снесли два небоскрёба ножиками? И Пентагон? - Такие дела, Ван. - С ума они посходили? - вспыхнул Ван. - Чтоб им сдохнуть! - Ты ещё самого весёлого не слышал. Четвёртый самолёт не долетел до Белого дома. Это была их последняя мишень. Экономическая, военная и под занавес - политическая. А не долетел он потому, что пассажиры набросились на террори- стов. Родственники дозвонились до кого-то по мобильному. - Джеб понизил го- лос . - Так оно будет и впредь, Ван. Телефоны против ножей. Наши сети - против их культа смерти. И до победного конца. Третий самолет тоже не долетел до Пентагона. Там не было его останков и тел. Грубая работа.
От бешенства у Вана кровь стучала в ушах. - Тогда хорошо, что этим ребятам нравится умирать. - Ван, ты мне нужен в команде. К тебе уже обращались? - Ага, все, - выпалил Ван, не подумав. После катастрофы Джеб подсуетился первым, но с тех пор Вана пытались пере- манить в ФБР, в департамент коммерции, в канадскую разведку, в Административ- ное и бюджетное управление, в несколько подразделений ВВС, о которых Ван пре- жде никогда не слышал, и даже в Палату мер и весов. - Разошлись охотники за головами, - согласился Джеб добродушно. - Где они все были, интересно, покуда жареный петух не клюнул? Ван промолчал. Джеб оказался первым полицейским, который отнесся к способ- ностям Вана серьёзно и деловито. Киберкопы в Калифорнии - что муниципалы, что штатовские - настолько потеряли нюх, что завели собственные фидошные группы. Насмотревшись на героических кульхацкеров старшего школьного возраста, поли- цейские из Силиконовой долины начинали думать, что «всё это очень мило»... но когда Ван натолкнулся на Джеба, жизнь молодого программиста перевернулась в одночасье. Наивный студент, питавший сугубо интеллектуальный интерес к вопро- сам информационной безопасности, повстречался нечаянно со знатоком из знато- ков . Джеб буквально за шкирку втащил Вана за кулисы. Тот и оглянуться не успел, как оказался зачислен на специальные секретные курсы в Федеральном центре тренировки правоохранительных органов и «Квонтико»11, где взмокшие, запыхав- шиеся спецы из оперативных комбез-групп проводили оперативные разборы. Джеб показал Вану нутро своего ремесла, ввёл в курс, распропагандировал и втянул. Он показал Вану истинное лицо федеральных информационных технологий: чудовищ- ное , только сверхдержаве доступное и посильное недоумие. «П...ц под контролем». И если при всем бардаке страна оставалась сверхдержавой - то лишь благодаря таким парням, как Джеб. - Мы в «бэкапках», - пообещал Джеб, - знаем что делаем. В виде исключения. - Джеб, по этому вопросу мне требуется консультация. Ван виновато покосился на переднее сиденье. Судя по убитому взгляду, Дотти прекрасно поняла, о чём идет разговор. Дотти знала о существовании Джеба и его мирка. Но она была не консультантом, а пострадавшей. Такими глазами она могла бы смотреть из шлюпки «Титаника», как скрывается в ледяной чёрной воде ее оставшийся на борту муж. Вану никогда не удавалось обмануть жену в чём-то действительно серьёзном. Коэффициент интеллекта Дотти достигал 155. Кроме того, Нью-Йорк горел. - Я помню твоего отца, Ван, - промолвил Джеб. - Его два раза упрашивать не приходилось. - Я же сказал: мне нужно трое суток, чтобы принять решение. - Ну, когда примешь - позвони мне, Ван. Я буду здесь, в пределах Окруж- ной12 . Джеб повесил трубку. Ворочаясь в багажнике среди отключенных компьютеров, Ван с тоской пытался вспомнить минуты в своей жизни, когда ему приходилось испытывать ужас. Выхо- дило , что вспомнить ему нечего. Ему доводилось бывать в самых странных ситуа- циях. Ван честно мог заявить, что побывал под огнем. Он выступал в роли штат- ного эксперта по информационной безопасности от крупной и безжалостной корпо- рации. Он принимал участие в пяти рейдах совместных групп федеральных и мест- ных следователей против хакеров. Американские киберкопы предпочитали брать на место как можно больше народу - чтобы прочим, не столь продвинутым полицей- Ученый центр Корпуса морской пехоты США. Магистральная окружная дорога в Вашингтоне, округ Колумбия; американская МКАД.
ским стало ясно, что и запершийся в спальне мальчишка может совершать престу- пления . Поэтому Вану приходилось наблюдать, как накачанные парни из Секретной службы в кевларовых жилетах и кроссовках с кисточками топочут по дому, пугая пистолетами родителей злоумышленника, и без того немых от ужаса. Ван обыкновенно сосредоточивался на том, что таскал принятые по описи не- кондиционные запчасти к крутому компу малолетнего негодяя в белый грузовичок «шевроле». Эта часть операции ему нравилась. А особенно - выражение на физио- номии программиста-самоучки, когда тот понимал вдруг, что ничего не знает о людях, которые на самом деле владеют и правят Интернетом. Среди преступников хакеры считались ещё интеллектуальной элитой, но и среди них попадались чёрные овцы. Юные кульхацкеры были всего лишь мелким неудобст- вом, но в той же среде вырастали полноценные негодяи и воровали уже по- взрослому . В таких делах совет Вана требовался часто. О манере программирова- ния русских хакеров Дерек Вандевеер знал больше, чем стоит знать человеку. Вьетнамские банды похитителей микросхем тоже были не сахар. Уголовное семей- ство чокнутых олухов из Западной Виргинии годами паразитировало на «Мондиале» - милями воровало медные телефонные кабели и продавало как цветной металл. При мысли о судьбах и жизненных ценностях этих людей у Вана во рту появлял- ся привкус батарейки. Ван никогда не размышлял глубоко о морали, законности или философии, но зло он чуял и без того. Копы это понимали. Копы считали Ва- на порядочным парнем. Они ставили ему пиво. Они серьёзно воспринимали всё, что он рассказывал им об информационной безопасности и экспертизе программно- го обеспечения, и следовали его техническим советам. А советы и программки Вана неплохо помогали копам. Следствием становились аресты и приговоры. Копам это нравилось. Полицейские вились вокруг него так часто и густо, что Ван обучился их осо- бому языку. Ему даже нравилось, как они обходятся без экивоков. Когда человек служит в полиции, некая раздражающая деликатность у него отмирает очень быст- ро. После событий утра 11 сентября Ван осознал почему. Самый масштаб случив- шегося освободил его от навязчивых сомнений и колебаний. Озвучить вслух свой новый взгляд на мир Ван не был готов. Пока он искал места в мире грядущем. Он глянул на жену. Дотти одной рукой придерживала спящего Теда и телефон. Головка малыша подпирала оправу ее очков. Ван тащил жену через всю Америку - от моря до светлого моря, - и Дотти не могла даже объяснить друзьям, почему уехала, или куда, или зачем. Потому что это была тайна. Дотти понимала, что такое государственная тайна, - она, в конце концов, вы- шла замуж за одного из Вандевееров. Она встречалась с отцом Вана, с матерью, даже с дедом и сошлась с ними ближе, чем это у самого Вана получалось. Женщи- ны в семействе Вандевееров всегда понимали суть государственной тайны, хотя их мужчины никогда не посвящали в нее жён. Но за десять лет семейной жизни Дотти не приходилось лицом к лицу сталки- ваться с серьёзными проблемами безопасности, как это происходило сейчас. По- лицейских Дотти ещё могла терпеть: с ними она была неизменно очень вежлива. Дотти никогда не уходила от налогов и не нарушала ПДД. Для собственного ду- шевного спокойствия она прочитала свод законов штата Массачусетс. И штата Нью-Джерси. Шпионов секретность затрагивала куда сильней, чем полицейских. Порою мир разведки затрагивал Вана лично. Информационная война и информационная безо- пасность всё больше и больше становились шпионскими игрушками. АНБ всегда обожало компьютеры, да и остальные спецслужбы обнаруживали потихоньку, что современная техника - это круто. Лично Ван никогда не напрашивался служить в разведке, но с её потаенным миром было связано немало его знакомых. И они
преображались на глазах, как в сериале «Баффи». Полицейских работа меняла. Шпионов - переделывала. В полном одиночестве, дома, в тёмной и жаркой комнате может дремать разведчик, а из-под простыней всё равно будет сочиться струйка- ми стылая мгла, как от куска сухого льда. Теперь государственная тайна подминала под себя Дотти прямо у Вана на гла- зах. Вану казалось, что жизнь его проваливается в мрачную пещеру, кусок за кус- ком. В раздражении он уставился на мелькающие за окном удручающе обыденные пейзажи Огайо. Его ломало без е-мейла. А в «ровере» электронная почта была для него недоступна. Вот когда они оба выйдут в онлайн, решил Ван, надо будет послать Дотти утешительную записочку. Он любил жену, но по е-мейлу им было общаться удобнее всего. По е-мейлу Ван впервые пригласил ее на свидание. По е-мейлу они работали и сверяли графики. Бывало, что, проживая в одном доме, они посылали друг другу электронные письма через обеденный стол. По е-мейлу они договорились завести ребенка. И сейчас по е-мейлу обсуждали, а не завести ли второго. Ван упрямо взгромоздил компьютер на складную подставку, примотав ее пласти- ковой оплёткой к полу. Поскольку заднее сиденье осталось в Нью-Джерси, в «рейнджровере» стало просторно, у аспирантов кабинеты примерно такого же раз- мера. Ван рассудил, что сейчас, когда трубы и антенны Манхэттена сотрясает кризис связи, физического отсутствия вице-президента на работе никто не заме- тит , если только он будет круглосуточно доступен через Интернет. Программированием Ван зарабатывал себе на хлеб. Сращивать вручную аварийные кабели ему бы в голову не пришло, хотя он и знал, как это делается. Сейчас в дымящемся Манхэттене инженеры «Мондиаля» пытались перенаправить звонки на ты- сячи местных номеров с разбитого и обгорелого коммутатора на оборудование третьих фирм в Квинсе и Хакенсаке. У Федкомсвязи уже начиналась истерика, так что на странный эксперимент было дано добро. Ван прекрасно знал, что мондиалевские алгоритмы трассировки не рассчитаны на портировку такого количества местных номеров. Он знал, что портирующая подпрограмма начнёт глючить. Самыми неожиданными способами. Возможно, он ус- пеет понять, где кроется ошибка и какая. И сообразить, каким способом ее вы- править . Нетривиальное программирование подобного рода, в страшном цейтноте, доступно очень немногим специалистам. Лучшей услуги своей фирме в трудный час Ван предложить не мог. Но чтобы несчастные сослуживцы могли до него добраться, Вану требовался бы- стрый и ширококанальный доступ к Интернету на протяжении всего пути через Америку. Звучало это просто. А было - сложно. До невозможности. Большая часть Восточного побережья имела плотное покрытие, если не считать полыхающего нын- че Нижнего Манхэттена. Если бы Ван отзвонил заранее и напомнил кое-кому о старых счетах, он мог бы, заезжая в университетские городки и компьютерные центры, подключаться к сверхбыстрой сети «Интернет-2». Ван относился к числу ветеранов совтехконференций - камарилье ботанов и зубрил, создающих Интернет нового поколения. Сисадмины «Интернета-2» принадлежали к его кругу знакомств. Прежде чем «Мондиаль» сделал ему деловое предложение, Ван преподавал в Стэнфорде, и Западное побережье было ещё снисходительней к нему и его цифро- вым нуждам. Попадались острова продвинутого техномыслия в таких местах, как Остин в Техасе и Мэдисон в Висконсине. Но здесь, на землях, доступных лишь «рейнджроверу», от Интернета оставались рожки да ножки. Ван пересекал Америку с двумя женщинами и ребенком на буксире - а Соединенные Штаты огромны. Про- граммист много раз летал с одного побережья на другое, но в первый раз - ехал. Он даже не представлял, что в CUJA остались такие просторы лишённой Ин- тернета глухомани. Мобильники можно было использовать для подключения - в некотором роде. Дот-
ти жалобно тыркала штеккер своей «моторолы» в лэптоп, запитав его от прикури- вателя. Одно-два письма по электронной почте таким образом ещё можно было принять, но Ван понимал слово «доступ» несколько иначе. Для него мобильник представлял собой что-то вроде мятного леденца. И даже на крупнейших трассах Америки, утыканных башенками «сот» от берега до берега, в этих леденцах про- глядывали слишком большие дырки. Любая лощина - и нет коннекта. Лэптоп с «беспроводной» Wi-Fi-связью работает только в зонах Wi-Fi- покрытия. Поперечником в пару сотен ярдов каждая. Вану оставалось искать выход только в одном направлении - вверх. Спутники висели прямо над головами. Интернет с далёких планет. Последний Фронтир. До сих пор Вану не приходилось пользоваться сателлитным соединением. Он знал, конечно, что бывает и такое, но заниматься извращениями не находил причины. В кабинете у него проведен был ширококанальный «Интернет-2», а дома - два выде- ленных кабеля на полтора Мбит/сек каждый. Приходилось, однако, подлаживаться к реальности. Космос так космос. Дотти понимала это и не мешала мужу работать. В доступе к Сети она нужда- лась почище Вана. Астрофизики относились к числу самых прожорливых в мире по- требителей интернет-доступа. Если астрофизик собирается переслать кому-то «файлик», будьте уверены: он имеет в виду гору данных для симуляции, допус- тим, всей атмосферы газового гиганта размером с Юпитер. Астрономы нуждались в широкополосном доступе так отчаянно, что готовы были подписаться на любую схему, лишь бы заполучить его, - даже и самую жульническую. Только астрономам могла прийти в голову мысль соединить миллионы принадлежащих добровольцам компьютеров в единую сеть, чтобы прочесывать радиоголоса галактики в поисках сигнала от пришельцев. Ван старался как мог: это было дело семейное и вопрос профессиональной гор- дости. В приступе неуместной корпоративной лояльности Ван утащил из лаборато- рии сателлитныи комплект «Космобэнд» мондиалевского производства. Поскольку данный продукт поступил в открытую продажу и не требовал технического обслу- живания для клиентов «Мондиаля», Ван предположил, что сможет просто подклю- чить антенну к компьютеру - и всё заработает. Оказалось, что «Мондиаль» врал всему миру сквозь зубы. Компьютеры Вана работали - все три. Локалка после некоторых усилий тоже за- работала. Аккумуляторы работали, пока заряд не кончался. «Космобэнд» делал вид, будто прилетел из далекой-далекой галактики. «Космобэнд», как большинство коммерческих сателлитных компаний, перебивался с хлеба на воду. К несказанному изумлению наивных вкладчиков, фирма успела потерять несколько сот миллионов долларов. Эскадрилья второсортных спутников едва удерживалась на краю атмосферы, побираясь по вторичным рынкам и подраба- тывая метрологией и слежением за большегрузными автомобилями. Компанию-подранка «Мондиаль» захватил в одном из легендарных приступов кор- поративной жадности. Проблем от этого не убавилось. Руководство «Мондиаля» свое новое приобретение игнорировало, поскольку курс акций «Космобэнда» расти не собирался. Первоначальный состав технического отдела разбежался. Осталась лишь горстка дешевых прохиндеев. Свой так называемый «Интерпланетарный Интер- нет» они рекламировали крошечными объявлениями на задних страницах обложек «Популярной механики» и «В мире науки». Гарантий на «Космобэнд» не давали, на звонки в сервисный отдел не отвечал никто и никогда, а написанные левой ногой старые драйвера плохо совмещались с новыми продуктами от «Майкрософта». Ван поначалу собрался пробить в крыше «ровера» здоровенную дыру, чтобы ус- тановить тарелку «Космобэнда» на штативе. Дотти, которой машина нравилась, наложила вето, и не зря - идея была бестолковая. В движущейся машине спутни- ковая антенна всё равно была бесполезна. Малейшая выбоина или камушек на до- роге сбивали ориентацию тарелки.
Поражаясь собственной дурости, Ван принялся изучать справочник пользовате- ля, скверно отпечатанный в далекой Корее. Малыш Тед пачкал подгузники и виз- жал так, что сотрясались дверцы. Никто не мох1 объяснить бедолаге, с какой стати он должен провести сорок четыре часа и тридцать девять минут пристегну- тым к патентовано безопасному креслицу. Из благополучного дитяти малыш пре- вратился в жертву садистских игрищ с бондажом и орал по этому поводу во всё горло. На темной бензозаправке близ Спрингфилда Дотти накачивала арабский бензин в столитровое брюхо «ровера», стиснув хрупкими руками ребристый пистолет. Ван с некоторым испугом ступил на асфальт штата Миссури. Он пролетал над этими мес- тами десятки раз и ни единожды не коснулся земли. Но даже в Миссури имелись кока-кола и бензин. И придорожный супермаркет с отличным видом на горизонт. А на задней стене супермаркета имелись заземлённые розетки. Никто не пригляды- вал за желающими отсосать немного электричества. Так что и в Миссури была жизнь. Капризный малыш, хмурая Дотти и сонная Хельга скрылись внутри в поисках уборной, вяленой говядины и шоколадных батончиков. Ван загнал «ровер» в даль- ний угол бетонированной стоянки между ржавым мусоровозом и канализационным люком, выволок из машины пластиковую сателлитную антенну и клубок разноцвет- ных проводов, включил адаптер в розетку и нацелил «тарелку» в облако мошкары вокруг уличного фонаря. Проезжающие мимо машины сигналили - скептически настроенные жители Миссури посмеивались над Ваном и его нелепой штуковиной. Переносная интернет-антенна «Космобэнда» была похожа на полурастаявшую доску для сёрфинга на хромирован- ной табуретке. Взрослый человек, бороду отрастил, а мучает реквизит из «Звездных войн». Трясущимися с отвычки руками Ван включил наводку. Антенна застонала и не- охотно зашевелилась. А потом с тупой механической неохотой дала коннект. Мишень антенны была пыльной, старомодной и недоиспользованной. «Рейнджро- вер» Вана превосходил ее размерами раз в пять. И болталась она в двадцати трех тысячах миль над Землей. Ван торжествующе вытянул с небосвода первое письмо. Появилась Дотти. - Милый, шербету не хочешь? - Не-а. Она глянула на сплетение кабелей. - Уже можно подключаться? - Ага. Прямо по локалке. Дотти просияла: - Дерек, это же замечательно! Покуда «ровер» мчался дальше, Ван прочитал свежую почту. Потом они остано- вились ещё раз, он выволок антенну и скачал с нескольких внутренних веб- сайтов «Мондиаля» материал для работы. Сражался с глючным кодом маршрутизато- ра. Плюнул в небо потоком электронных писем. И всё по новой. И по новой. Под звёздами и на заре. Подремал на футоне. И по новой. Когда они добрались до Бербанка, за рулем сидел Ван - единственный, кого не сморил сон. График они обогнали на шесть часов, пересекли четыре часовых поя- са и превысили допустимую скорость в восьми штатах. ГЛАВА 3 Бербанк, штат Калифорния, 14 сентября 2001 года Найти дорогу через Бербанк Вану удалось без всяких проблем, если не считать
цепенящей усталости и нестихающего зуда под пропотевшим бельем. Он немало времени провёл здесь с дедом - на каникулах и по выходным. В свое время - после женитьбы на второй бабушке - Элмер Вандевеер, более известный как Чак, купил загородный дом в предгорьях, невдалеке от поместья Рональда Рейгана. С этим маленьким ранчо связаны были самые счастливые дет- ские воспоминания Вана. Он с восторгом падал с лошади, поджигал тюки сена и постреливал по крысам и кроликам из мелкашки. Дед Чак принадлежал к числу ведущих специалистов по аэродинамике. К своему игрушечному ранчо он относился точно к важному проекту: лихорадочно вкапывал столбы, деловито колол дрова. Настоящим домом для деда, предметом глубочайшей его страсти, местом, где он проводил всё своё свободное время, был двухэтаж- ный бетонный бункер без окон на окраине городского аэродрома. Туда, в обитые свинцовым листом комнаты, часто заглядывали высокие чины ЦРУ и ВВС. Дед работал в локхидовской «шарашке». Со времен Ванова детства, которое пришлось на семидесятые, городок Бербанк разросся, пожрав окрестные апельсиновые рощи, и распростёршись на соседних холмах, но обсаженные пальмами улицы близ аэропорта ещё казались смутно зна- комыми. Ван подозревал, что сам он изменился ещё более радикально, нежели го- род. Из косноязычного мальчишки с леденцом, жуткой аллергией и моделькой «крестокрыла» из «Звёздных войн» он превратился в молчаливого, рослого, боро- датого, изрядно пропотевшего программера в черных очках. Что-то было не так. Ван растерянно потыкал пальцем в блок GPS. Адрес он ввел правильный, но совершенно не узнавал окрестностей. Ничего похожего на дом престарелых рядом не наблюдалось. В истерическом неистовстве дот-комовского13 бума Ван почти перестал наве- щать деда, они не виделись чуть не с тех времён, когда Ван покинул Стэнфорд. Дом престарелых - место безрадостное. Звонки, е-мейлы, цифровые открытки на Рождество, оцифрованные фотографии малыша - вот, собственно, и всё, что свя- зывало его с дедом Чаком. Но теперь блок спутниковой навигации привел его в совершенно неведомые края на крыльцо частного дома-двухсемейки с наскоро ош- тукатуренным фасадом. Хуже того - по местному времени было только 6.17 утра. Ван затормозил у не- стриженного газона на обочине, выбрался из машины и тихонько, чтобы не разбу- дить дремлющих домочадцев, прихлопнул дверь. Потом потянулся. Скрюченный по- звоночник хрустнул в трех местах. Перетянутые сухожилия на запястьях ныли. Чувствуя себя нелепо и неуместно, Ван подошел к калитке. Квартира А принад- лежала «С. Чану», жильцом квартиры В значился «Дж. Шринивасан». Выходило, что Ван примчался сломя голову в Калифорнию, чтобы вместо деда столкнуться с дву- мя иммигрантами. А другого адреса у Элмера Вандевеера не было. Ван уныло обдумывал следующий свой шаг. На Восточном побережье уже начало девятого: можно было позвонить матери в Джорджию и спросить, не знает ли она чего-нибудь о таинственном дедовом исчезновении. С отцом Вана мать давным- давно развелась и нашла свое счастье в лице благородного южанина, дантиста по профессии, от которого ей не приходилось претерпевать несказуемого обхожде- ния, как от Ванова отца. Объясняться с матерью Ван никогда не любил - но телефону или без. Ван и его родительница жили в разных мирах. Ван - в своём, основательном и серьёзном, она же - в каком-то безалаберном. Даже если она старалась выслушать сына с самыми лучшими намерениями, то почему-то всегда обижалась. Звонить отцу было совершенно немыслимо. Ван не знал не только его номера - он не знал даже, есть ли у отца телефон или дом. Они не просто не общались - им нечего было сказать друг другу. Дот-комы - расхожее название компаний, занятых электронным бизнесом.
Во всяком случае, Ван не собирался обращаться в отдел пропавших городского управления полиции. Копы начнут с того, что обратятся к базе данных Нацио- нального управления картографии, а инженер, который проектировал секретные самолёты-шпионы, пускай даже двадцать лет тому назад, не тот человек, которо- му позволят просто так пропасть. Начнется кавардак. Можно было попросить о помощи Джеба. В мире федеральных баз данных Джеб знал каждую собаку. Джеб в буквальном смысле слова закладывал для них фунда- мент . Но Джеб будет вне себя, что его звездный протеже потерял собственного дедушку и не смог найти. В конце концов, Ван решился на взлом. Рискованно и, скорей всего, глупо, но хотя бы практично. Угрызений совести он при этом испытывал не больше, чем ко- гда вламывался в дом к мирно дрыхнущему семейству очередного малолетнего ха- кера. Вставало солнце, щебетали птицы, в округе царили тишина и покой. Ван приоткрыл увитую бугенвиллеями ржавую железную калитку и на цыпочках прокрался по узкой, заросшей сорняками дорожке мимо влажных от росы розовых клумб. Может, найдётся незапертая дверь в этом доме? Или окно, открытое све- жему калифорнийскому ветерку. Хоть какой-нибудь вход. Любая системная уязви- мость , которая поможет близорукому толстеющему программисту шести футов рос- том незаконно вломиться в дом к совершенно незнакомым людям. Да что он - со- всем ума лишился? Каким местом он думал только что? В любой момент Ван ожидал белой вспышки датчика движения. Заполошного лая добермана. Щелчка, с каким взводят курок. Он осторожно заглянул в зарешеченное окно через раздвинутые шторы. В квар- тире Шринивасанов можно было наблюдать пёстрые ковры, ширму сандалового дере- ва, плетёную кушетку и пышные разноцветные подушки на ней, выключенный теле- визор . На дальней стене висел портрет покойного хозяина дома в рамке, обрам- лённой пыльными желтыми гирляндами. Пытаясь справиться с отчаянием, Ван протёр солнечные очки полою рубашки и пополз вдоль стены к следующему окну. И тут он услышал голос. Ван подлез поближе и заглянул в другое окно, замызганное и отпотевшее. Же- лезная решётка заржавела, дешевый дюралевый подоконник погнулся. Комната за окном принадлежала ребенку - мальчишке, судя по небесно-голубому потолку и весёленьким обоям. С потолка на черных бечёвках свисал десяток запылившихся самолётиков - модельки истребителей Второй мировой: тут оскалившийся Р-51 «Мустанг», там «мессершмитт» с черным крестом и алые точки на бортах «Зеро». На столе красовался полный набор инструментов моделиста-конструктора: крас- ки, кисточки, плоскогубцы, здоровенная лампа с увеличительным стеклом и клее- вой пистолет странного вида. На угловатой стальной раме зажимами крепилась незаконченная модель. Разговаривал леденцового цвета «макинтош». Ван недолюбливал «маки»: во- первых, потому что «Эппл» выпускал не серьёзные компьютеры, а красивые игруш- ки для художников, а во-вторых, потому что женский голос, которым «макинтоши» зачитывали сообщения, звучал до жути похоже на голос Дотти. Не обычный её го- лос, а тот, которым она, очень-очень недовольная, разъясняла мужу что-нибудь на пальцах. «Макинтош» читал вслух текстовый файл. Вдоль стен, оклеенных выцветшими жёлтыми обоями в мелкую гоночную машинку, громоздились ряды белых каталожных ящиков. Многие порвались по швам, роняя на пол груды чертёжных синек. Из ванной, шаркая затёртыми розовыми тапками, вышел Элмер Вандевеер, заку- танный в голубенький махровый халат. С мучительной осторожностью он опустился на хромированный табурет и щёлкнул карамельной расцветки однокнопочной «ма- ковской» мышкой. - Этап первый, - произнес «мак» женским голосом. - Прикрепить С-1 - прибор-
ную панель Г, и С-2 - приборную панель Я к А-1, верхней части фюзеляжа. Дед поправил лампу, чтобы свет падал на рабочее пространство. Кусочки моде- ли из серого пластика вытянулись густыми тенями. Ван постучал в окно. Без толку. Слух у старика совсем сдал. Как и зрение. От шевелюры остались редкие, нестриженые седые клочья. Тощие ноги ослабли. Могучая когда-то шея исхудала, согнулась; лицо, некогда круглое и румяное, побледнело, покрылось морщинами и печёночными пятнами. Ван смотрел не в окно, а на экран машины времени, обещавший ему мучительное будущее, полное коронарных шунтов, болей и таблеток от облысения. Пошарив но вместительным карманам, Ван нашел лазерную указку и посветил алым лучиком в окно. Старик заметил. Поднявшись с табурета, он проковылял к забранному решеткой окну. Ван помахал ему рукой. Дед Чак отпер окно и потянул мокрую от росы раму. Дешевые петли заклинило. Ван поковырялся в них швейцарским складным ножом. Окно приоткрылось дюйма на полтора. Два Вандевеера уставились друг на друга через решетку. Как ты, сынок? - спросил старик. - Неплохо, дедушка. А ты? - Неплохо - и не больно хорошо. Дед нахмурился. Выглядело это впечатляюще - когда-то дед был большим на- чальником . Он отдавал приказы и знал, что их выполнят. - Я знаю, зачем ты приехал, сынок, - промолвил старик, прищурив выцветшие глаза под набрякшими веками. - Из-за тех «боингов», что таранили небоскрёбы. - Верно, - сознался Ван. - Так теперь ЦРУ просит тебя вернуться, Робби? Я всегда говорил, что этим шпикам придется за тобой побегать, а? - Я не Робби, - сорвалось у Вана с языка. Робби - мой отец. Я Ван... то есть Дерек. У старика отвисла челюсть. - Малыш Дерек? Сынишка Робби? Дерек-программист? - Да, дедушка. Федералы ко мне подъезжают. Предлагают работу в Вашингтоне. Дед пригладил остатки волос бурой пятнистой ладонью. - Ну, тогда заходи лучше. Ван потряс решетку. Держалась она слабо, на вбитых в штукатурку дешёвых шу- рупах. Пять минут работы электрической отверткой... - Ты в дверь звонить пробовал? - терпеливо поинтересовался старик. - Госпо- жа Шринивасан, наверное, варит рис. Ван отступил в беспорядке. Отряхнув росу со штанин, он позвонил в квартиру В. Открыла дородная тетка в гавайке, лиловых слаксах и резиновых шлепанцах. - О! - воскликнула госпожа Шринивасан, окинув его взглядом. - Вы, должно быть, сын Чака. Он так много о вас рассказывал. - Я его внук. - Вы так на него похожи! - Могу я поговорить с доктором Вандевеером? Это очень важно. Хозяйка вежливо приоткрыла дверь пошире. Ван переступил через порог. На стене болтался глянцевый календарь с мультяшно красочной индусской богиней. В доме пахло благовониями, чаем «Липтон» и лавашом. - Извините, что так... э-э... рано, пробормотал Ван. - С ним совершенно никаких проблем, - оживленно болтала госпожа Шринивасан, проводя Вана через неопрятную гостиную. - Мы поселили его в бывшей комнате моего сына. Он бывает не в себе. Часто бывает не в себе, понимаете? - Наслышан. - А иногда он бывает такой упрямый... ваш дед.
Ван кивнул. - Да уж. - Только не позволяйте ему курить. Госпожа Шринавасан выбрала ключ из связки, хранившейся на ее объёмистом бюсте, и отперла дверь. В дедовой комнате пахло как на заводе пластиковых тарелок. Для сборки моде- лей старик пользовался горячим клеем - жутко вонючим. Хуже того, как-то раз он исхитрился поджечь матрас. На деревянной раме узкой кровати под смятыми простынями просматривался длинный обгорелый шрам. Ван стиснул деда в объятиях. Старик похудел, сгорбился, обмяк от дряхлости. - Малыш Дерек, - прохрипел он. - Я сына привез, дедушка. Твоего правнука. Его зовут Тед. Он в машине, на улице. - Ого. - Старик мирно взирал на него. - Дед, мне нужен твой совет. - Мой, значит, совет? Ну, ладушки. - Старик примостился на своем табурете и с явным мучительным усилием положил ногу на ногу. - Выкладывай. - Ты видел, что случилось в Нью-Йорке? И в Пентагоне. - Я слушал по телевизору речь президента, - ответил старик, оживляясь. - Мальчишка молодец! Не то, что его папаша! Старший Джордж Буш - он, бывало, заглядывал к нам в Пятьдесят первую зону, когда мы запускали «Дроздов». Это ещё когда он на компанию работал. «Пятьдесят тысяч долларов в час!» - кричал. Никакой фантазии! Счетовод! «Дрозд» мог из любой точки планеты в любой момент принести аэрофотоснимки! Высокого разрешения, каждый кадр - как простыня! - Здорово. - И ни единого пилота не потеряли! - Точно. - Из первых десяти пилотов «Дрозда» девять дослужились до генералов ВВС! - Не спорю, дед. - Шпионские фотографии - прямо на «кодак» снимали, каждый кадр размером со скатерть! И всего горстка самолётов. Каждый вручную собирали здесь, в Бербан- ке! Вану даже ответить было нечего. От усталости его пробила мерзкая дрожь. Он присел на край зловонной стариковской постели. Та хрустнула под ним, выбросив в лучи рассвета облако пыли. - Он титановый! - Старик потряс клеевым пистолетом - огромным, блестящим, раздутым. Из короба торчали стабилизаторы, точно на бластере Флеша Гордона. Ван навострил уши. - Титановый? Дед торопливо упрятал титановый бластер в ящик стола, но забыл выдернуть из розетки, отчего ярко-красный шнур, протянувшийся от стола к стене, превратил- ся в готовый силок. - Робби, если я ляпну что-нибудь такое, о чём болтать не стоит, ты лучше забудь. Ладно? Просто обо всём забудь. - Старик обвел взмахом руки горы коро- бок вдоль стен. - И на это всё не гляди. Ван поглядел. - А что? - Они приказали нам уничтожить все бумаги. Избавиться от документации. - Боль в глазах старика была ещё свежа. - Вот что самое скверное, Робби: когда политики заставляют тебя жечь твои чёртовы бумаги. - Он окинул взглядом оп- лывшие баррикады коробок. - Д-21, вот что это такое. Крылатая ракета, которую мы создали в шестьдесят третьем. Старина Келли Джонсон хранил все эти коробки у себя в гараже, в Аламеде. Полагалось их все сжечь. До последней синьки. В Аламеде-то! Да нас бы штрафанули - загрязнение воздуха! - Старик хрипло за-
хихикал. - Нельзя же нарушать федеральные законы, правда? Экологи дымом пода- вятся ! Старину Келли закатали бы в Ливенворт! Ха-ха-ха! - А зачем уничтожать документацию? - напомнил ему Ван. - Чтобы мы не смогли вытащить из нафталина Д-двадцать первые, когда в Белом доме сменятся хозяева. Сничтожить документацию, сынок, - это единственный способ убить секретную федеральную программу так, чтобы она из гроба не вста- ла. Мы построили крылатую ракету за двадцать пять лет до её эпохи. Полсотни инженеров из «Локхида» и сотня рабочих в мастерской. Собственными руками от- ладили птичку. Четыре раза запускали над красным Китаем. На скорости в три Маха14. Китайцы даже не почесались. - И сработало? - Радарная сигнатура - меньше, чем шарик для пинг-понга... Старик внезапно потерял интерес к разговору. Он пошарил по халату в поисках нагрудного кармана, которого там не было. Ван узнал этот жест. Деду не хвата- ло зажигалки и сигареты в руке. Курить он бросил двадцать лет назад. - Всё заставят сжечь, ворчал он, продолжая поиски. - А потом дают за это медаль, которой нельзя похвастаться. Как там называются эти новые карикатуры? То есть комиксы. Смешные такие. Про инженеров. До Вана дошло. - «Дилберт»? - Точно, эти самые! - Старик дошаркал до шкафчика, приоткрыл кривую фанер- ную дверцу - та скрипнула - и пошарил в груде одинаковых поло. Карманов, ко- нечно, не было ни на одном. - Старина Дилберт. Так вот - в «шарашке» дилбер- тов не бывает. Потому что Келли Джонсон семи секунд не потерпел бы рядом идиота. Когда Келли открывал рот, генералы ВВС прятались по бункерам - пла- каться в трёхпроцентное пиво. Дед Чак вытащил из шкафа рубашку и пару широких обвислых спортивных штанов. Потом осторожно присел на край узкой, вонючей койки и с ужасающей натугой на- дел, в конце концов, штаны - сначала одну ногу пропихал в штанину, потом дру- гую. Колени его мучительно дрожали. Спина не сгибалась. Вану хотелось как-то помочь, но было в этой сцене что-то неприкасаемо интимное. - Дед, федералы хотят меня загрести в этакую «кибершарашку». Крошечную. Очень секретную. Настоящая элита. - Бюджет у них приличный. - Ну, так они меня уверяют. Соглашайся, - посоветовал дед, поправляя растянутую резинку на тощих бед- рах . - Сынок, никогда не узнаешь, на что ты способен, пока не побывал в «ша- рашке». Если не облажаешься, «шарашка» поднимет тебя до небес. Настоящие но- винки, сынок, прорывы в инженерном деле. Такие, что ни один конкурент не по- верит . Такие, что конгресс, и тот не поверит. - Старик скинул халат и замер, полураздетый, ощупывая воротник рубашки. - Только враг тебе поверит. Враги - они такие, доверчивые. Мы им даже программу «Звездных войн» впарили. Ван никогда раньше не работал напрямую на правительство. Консультации давал пару раз - в качестве услуги Джебу и его приятелям. Но никаких официальных постов и, уж конечно, никаких денег. Пойти на работу к федералам с окладом и фиксированным рабочим временем было для него серьёзной морально-этической проблемой. Кроме того, платили федералы скверно. Если он перейдет в контору к Джебу, они с Дотти потеряют уйму денег. - Мне придется уйти с нынешней работы. «Мондиаль» - прекрасная компания. Они строят будущее... Число Маха отношение скорости движущегося тела к скорости звука в среде, в кото- рой оно движется. «Три Маха» - втрое быстрее звука (в воздухе) или чуть меньше 1 ки- лометра в секунду.
- Сынок... твоя страна просит помощи. Ты справишься. Ван поразмыслил над его словами. Программиста удивило, что дед сомневается в его способностях. В общении с вашингтонскими аборигенами он себя чувствовал не слишком уверенно, но твёрдо знал, что в пределах специальности у него со- перников немного. - Справлюсь. Если кто и справится, то я. - Кто начальником будет? Человек он хороший? - Ну... это новая контора при... э-э... Совете по национальной безопасности. Группа советников СНБ и ещё один парень. Тот, который меня приглашает. - Ты работаешь на самого президента?! - Да, пожалуй... наверное. - Ван сморгнул. - Это всё софт. Старик приладил на место отпавшую челюсть. - Привыкнешь, сынок! Это расширит твой кругозор. Пойдет на пользу. Компью- терщики - все узкие специалисты. - Оплетенные венами пальцы свернулись в уз- ловатый тяжелый комок. - А человек не должен слишком специализироваться. Он перевел дух и, уставившись на стену незрячими глазами, прочитал по памя- ти: - «Человек должен уметь: менять пеленки, спланировать десант, зарезать сви- нью, построить дом, написать сонет, вправить вывих, утешить умирающего, ис- полнять приказы, отдавать приказы, решать уравнения, ворочать навоз, соста- вить программу, приготовить обед, сражаться умело и умирать достойно. Специа- лизация - для насекомых». - Кто это сказал? - поинтересовался впечатленный Ван. - Великий американский писатель. Роберт Энсон Хайнлайн. - Старик слезящими- ся глазами уставился на светящийся экран «макинтоша». - Сейчас не выпускают его электронные книги? Что-нибудь такое, чтобы эта машинка мне их могла чи- тать вслух. Я уже не справляюсь с мелким шрифтом. - Я тебе достану, дед, - обещал Ван. - Я пытался заставить Келли Джонсона почитать Хайнлайна, но Келли ничего после своих том-свифтовских книжек не читал. «Том Свифт и его аэроплан». - Старик фыркнул. - Келли Джонсон в двенадцать лет решил, что будет строить са- молёты . Двенадцать лет, подумал про себя Ван. Ему исполнилось двенадцать в 1981 го- ду. Вану стукнуло одиннадцать, когда отец притащил домой его первый «коммо- дор» - Vic-20. В двенадцать лет он перебрал компьютер по деталям. - Сынок, - прохрипел дед, - если возьмёшься работать на федералов, тебе и правда пригодится совет. Точно тебе скажу. И я тебе могу посоветовать кое-что полезное. Как правильно организовать «шарашку». Этому делу если раз научишь- ся, то уже не забудешь. - Старик просветлел лицом, будто враз сбросил не один десяток лет. - Правильно - это так, чтобы получить результат. Ты меня слуша- ешь , сынок? Ван с серьёзным видом кивнул. - Вот тебе простые вещи. Принципы. «Слушай» - вот первый принцип. Важней слушать своих сотрудников, чем ими распоряжаться. «Решай» - вот второй. Когда надо принять решение, делай это. Верное, неверное - потом разберёшься. А тре- тий - «верь». Никогда не пытайся построить штуку, в которую не веришь. Потому что иначе, когда тебе урежут бюджет - а его урежут, - ты не сможешь с честны- ми глазами послать ублюдков ко всем чертям. - Это точно, - с признательностью заметил Ван. - Чистая правда. - Сынок, государственные программы - они как люди. Они с возрастом в маразм впадают. Коснеют. Для «шарашки» это не годится. Надо работать быстро, тихо и вовремя. Три принципа у нас уже было - вот тебе три правила. - Понял. - Когда я говорю «быстро», это значит - в тесном кругу. Маленькая компания,
лучшие спецы, и никого больше. В пятьдесят раз меньше народу, чем в обычной компании. Никаких длинных отчетов. Никогда не читай длинных отчетов. А того, кто такой напишет, увольняй сразу. Никаких долгих совещаний. Надо, чтобы все работали одной командой, не отвлекаясь, только над проектом. Инструментов из рук не выпускать, от самолёта не отходить. Держаться проектного задания и не отступать. Только так можно добиться результата. - Мне записать? - Ты слушай внимательно, твою растак! Хорошие парни полжизни угробили, что- бы это узнать! Старик задохнулся. - Когда я говорю «тихо», это значит - без болтовни. Никогда не хвастайся тем, что делаешь. Никогда. Делай свое дело и не требуй признания. Если никто не знает, кто ты, никто и не проведает, чем ты занимался. Кроме врага, конечно. Дед расхихикался снова и закашлялся. - Русские спутники каждый день пересчитывали автомобили у нас на стоянке! Эти московские шпионы больше знали о моей работе, чем моя семья! Наступила мучительная пауза. Так долго и откровенно Ван никогда прежде с дедом о работе не беседовал. Конечно, он с детства знал, что дед строит само- лёты , но детали всегда заволакивало фамильное молчание Вандевееров. Ван разглядывал желтые обои. Бумага отклеивалась от стены и рвалась. - Моя вторая жена, правда, знала о моей работе, добавил старик, будто защи- щаясь . - Но Анджела была моей секретаршей! И третья жена - тоже. Ну, Дорис была не совсем секретарша... Дорис была агентом «Нортропа» по найму. - Старик вздохнул. - Не надо мне было переходить в «Нортроп», но кресло начальника «шарашки» забил за собой Бен Рич, а строить гражданские дозвуковики у меня никаких сил не было. - Ты говорил про «вовремя», - напомнил Ван. - Точно! Ты прав. Надо всё делать вовремя. Надо подключаться к работе, по- куда у всех глаза горят! Прежде чем начнется бюрократия, и за каждый цент станешь драться насмерть! Самое трудное - правильно время рассчитать, сынок. Надо знать, когда браться за работу. И знать, когда уходить. Старик натянул, наконец, рубашку на костлявые плечи. От статического элек- тричества редкие волосы его встали дыбом, точно пух одуванчика. - Я-то выбрался. Отвертелся, наконец. А надо было уходить раньше. - Почему, дед? - Это всё бухгалтерия. - Старик с омерзением сделал вид, будто считает банкноты. - Бухгалтерии ремонт не нужен, сынок. Этот японский министрик и его чёрные деньги... после той истории «Локхид» уже не оправился. Как только бух- галтерия победила - кончилась «шарашка». Когда деньги берут верх над техни- кой , всему конец, сынок. Когда деньги берут верх над техникой - всё, остались только хром и обтекатели. Вана кольнуло сочувствие. Ему было семь лет, когда прогремел скандал со взятками в «Локхиде». Если бы не дедово отчаяние, Ван и не вспомнил бы о том случае - всего лишь полузабытый позор эпохи Уотергейта. Но позднее эта история всплыла перед ним ещё раз - когда японец из «ДоКо- Мо»15 пытался объяснить ему, почему у Японии возникло столько проблем. Почему Япония, страна лучших в мире инженеров и самых крутых гаджетов, провалилась в черную дыру. В восьмидесятых казалось, что японцы будут править миром. В де- вяностых уже не казалось. Ван как-то сразу решил для себя, что мир оборонных контрактов живет корруп- цией. Трудно развеивать несуществующие иллюзии. По счастью, сам он обитал в мире компьютеров и телекоммуникаций. Совсем в другом мире. - Ну вот... - пробормотал старик. - Это всё, сынок. Всё, что тебе нужно знать. Теперь можешь ехать домой, и выпить за здоровье. Ведущая компания на японском рынке мобильных телекоммуникаций.
Дед рассеянно перебрался поближе к столу и споткнулся о натянутый между ящиком и розеткой красный провод. С удивлением вытащил сверкающий клеевой пистолет и осторожно примостил на столешнице. - Ты только глянь на это чудо, - промолвил он. - Дед, я уже видел паяльные пистолеты. - Такого ты ещё не видал, малыш. Мне его сварганили ребята из Бербанка, ко- гда мы отожгли швы на корпусе «Дрозда». А корпус мы варили из листового тита- на - на трех Махах обшивку греет так, что свинец плавится! - Он потряс писто- летом. - Давай покажу. Ван с ужасом заметил, что дешевая розетка уже пожелтела и начала оплавлять- ся. - Дед, не стоит плавить свинец в этой штуке. - Да ну, она любой припой берет, без проблем. Дед зашарил в ящике стола, перебирая пыльный мусор. - Дед, дай мне эту штуку! - Для тебя она слишком старая. Мне ее ребята спаяли в шестьдесят третьем. Именной супербластер Чака Вандевеера! - Он восторженно ухмыльнулся. - Чертов- ски славная вышла шутка. Хорошие были ребята, веселые. - Дед, я куплю тебе в универмаге новый. - А этот я тебе не отдам. Он мой. Тебе, правда, нужен паяльный пистолет, малыш? Зачем? На это Вану ответить было нечего. Старик прищурился. - Не можешь рассказать? Секретно? Это всё электроника. - М-м... ну да. - Там сплошная пайка. Лампы, всё такое. - Точно! - подхватил Ван. - Сплошная. - Тогда забирай его, Дерек, сынок. Оставь у себя, покуда будет нужен. - Спасибо большое! Ван торопливо выдернул паяльный пистолет из розетки и, пошуршав липучками, уложил опасное устройство в самый большой карман. По крайней мере, дом не сгорит. - Дед, - он обвел комнату свободной рукой, - как ты здесь оказался? - Прячусь я тут, вот что! С тех пор, как выбрался из дурдома! - Дед Чак по- стучал по обтянутому пергаментом лбу. - Старик Келли - вот кто не умел вовре- мя рвать когти! Склероз его скрутил, вот в чём была его беда... Я же помню, как он валялся на больничной койке, почти парализованный, и честил Аллена Даллеса - это когда Даллес уже помер давно... Совсем из ума выжил! А вот малыш Шрини... Он ещё мальчишка, конечно, Шрини-то, но неплохой инженер, из лучших моих ре- бят... Вот, компьютер мне починил, теперь читает вслух инструкции... Нарасхват сейчас парень идет, занятой весь из себя... Это его комната. - Самолёты он любит, - заметил Ван. - Знаешь, я плачу его матушке за стол и кров. Она нынче вдова... Семейные ценности, дело серьёзное. - Старик вновь обернулся к столу, в безропотном смятении взирая на груду пластмассовых деталек. - Вот это... это Р-38, «Лайт- нинг». Первая, классическая модель Келли Джонсона. «Лайтнинги» сбили адмирала Ямамото. - Он постучал по фюзеляжу механическим карандашом. Вот тебе и Перл- Харбор - так-то, адмирал? Добро пожаловать в ад! Зазвонил один из телефонов. Ван запустил руку в карман. - Вандевеер слушает. - Где мы?! - донесся из трубки жалобный вопль. Хельга. - Где вы? - Мы уже приехали. Это Бербанк. - На улице ни души! Я всюду смотрела! Мне страшно! Почему телефоны так пло- хо работают? Я всё время забываю, какой код нужно набирать... - Я сейчас за вами приду, - пообещал Ван.
- А Диснейленд где-то недалеко? - Хельга, я сейчас за вами выйду! Ван вышел из комнаты. Дед, удивленно моргая, последовал за ним, по- стариковски волоча босые ноги. - Над «Лайтнингами» я поработать не успел, - бормотал он, разводя руками. - Это ещё до меня было. Но у тебя ещё всё впереди! Это твой Перл-Харбор! - Он оскалил неровные зубы. - Чёрт, как я проголодался. В гостиной дед Чак деловито свернул не в ту сторону и поспешил к входной двери. Он уцепился за круглую медную ручку - пальцы соскальзывали. Щелкнул замок, но дешевая латунная задвижка под притолокой удерживала дверь на месте. Задвижки дед так и не заметил - ему в голову не пришло поднять голову. Он только царапал гладкий медный шар, раздраженно бурча, а Ван в отчаянии взирал на него. В конце концов, старик сдался. - Ну, так как насчет завтрака, сынок? - спросил он с напускной бодростью. Ван поплелся за ним в кухню. Там уже ждала тихая вежливая госпожа Шринива- сан. Она насыпала старику отрубных хлопьев в стальную миску, залила молоком, подала большую резную ложку. Старик хмуро уставился на хозяйку через ламинат- ный стол. - Телевизор! - потребовал он. Индианка покорно щелкнула пультом. Ван сбегал за Хельгой. Та при виде его разразилась от облегчения нервной болтовней. Ван терпел. Он замечал, что рослая, фигуристая, сентиментальная Хельга многим мужчинам кажется сексуальной, но никогда не мог понять, почему. Девушка была совершенно не в его вкусе и не привлекала ни капли. Ван был до- волен, что молодая шведка ловко обращается с ребенком, по общество ее возбуж- дало его не больше, чем компания ручной ламы. Когда он привел ее в квартиру, Хельга с госпожой Шринивасан уставились друг на друга так, словно прибыли в Калифорнию не из Индии и Швеции, а с Венеры и Юпитера. Обе казались Вану милыми или, по крайней мере, приличными женщинами, но установить контакт у них как-то не получалось. Друг с другом они общались через Вана: «Спросите вашу блондинку, не хочет ли она присесть», «Спросите эту милую даму, где у нее тут ванная, ну, то есть уборная». Старик в раздра- жении прибавил громкости. Утренние новости надрывались, рассказывая о войне и ужасе, бумажных полотенцах и таблетках от головной боли, самоубийстве и мес- ти. Затрезвонил телефон. Звонил сосед - мистер Чан. Мистера Чана удивил шум по- утру. Он спрашивал, не грабят ли его соседку. Похоже было, что госпожа Шрини- васан, вдова со стариком на руках, во всем полагалась на мистера Чана, китай- ского зеленщика в отставке. Пришлось пригласить и мистера Чана. Тот пришел - невысокий, седой и сгорб- ленный, в натянутых до подмышек штанах. Мистер Чан окинул взглядом гостей, уселся среди пышных подушек на плетёной кушетке госпожи Шринивасан и принялся сворачивать самокрутку. Делал он это так сладострастно и тщательно, что ста- новилось ясно - курение поглощало всё его свободное время. Госпожа Шринивасан заварила зеленый чай. В кармане у Вана зазвонил другой телефон - проснулась Дотти. Они с малышом тоже зашли в дом. Явление малыша Теда вывело деда Чака из хандры. Ван помог старику пересесть на плетёную кушетку и устроил малыша на тощем колене. Вме- сте двое Вандевееров смотрелись, точно на открытке. Даже мистер Чан улыбнулся поневоле. Ван едва не онемел от неожиданного сходства между правнуком и пра- дедом : такие же круглые щеки, такой рассеянный взгляд прищуренных серых глаз. Дотти отобрала Теда у старика, пока испуг малыша не перерос в плач. Исполь- зуя ребенка в качестве кирки, она быстро расколола лед между Хельгой и госпо- жой Шринивасан. Очень скоро все трое уже квохтали над малышом счастливым ин- тернациональным курятником. В животе у Вана заурчало. Настроение портилось
стремительно. Программист понял, что хочет жрать. Было очевидно, что прокормить такую ораву незваных гостей госпоже Шринива- сан не под силу. - «Кентукки фрайд чикен»? - предположил Ван. Прозрение его встречено было всеобщим согласием. Госпожа Шринивасан была вегетарианкой, но только не по праздникам. Для мис- тера Чана после краснокитаискои культурной революции жареная курица являла собою вершину роскоши. Хельга обожала американский фаст-фуд. А дед и Тед мог- ли обсасывать косточки. Ван съездил за «семейной» коробкой особо прожаренных ножек. Забираться в машину снова, хоть бы ради того, чтобы проехать пару кварталов, было всё рав- но , что расчёсывать солнечный ожог. Когда Ван вернулся в дом госпожи Шринивасан, оказалось, что прибыли ещё двое гостей. Смуглая женщина средних лет в строгом черном брючном костюме и защитного цвета куртке с капюшоном. И немолодой солидный мужчина в дизайнер- ских джинсах, с золотой серьгой в ухе и седеющим «хвостом» светлых волос. Это был отец Вана. Наступила тишина. - «Кентукки фрайд чикен»? - спросил, в конце концов, отец. - Э... да, пап. - На завтрак? - Угу. Ван демонстративно поместил картонку в центр стола. Отец набрал побольше воздуха в грудь и выдал цитату: - Позвольте мне прописывать стране диету; кто пишет её законы, мне безраз- лично16 . Вана охватило знакомое отчаяние. Ну почему отец всегда так себя ведет? По- чему не может сказать прямо, что думает? Почему должен был добыть из дальних закоулков хипповского черепа очередную нелепую, бессмысленную, околополитиче- скую цитату? Роберт Вандевеер был когда-то стипендиатом Родса17. Губительно одаренный, он был в буквальном смысле единственным человеком в мире, владев- шим одновременно языками пушту и банту. И единственным знакомым Вану челове- ком, использовавшим в устной речи отчетливо слышимую точку с занятой. Ван мрачно глянул на отца. Тот выглядел скверно: лихой, щеголеватый, абсо- лютно ненадежный. Но не так скверно, как обычно. Например, он был трезв. Отец блеснул короткой, весёлой («Папа пришел, всё хорошо») улыбкой, улыбкой тонкой, ломкой и прозрачной, как целлофан. Как отец прознал, что Ван в Кали- форнии? Как подгадал время? Без единого слова, звонка, е-мейла - даже разре- шения не спросил! Невозможный человек. - Скорее ранний обед, - милосердно вмешалась Дотти. В редкие минуты встреч с непредсказуемым свёкром Дотти обожала играть роль миротворицы. - Пахнет вкусно! - провозгласила Хельга, жадно зарывшись в картонку с кури- ными ногами. Все разом сгрудились вокруг стола, занятые веселой болтовней, - все, кроме потерявшего аппетит Вана. Пытаясь скрыть замешательство и обиду, он передал особо прожаренную ногу деду - тот стоял посреди толпы, усталый, недоумеваю- щий, всеми забытый. Ван никак не мог понять, почему его личными, щекотливыми проблемами занима- 16 Элберт Хаббарл (1856- 1915), американский философ и писатель, автор множества афоризмов. 17 Стипендию Родса для учебы в Оксфордском университете в США ежегодно получают 32 лучших студента, отбираемых по национальному конкурсу.
ются шведы, индусы и китайцы. Все были вроде бы довольны жареной курицей... но как он вообще попал в этакий переплет? - Сынок - это Рейчел Вейсман, - представил отец свою новую подружку. - Привет, - неохотно проронил Ван. Рейчел изобразила полукниксен, пытаясь достать из картонки куриную ногу. Бедро ее как-то странно гнулось. - А вы из каких мест? - поинтересовалась Дотти. - Из Боготы, - соврала Рейчел. - Я нефтяник. - Мы с Рейчел купили прекрасную residencia к северу от города, - усугубил отец. Дотти прищурилась. - Роберт, так вы теперь перебрались в Колумбию? Насовсем? - Всё не так страшно, как пишут в газетах. «Природа каждое время года ода- ряет собственной красотой»18. Отец бросил на Рейчел ласковый ободряющий взгляд. Похоже было, что его спутница в опасности ещё большей, чем предполагал Ван. Рейчел, как заключил Ван, была явно еврейкой, а никак уж не колумбийкой. Даже отец, светловолосый и плечистый, больше нее походил на латиноамериканца. Роберт Вандевеер был сложен точно медведь, но, ещё прежде чем он поступил на работу в ЦРУ, в нем затаилась какая-то странная гнильца. Но только когда его загнали в отдел по борьбе с наркотиками, этот тупик карьеры разведчика, гор- дость его не выдержала. В восьмидесятые годы Афганистан его слегка взбодрил: он вновь приобрел фор- му, слегка подлатал свой брак и даже вывез Вана в поход и на рыбалку в горы Калифорнии. Но в Анголе он отчудил нечто совсем уже неописуемое. Обыкновенно ЦРУ не направляло лучших своих агентов в страны третьего мира на задания, грозящие малярией и чреватые поносом, но отец Вана был очаровашка. У него на- личествовал особый талант загонять себя в ситуации, где его присутствие было неприятным, нежеланным, ненужным и больно умным. В Анголе отец пересек какую-то невидимую черту и уже не смог выбраться на- зад в мир здравомыслия. Что-то елейно подлое осталось в нем навсегда. Из Ан- голы он вернулся с глазами, немигающими, как блюдца, всё чаще цитировал по- этов... Кошмары детства возвращались к Вану: когда мать визжала от тоски, а отец влетал в кабинет и запирался там, чтобы нюхать кокаин и переводить Уолта Уитмена на африканские языки. В эти часы Ван тихонько закрывал дверь своей комнаты, запускал модем и погружался глубоко-глубоко, в самые недра программ- ного кода. В каком-то смысле он так оттуда и не вылез. Дотти болтала за всю компанию. Губы ее шевелились, покуда Ван стоял, погру- женный в безмолвные раздумья. Только сейчас он понял, о чём именно говорит жена. В машине у нее было много времени, чтобы поразмыслить, и она приняла смелое решение. Дотти собиралась бросить лабораторию в Бостоне и заняться со- вершенно новым проектом. - Так что, если Дерека ждет другая карьера, для меня сейчас самое время сменить место, - доверительно сообщила она всем. - Ммм-ммм! Отец невыразительно закивал. - Это постоянно открытое предложение. Потому что Тони Кэрью... слышали о Тони Кэрью? Он единственный наш по-настоящему знаменитый знакомый. Давосский фо- рум, конференция «Возрождение»... - Наслышана, безусловно! - заметила Рейчел, впервые проявив интерес к окру- жающему миру. - Понимаю, - проговорил отец. - Вот как, Дерек? Тони, должно быть, твой до- Чарльз Диккенс, «Николас Никльби».
брый друг, который работает на Томаса Дефанти? Ван сообразил, что от него ждут ответа. - Вроде того. - А вы встречались с самим Томасом Дефанти, доктор Вандевеер? - ввинтилась в разговор Рейчел. - Да, - хором отозвались Ван и Дотти: на «доктора Вандевеера» откликались оба. - Это будет мое новое место работы, - сообщила Дотти. - Один из фондов То- маса Дефанти финансирует обсерваторию в Колорадо. Он всегда поддерживал при- кладную астрономию. Это очень было похоже на Дотти, с тоской подумал Ван. Если уж он решил раз- рушить установившийся между ними хрупкий, призрачный статус-кво, она не ста- нет с ним спорить. Она поддержит мужа безоговорочно и тем разрушит их семей- ную жизнь ещё быстрее. Неужели Дотти переберется из Бостона в Скалистые горы, в то время как Ван переедет из Нью-Джерси в Вашингтон, чтобы работать на кон- тору Джеба? Тогда их совместное бытие сойдет к нулю. Останутся только е-мейлы. Довольная Хельга жадно обгладывала куриное бедро. Она ещё не понимала, что скоро - очень скоро - Вану придется её уволить. Ему негде было теперь посе- лить няньку. Меблированная комната в мервинстерском особняке отошла в исто- рию. Ван вытащил из картонки кусок курицы и мрачно впился в него зубами. Под женскую жизнерадостную болтовню он молча обсосал косточку, отправил её в мусорник и вышел к машине. Отщелкнув багажник, он вытащил телефон «Иридиум» - огромный и тяжелый, точно кирпич. До сих пор ему не выдавалось случая пого- ворить по «Иридиуму»: мало того, что телефоны были неудобны и дороги, так ещё и не работали в помещении. Компания спутниковой связи обанкротилась в свое время, но в последний момент её новых владельцев спасло министерство обороны США.. Армия осознала вдруг, как удобно иметь под рукой систему связи, которая работает в захолустье вроде Афганистана. Сейчас Вану предстояло воспользо- ваться системой в первый раз. Судьбоносное решение - например, принять пред- ложение Джеба - стоило нелепых сателлитных тарифов в два доллара за минуту разговора. Отец выбежал за ним следом. - Я знаю, что тебя заманивают в Вашингтон, сынок! Но ты не обязан согла- шаться . Оно того не стоит! - с обезоруживающей искренностью выпалил он. Ван по-мальчишечьи стеснительно пожал плечами. - Подумай лучше. Что ты с этого будешь иметь? Открытку к Рождеству от Генри Киссинджера? Сынок, я знаю людей из «Аль-Каеды». Лично. Это ничтожества. На них обращают внимание, только когда они взрывают вместе с собой наши самолёты и дома. «Аль-Каеда» ничего не может построить. Ничего не изобретёт. А ты мо- жешь , сыпок. Ты строитель, ты изобретатель. Такие, как ты, превращают в ни- чтожества таких, как они. - Слушай, пап, я всего лишь пишу софт. Не надо лишней философии. Я никого не собираюсь убивать. Но информационная безопасность - это действительно важ- но . Ван жалобно вздохнул. - Это просто кошмар. Ты не представляешь, что это такое - администрировать большую сеть. Пока не попробуешь - не узнаешь. Нор- мальному человеку невозможно представить, какой там бардак. Там от рождения века порядок не наводили. На пороге квартиры показался дед. Приглядеть за ним было некому. Старик де- ловито зашагал в сторону перекрестка. - Это к любой организации относится, сынок, настаивал отец. - Я бы тебя с Олдричем Эймсом познакомил, кабы он уже в тюрьме не сидел. Этот сукин сын - просто пример тому, как рыба гниет с головы. - Отец застонал. - Эймс продал
все наши источники в России. И никто в конгрессе этого даже не заметил, вооб- ще не заметил! Наши парни умирали, и никто этого не видел. - Пап, а какие-то пацаны из Канады рушат Интернет на спор. Так тоже не пой- дет. Оба разом перевели взгляд на деда. - Да я только за пачкой «Мальборо»! - возмутился старик. - Я хочу, чтобы ты был счастлив, сынок, - не унимался отец, решительно под- хватив деда Чака под костлявый локоть. - У тебя уже всё есть, Дерек. Прекрас- ная карьера, вся жизнь впереди. Твоя девочка тебя обожает, у вас чудесный ма- лыш. Ты понимаешь хоть, чем рискуешь? Тем, чего уже не вернуть. - Пап, мне не отделаться так легко. Я нужен этим людям. Потому что я могу им помочь. Все остальные уже облажались. - Дерек, если ты перейдешь на работу в Вашингтон, те, кто всего лишь обла- жался, станут тебе лучшими корешами и боевыми товарищами. Потому что прихо- дить к тебе станут такие сволочи, что ты и представить не в силах, с такими вопросами, что волосы дыбом встают. А тебе нет надобности опускаться на их уровень. - Есть надобность, папа, есть! Я знаю, что могу что-то сделать, и я должен попытаться. Если никто не попробует хотя бы привести Интернет в порядок, бу- дущее просто... Ван осекся. Для него это была слишком длинная речь, и отец не понимал в ней ни слова. Отец воспринимал Вана как мягкотелого мечтателя из поколения счаст- ливчиков, любимцев фортуны. Ван не знал, злиться ему или пожалеть родителя, поэтому чувство его охватило то же самое, что всегда преследовало его рядом с отцом, - мучительное смятение. - Интернет превращается в ад! - заорал он. - В кошмарную помойку! Где каж- дая приличная компания разоряется за год. Вирусы и трояны повсюду. Судебные иски, куда ни глянь. Где психи из худших уголков земли пытаются надрать тебя на бабки или продать порнуху или наркоту... Отец с тревогой покосился на него. Дед недоуменно поглядывал на рассвире- певшего внука. Даже самому себе Ван показался нелепым истериком. С какой дури он взялся выкладывать наихудший сценарий эволюции кибермира? Не надо было от- крывать рот, понял он. Не надо было разрушать их драгоценные старомодные идеалы. В мире таились ужасы превыше их скудного понятия. ГЛАВА 4 Чечня, ноябрь 2001 года Американские агенты в Чечне маскировались всё лучше. Но своими они на Се- верном Кавказе не станут никогда. У них не было вшей, и от них не воняло. На голом скалистом уступе Полковник лежал вместе с американцем по фамилии Икота: лежал так близко, что это напоминало любовные объятия. Черная ушанка и мятая полевая форма советской армии на американце помогали ему выглядеть при- вычно среди местных жителей. Но зубы его сверкали неестественной белизной сквозь седеющую бородку, а лицо было неприлично чистым. Шелковистое альпини- стское белье грело драгоценную шкуру американца от лодыжек до запястий. Носки у него были целые и крепкие. А поверх них - прокладки. Тонкие мешочки, вол- шебным образом предотвращавшие мучительную гниль «траншейной стопы». Как гон- доны на ногах. От самого Полковника сильно несло потом, страхом, скукой, перегаром и «бе- ломором», но весь этот букет совершенно терялся в непереносимой вони гниющей полутуши ишака. Вокруг этого уязвимого участка чеченской «трубы» стычки слу-
чались постоянно. Неглубокая пещера, в которой скрывались Полковник с Икотой, обыкновенно служила убежищем бандитам, так что пролетающие мимо федеральные вертолеты регулярно по ней отстреливались. Время от времени под удар «громо- вой палки» подворачивался контрабандистский ишак. Сегодня они с Икотой будут убивать чичей. Не всех, конечно. Ровно столько, чтобы доказать хозяевам американца, что идея работает. Во всём мире не хвати- ло бы солдат, чтобы на всём протяжении охранять все трубопроводы мира от всех воров, саботажников и вандалов. Эту задачу следовало как-то перепоручить ма- шинам - ведь трубопроводы служили артериями для всех машин планеты. Воры, точно комарьё, научились прокалывать нефтеносные сосуды и питаться их содер- жимым. Машинам в ответ следовало научиться находить, преследовать и убивать. Икота сунул Полковнику тяжелый, как кирпич, спутниковый телефон. - И снова здравствуй, Алексей, - прощебетал телефон по-русски. - Привет, красавица, - отозвался Полковник, тут же повеселев. Ему уже не казалось странным, что приходится по спутниковому телефону об- щаться с незнакомой женщиной в Бетесде, штат Мэриленд, только ради того, что- бы переговорить с Икотой. Но американец знал по-русски не больше дюжины слов, зато был человеком практичным. Если он не мог потащить переводчицу за собой на поле боя, он ей просто позвонит. - Мы так близко сошлись, милочка, и так быстро, - заметил Полковник. - Но, как понимаю, вскоре мы расстаёмся? - Мне тоже жаль, но... такая работа, Алёшенька. Икота расстегнул пятнистый рюкзак и вытащил оттуда изумительную снайперскую винтовку: сплошь углеволокно и глянцевый белый стеклопластик. Потом протявкал что-то в телефонную трубку. Полковник снова приложил трубку к уху. - Уйма всякой технической фигни про его большую пушку, - пояснила женщи- на. - Тебе это интересно? Переводить? Икота явно был бывшим военным - у него остался взгляд солдата, - но офици- ально считался гражданским консультантом. На памяти Полковника Икота впервые взялся за оружие: винтовку пятидесятого калибра западного спецпроизводства. С такими игрушками ходят изнеженные спецназовцы. Которым, в отличие от русских солдат в Чечне, не приходится каждый день валяться в грязи и крови, убивая мусульманских террористов. - Красавица, только если тебе это интересно. Ты мне и скажи - хороша ли его ба-альшая пушка? - В постели, что ли? В постели он ве-ли-ко-ле-пен, - спокойно отозвалась переводчица: американка, бесстыдная совершенно. Полковнику это очень нрави- лось . С непривычки. - Накачанный парень и на лицо не урод, - согласился Полковник. - И зубы у твоего Икоты белые. - Его фамилия не Икота, а Хикок. Майкл Хикок. Полковник попробовал оба варианта на вкус: Икота, Хикок - какая, к чертям, разница? И кому какое дело, если они общаются только через переводчика? Странные вещи порой тревожат женщин. - Он тебя хоть любит-то? - спросил Полковник. - Не один ли ему хрен? - Любит? - грустно переспросила переводчица. - Да он не знает даже, что это такое. Только и слышу от него: «Счастливо оставаться». Зато покупает мне де- шевое бельё с кружавчиками. - Господи ты боже мой, как так вышло, что люди разучились любить? Куда ка- тится мир? - промолвил Полковник, садясь на любимого конька. - А раз уж это последняя возможность с тобой поговорить, могу я попросить твоего мудрого со- вета по личному делу? Я должен решить, что делать с Наташкой. - Не меня об этом спрашивать надо, Лёша. Несчастливая я.
- Если я оставлю Наталью здесь, «чехи» ее шлёпнут, потому что она со мной спала. Если отвезу ее домой в Питер, её убьют, потому что она «чёрная». Если мы оба останемся здесь, на Кавказе, рано или поздно нас убьют обоих. Я уже не говорю о моей жене! Ну и что прикажешь делать? - Ладно, подскажу. Подкопи денег и делай ноги из страны. Моя мама переехала в Нью-Йорк в семьдесят восьмом. Так что она удрала из России, чтобы я, её единственная и любимая дочка, заводила теперь безнадежные интрижки с чокнуты- ми американскими наёмниками. - Мучительный вздох переводчицы донесся до ушей Полковника через полмира. - По крайней мере, «Исполнительные решения» при- строили меня на отличную должность. Медстраховка, стоматология, все дела. Ли- посакцию себе сделаю, вот. Икота выхватил телефон у Полковника из рук. - Теперь он хочет, чтобы ты заглянул в прицел большой винтовки, - сообщила женщина. - И злится, что ты так долго болтаешь со мной, а ему и слова не го- воришь . - Это потому, что ты умна и обаятельна. А он всего лишь опытный киллер. Мо- жет, перейдем к главному? Моя Наталья - единственная счастливая женщина в Чечне. Правда-правда. Есть что-то несказанно сладкое в том, чтобы отдаться злейшему врагу... Наташа святая женщина, такая тихая... я в ней словно растворя- юсь... просто беда какая-то... Я на неё кричал раньше, бесился сдуру... Я её так люблю, что даже пить бросил... Икота нетерпеливо ткнул пальцем в огромную винтовку. Полковник устало встал на четвереньки и покорно приник к черному резиновому наглазнику прицела. С очками ночного видения он сталкивался раньше - ими пользовалась «Альфа». Но с такой штуковиной - никогда. Это было что-то фантастическое. Взгляд сквозь этот прицел пронизывал кавказские сумерки, будто совиный. Икота рявкнул что-то своей обиженной американской любовнице. Его спонсоры отправили Икоту в Чечню с огромным запасом военных игрушек и без всякого зна- ния иностранных языков. В дикие горы Кавказа он подался всего лишь с тремя игрушечными самолётиками-роботами, шестью видеокамерами, сотней хрупких ане- мометров, спутниковыми телефонами, солнечными батареями, ударостойким компью- тером в стальном корпусе камуфляжной расцветки... а также толстой стопкой банк- нот и тугой папкой с документами за подписями всевозможных олигархов и высо- ких чинов. «Тюмень-нефтегаз» и «Коноко-Филипс», «ЛУКойл» и «Эксон-Мобайл», «Сибнефть», «Халибертон» и «Шеврон-Тексако». В бумагах Икоты многократно мелькала подпись министра энергетики Игоря Юсуфова. Алексей Кузнецов, Томас Дефанти, Михаил Ходорковский. И даже разрешение на ввоз за подписью не кого- нибудь, а Владимира Путина. Не то чтобы Икота был лично знаком с этими важными птицами или те знали о его существовании. Но вот услуги, которые готов был предоставить Икота, им определенно требовались. И когда американец утверждал, что не шпионит, а все- го лишь выполняет легальную работу по контракту с частными компаниями, - ско- рей всего, он говорил правду. Полковник повернул винтовку Икоты на сошках, через непривычный прицел раз- глядывая светящийся увечный пейзаж. Бессчётные бомбардировки превратили мест- ные нефтехранилища в груды стальных обломков. Сквозь горы скверного бетона и рваного рубероида прорастали тощие десятилетние деревца. Нагретые поверхности в тепловом спектре сияли ярко. Выглядело это хирургически жутковато - будто кровоточили вспоротые жилы самой земли. Почему только такая красота зря растрачена на скучную работу - отстреливать нефтяных воров? Полковник осторожно подкрутил верньер. Молодой месяц взбухал в перекрестье прицела, расцветая квадратными пикселями. Он казался огромным и сырно- оранжевым, словно корка огромной пиццы в лучшем московском «Пицца-хате».
Электронный анализатор, заменявший оптику, творил своё волшебство: пылающий серп становился всё темней, всё глуше, пока взгляду Полковника не предстала обширная темная равнина между рогами месяца - озарённая, в священном трепете осознал Полковник, светом стареющей Земли. Из глубины лунного кратера подмигнул ему алый огонёк. Полковнику понрави- лось , как оживали лунные округлости в его кровавом свете. Только через секун- ду он сообразил, что на Луне не должно быть видно никаких огней. Там вообще нечему светиться. Это же, в конце концов, Луна. Полыхнул и угас второй огонёк, в другом кратере. Полковник отклеился от ре- зинового окуляра и уставился на луну невооружённым глазом. Человеческому зре- нию она представала далеким узким полумесяцем. Красный огонёк был слишком слаб, чтобы разглядеть его... хотя нет - это же инфракрасный прицел. Он видел на Луне тепло, а не свет. Он снова припал к окуляру. Призрачная алая искра танцевала по лунной по- верхности , оставляя по себе тусклый след. Полковник вцепился в телефонную трубку. - Передай Икоте, что я видел на Лу- не что-то странное. Кажется, вулкан. - Что? Я не могу это перевести. - Вулкан! На Луне! Извержение! Красный свет! В прицел хорошо видно. Переводчица рассмеялась. - Ах, это! В эту цифровую штуковину? Там же всё на электронике, Лёш! Напряжение внезапно отпустило загривок Полковника. Конечно. Просто шалит дурацкая техника. Что вероятней - пришельцы там, или действующие вулканы на Луне, или всё же покрасневшие нечаянно пиксели в матрице экрана? Экая глу- пость... Икота дёрнул Полковника за рукав и ткнул пальцем в экран компьютера. Скры- тые в ночной темноте самолётики прислали новую серию снимков. Вверх по ущелью пробирался грузовичок-пикап «тойота», совершенно новый - без сомнения, куп- ленный на саудовские деньги. Полковник поднял два затянутых в кожу пальца. Грузовиков будет два, как всегда. И пеший заслон с автоматами и рациями. Икота покачал головой и полоснул пальцем по горлу. Он не собирался ждать случая прихлопнуть сразу обе машины. Для его целей это было не столь сущест- венно . Его задачей, сколько мог судить Полковник, было опробовать технику и систему снабжения на поле боя. Икота аккуратно воткнул проводок в видеоразъём на боку теплового прицела. Сдул пыль с плоской коробочки и бережно, как дра- гоценный камень, вставил в щель чистый диск. Потом дал отмашку Полковнику. Тот кивнул и занялся делом. Первая пуля пятидесятого калибра - стальная таблетка размером с большой палец - пробила капот «тойоты», прошив двигатель насквозь. Грузовичок застыл, и Полковник уложил ещё две пули в фонтан стекла и металла. Тощая бледная винтовка едва покачивалась на сошках при каждом вы- стреле. Шипели отходящие газы, но длинный чёрный ствол не озаряла вспышка. Винтовка действовала хирургически аккуратно. Только что сама по себе не стре- ляла . Из разбитого грузовичка вывалилась сверкающая человеческая фигура. Полков- ник выстрелил - промахнулся. Четвёртая пуля достигла цели. Нефтяной вор раз- валился на два полыхающих теплом куска: отдельно истерзанное тело и отдельно оторванная рука. Полковник потянулся к телефону. - Передай ему, что пора убираться из этой пещеры. Будут другие. «Чехи» нас не боятся совершенно и очень захотят отобрать снайперку. Икота вежливо выслушал тревожный писк в трубке и покрутил в воздухе паль- цем . Полковник нагнулся к трубке. - Мне плевать, сколько он запустил игрушечных самолётиков, и много ли они
разглядели. Мы сидим в темноте рядом с отрядом партизан. Они нас накроют ра- кетным огнем сверху и обрушат пещеру. Да, и передай ему, что винтовка отмен- ная. Выслушав перевод, Икота разразился долгой заранее подготовленной речью. - Лёш, он передает спасибо на добром слове. И говорит, что возвращается до- мой , ко мне. - В голосе переводчицы звучал восторг. - И увезет с собой спутниковый телефон, моя хорошая? - Конечно, заберет, Лёш! А винтовку оставит - ему не положено её в Америку ввозить. Говорит, можешь оставить её себе. Дескать, хорошему солдату приго- дится хорошая снайперка. Это в знак благодарности. - Щедрый парень твой здоровенный приятель. Икота предлагал солдату оружие, а не жалкую пачку долларов. Со стороны американца это была неслыханная так- тичность . Полковник был тронут. После такого щедрого подарка следовало пред- полагать , что они с американцем ещё встретятся когда-нибудь. Почему бы нет? Недостатка в нефтекрадах покуда не отмечалось. - Уж поверь, Лёша, он не на свои деньги её покупал! - Ну да. Понятно, не покупал. А кто-нибудь может купить. Хорошая снайперская винтовка стоит очень дорого. Особенно в хороших плохих руках. При этой мысли Полковник поёжился. Молодень- кие солдатики, только что призванные в армию, смятенные, обречённые - когда неслышимые страшные удары кромсают плоть... Но деньги в Чечне были только у од- ной стороны. Не той, на которой воевал Полковник. На его стороне была всего лишь армия одной страны, а не глобальный заговор. С деньгами у армии всегда было туго. Помыслить об этом было тяжело. И всё же... и всё же... Наташа. Да. Если придет- ся , он мог бы пойти на такое... ради Наташи. Любовь побеждает всё. ГЛАВА 5 Вашингтон, округ Колумбия, сентябрь 2001 года Тощие желтые краны оттаскивали от стен Пентагона почерневшие обломки. На стенах федеральных учреждений, словно бешеные обои, расцвели американские флаги размером с баскетбольную площадку. Тут и там проросли барьеры против машин-камикадзе, замаскированные почему-то под бетонные цветочные горшки. Улицы вокруг Белого дома превратились в голые асфальтовые дорожки, и только пробегали по одному-двое нервные туристы. Новосозданное Бюро координации прохождения критической информации собралось в старом здании Исполнительного управления под патронажем вице-президента. Набитый под завязку конференц-зал мог похвастаться кожаными креслами, сталь- ными кофейниками, обшарпанными столами красного дерева и портретом дряхлого государственного деятеля по имени Джон К. Колхаун19 (масло, холст). Мистер Колхаун был недоволен. Собравшиеся - тоже. Лица собравшихся Вану не были знакомы. А вот конторы - были. Каждое из фе- деральных агентств имело свои интересы в области информационной безопасности. У ФБР был департамент юстиции. У казначейства - Секретная служба. У министер- ства обороны - Управление информационного обеспечения. ВВС прислали птиц вы- сокого полета, в то время как ВМФ только разводил пары. Присутствовали пред- ставители департамента торговли, Национального института стандартов и техно- логий, НАСА, отряда быстрого реагирования компьютерной безопасности, Феде- 19 Видный политик начала XIX века, вице-президент при Эндрю Джексоне; защищал рабст- во и права штатов.
рального центра тренировки правоохранительных органов. И даже случайно зате- савшийся сисадмин из Совета но вопросам социального обеспечения железнодорож- ников . Приглашения рассылал Совет национальной безопасности - новые наниматели Ва- на . Это был первый бал Золушки. Если всё выгорит, значит, дело в шляпе. Если нет - Ван только что продул свою карьеру в бюрократической лотерее. Джеб, который отдал раскрытию компьютерных преступлений тридцать лет, был в сфере компьютерной безопасности живым динозавром. Немалую часть собравшихся в конференц-зале он учил лично, и большинство из них было обязано Джебу личными услугами. Ван успел заработать репутацию гениального программиста, но в лицо его не знал почти никто. Собственно, мало кто из собравшихся мог назвать по имени остальных. Совещание это представляло собой локализованную версию тех процессов, что шли по всему объёму федеральных правительственных структур, от Пенсильвания- авеню до «Квонтико», от Форт-Мида до Пентагона. 9/11 спровоцировало во всех федеральных спецслужбах ужасающий процесс, получивший название «пайки труб». Людей, всю жизнь отдавших узкой специализации, жизнь заставила сверять свои действия с представителями агентств, с которыми прежде они никогда не встре- чались . Что это за незнакомые типы из жутких дальних уголков американского прави- тельства? Соперники? Союзники? Нейтралы? Никто не знал. Новая империя «нацио- нальной безопасности» скоро пожрёт гордые своей независимостью бессчётные агентства: кто-то говорил, что шесть, кто-то - что двенадцать, а некоторые доходили до двадцати двух. Это значило, что безопасных мест больше не оста- лось . Но это значило и кое-что многообещающее - перспективы. Впереди маячила крупнейшая реорганизация федеральных органов власти за сорок лет. В такую эпоху компания маньяков-программистов способна вырваться из забвения, если окажется в нужное время в нужном месте. Может так случиться, что отважные бо- таны из дальнего серверного чулана в департаменте торговли станут командовать парнями из Секретной службы. Джеб относился к числу тех людей, которых программисты призывали в час от- чаяния. Внешне он напоминал Хатта-Джаббу в роли техасского рейнджера. На- строение его, обыкновенно мрачно-циничное, в ходе последних событий перешло в мрачно-агрессивное. Взгляд у него был стеклянный, как у человека, который го- тов был подвести итог своей жизни и всё подведенное поставить на карту. Он сбрил драгоценную свою бороду, обнажив гнездилище бледных подбородков. И даже нашел в Вашингтоне портного, который не побрезговал пошить ему синий саржевый костюм титанических размеров. Ван никогда раньше не слышал, чтобы Джеб отзывался на «доктора Еремеенко». Строго говоря, докторской степени он так и не получил никогда. И непроизноси- мую его фамилию тоже никто не помнил. В информационную безопасность Джеб при- шёл из патрульных полицейских после того, как столкнулся в шестидесятые с УНИВАКом в Хьюстоне. Джеб заколотил толстой ладонью по столу красного дерева, усмиряя хаос. «Со- бравшись здесь, - проревел он, - на совершенно секретное, закрытое совещание, мы можем навести некоторый порядок в федеральной политике информационной безопасности. Иначе говоря, взяться разгребать навоз». Против определений Джеба не возражал никто. Федеральные учреждения Америки пользовались компьютерами и сетями дольше, чем кто бы то ни был на планете. Это было скорее плохо, чем хорошо: в результате компьютерные сети федерально- го правительства принадлежали к числу самых древних, неудачных, неэффективных и глючных. Любой, кто поддерживал хоть малейшую связь с реальностью, знал, насколько всё плохо. До сих пор информационной безопасностью занималась спус-
тя рукава горстка недооплаченных подвижников-любителей, разбросанных по раз- личным службам. Единого руководства не было. Чёткой политики не было. Ответ- ственность не лежала и рядом. Бюджет? Курам на смех! Однако 11 сентября наступило, в кои-то веки, Судный день. Джеб это знал. Слушатели это знали. Это понимал конгресс. И все, кто смотрел новости или чи- тал газеты. Старые, разгильдяйские способы уже не годились. Всякий серьёзный кризис - одновременно и шанс для тех, кому хватит смелости рискнуть и выиграть. Сейчас, объявил Джеб, наступил ключевой момент, когда можно собраться, оценить волю и способности специалистов по компьютерной безопасности и, расчистив сцену, взяться за дело с новыми силами. Ван понимал, что Джебова проповедь возвещает большую беду. Джеб позициони- ровал БКПКИ как команду отмороженных камикадзе от программирования. Ван готов был рискнуть - рассуждая практически, иного выбора не было. Если он, Дерек Р. Вандевеер, должен стать чиновником госбезопасности, то Вашингтону придется пожертвовать ради этого старыми правилами. Какой-то не в меру энергичный умник из Института конкурентного предпринима- тельства попытался перевести стрелки на Вана. - А наш стэнфордский профессор согласится с неклассическим подходом доктора Еремеенко? - Быстро! - рявкнул в ответ Ван. - Тихо! И - вовремя! Никто не понял, что он имел в виду, но конференц-зал утих на целых двадцать пять секунд. Больше Вану никто вопросов не задавал - оно и к лучшему. Ван ненавидел со- вещания . Потому что никогда не мог себя показать. Он понимал, что представля- ет сейчас для Джеба что-то вроде орхидеи в горшке: натуральный гений- программист, лицензированный, одна штука, приглашен с поста начальника иссле- довательской лаборатории в ведущей компании страны. Пытаться переполитичить вашингтонских бюрократов ему не стоило. Ван уже придумал новую программу для своей будущей карьеры. Если уж ему приходится изображать нечто в горшке, пусть это будет кактус. Мысли как кру- той, гляди как крутой, говори как крутой. Настоящие профессионалы никогда не сюсюкают с клиентом. Некоторое время Ван слушал, окидывая случайно выбранных соседей мрачным взглядом и поглаживая клавиатуру лэптопа, потом заскучал. Собравшиеся усердно тыкали пальцами в небо. Никакого прогресса не наблюдалось; докладчики тверди- ли каждый о своём и пытались прикрыть срам. Что за чертовщина творится на са- мом деле, никто не мог сказать, но каждый опасался за себя и свою карьеру. Политика. Потому что мы в Вашингтоне. И ничего Ван с этим поделать не мог - оставалось только смириться. Два душераздирающих часа спустя Джеб перешел, наконец, к вопросу об аппа- ратном обеспечении работы нового бюро. Атмосфера в зале тут же изменилась. Всем собравшимся - без исключения - вопросы компьютерного «железа» были близ- ки. Очевидно было, что организации, которой поручено координировать меры по обеспечению компьютерной безопасности в остальных ветвях федерального прави- тельства, потребуется внутренняя сеть - новейшая, мощнейшая и, в общем, впе- чатляющая весьма. В этот момент Ван, дотоле жалевший себя и жестоко тосковавший по сынишке, немного взбодрился. Будучи профессиональным программистом, Ван в глубине души ненавидел инфор- мационную безопасность - ремесло скучное и недостойное его таланта. Застав- лять его трудиться над этой темой было всё равно, что заставить чемпиона Олимпийских игр по велоспорту ковать велосипедные цепи. Однако же в этом теперь состоял его долг. Кроме того, Вану пришлась по душе идея создать в натуре продвинутую систему безопасности с нуля, положив в ос-
нование теорию и прошлый опыт, а не накладывая один патч на другой и не слу- шая нелепые советы тупоголовых маркетологов. Если ему придется всю работу де- лать самому - тем лучше. Ван знал, что справится, работа была честная, хотя и скучная, и, во всяком случае, последователям он поставит высокую планку. Теперь ему оставалось убедить полный зал народу, что идея его сработает. Ван попытался победить страх сцены - своего старинного врага. Как справиться с демоном, Ван знал: обманом придать себе уверенности. Можно сделать вид, что перед ним полный класс стэнфордских аспирантов. Только какие из них аспиранты? Или представить себе, что у каждого бюрократа в зале красные трусы. Бандиты с Окружной не из тех, кто щеголяет в экстрава- гантном исподнем. А лучше всего - запустить руку в рюкзак и взять всех на прицел дедова бла- стера . Титанового бластера! Прямо в лоб! Вот уж чего они никак не ожидают! Эта мысль оказалась для Вана решающей: он пришёл в себя. - Ну, - заявил он, открывая лэптоп, - Джеб говорит, что мы должны быть от- кровенны друг с другом. Он вызвал на экран пауэрпойнтовскую пёструю диаграмму, чтобы зрители не за- скучали , и принялся тарабанить по бумажке: - Как видите, нынешняя индустрия информационной безопасности даёт вам впол- не определенные немногочисленные советы. Они посоветуют любому федеральному агентству затовариться их продукцией. Защищенные сервера, защищенные маршру- тизаторы, брандмауэры, криптография, системы опознания - всё новенькое, толь- ко с конвейера... Это традиционный способ. Ван поменял диаграмму на другую, ещё лучше с множеством разноцветных поло- сочек и стрелочек. - Но даже для нас, небольшого координационного бюро, необходимые закупки потянут на шестнадцать миллионов долларов. Таких денег у нас нет. Третья диаграмма. - Мы в БКПКИ не можем ждать, как обычно, восемь месяцев установки традици- онного защищенного оборудования. Мы со вчерашнего дня должны приступить к ра- боте. Ни времени, ни денег мы не можем тратить на лишние закупки. Но одновре- менно мы должны соблюдать весьма жёсткие условия безопасности. Совместите два этих вектора, и сойдутся они в одной точке. Ван поменял диаграммы. Экран довольно долго оставался тёмным, но, к облег- чению программиста, «Пауэрпойнт» не завис. - Мы должны создать самоновейшую, принципиально иную систему. Вырваться за пределы. Очень быстро. Очень тихо. Силами десятой доли тех специалистов, что были бы вовлечены в обычный проект. Совершенно новое оборудование и алгорит- мы. В зале стало тихо, как в церкви. Слушатели не сводили с Вана глаз. Джеб си- ял в бледных отблесках плазменного экрана. - У нас в БКПКИ есть одно огромное преимущество перед всеми остальными. Мы можем не оглядываться на безмозглых поставщиков софтвера, потому что мы, в БКПКИ, программируем сами. Так что мы в силах построить - и построим - собст- венный суперкластер «Грендель». «Грендели» базируются на устаревших процессо- рах, но параллельное распределение устраняет тупики фон Неймана. Ещё одна красивенькая диаграмма. - Всего за сотню тысяч мы создадим новую федеральную систему, по вычисли- тельной мощности превосходящую всю сеть министерства торговли. И - в ближай- шей перспективе - эта система будет превосходно защищенной. Потому что ни один хакер ещё не нашел и не вскрыл уязвимостеи в алгоритме распределённых вычислений «Грендель». Во всём мире есть с десяток программистов, которые этот алгоритм понимают. Все они - законопослушные американцы, академики про- граммирования... и все они очень, очень занятые люди.
Руку вскинул поздно пришедший долговязый парень с обшарпанным лэптопом на коленях: - Можно вопрос, сэр? - Да? - Вы, доктор Дерек Вандевеер, принадлежите к их числу? - Да. Остальные девять - мои знакомые. А вы кто такой? - Я вообще-то сетевой журналист, и... - Совещание закрыто!!! - взвыл Джеб, вскочив на ноги. Ван лежал в постели, пялился в потолок и размышлял о потоках. Вану всегда хотелось учудить с потоками данных что-нибудь важное и полезное, потому что поточная структура изначально совершеннее обычной файловой. Ван намеревался воспользоваться распределённой поточной структурой в новом «Гренделе», что было уже совсем лишним. Нет на свете кульхацкера, крэкера, пирата-активиста или даже разведслужбы, способных взломать «Грендель». Но «Грендель» на пото- ках - блин, это был бы полный рулез. Ван размышлял о потоках, слегка моргая. Размышлял очень вдумчиво. А потом очень-очень вдумчиво. В конце концов, до него дошло, что кто-то молотит кула- ками в дверь квартиры. Вздрогнув, он сел и натянул штаны. Квартиру в Вашингтоне Ван снял через Интернет, на сайте маклерской конторы. Ван очень торопился найти себе жильё в столице, а улица проходила достаточно близко от телефонного коммутатора, чтобы туда можно было протянуть ADSL- кабель . В gif-файле квартира выглядела пристойно. В действительности крошеч- ные комнатки воняли средством от тараканов. Ещё квартира отличалась голыми стенами из уродливого жёлтого кирпича, обшарпанным линолеумом и слоем мерзкой жирной грязи на стенах и потолке кухни. Унитаз качался. О соседях на веб-сайте тоже ничего не говорилось. Район оказался жуткова- тый . Ван завёл привычку держать у двери дедов бластер. Люди, которые стуча- лись к нему в дом, обычно пытались продать жильцу понюшку крэка или немного секса. Сняв очки, Ван припал к глазку. На темной обшарпанной лестнице стояла тощая носатая девчонка с близко посаженными тёмными глазами и черной кудлатой шеве- люрой. Одета она была в нелепый халатик из некрашеного - экологически чистого - хлопка, на плече у неё висела бесформенная полотняная сумка. Похожа она бы- ла на девочку-скаута, которая распродала всё печенье и живет теперь подаяни- ем. Ван отпер три здоровенных латунных замка и приоткрыл дверь, не снимая стальной цепочки. - Доктор Вандевеер? - Да. - Я ваша новая секретарша. Можно войти? Ван поразмыслил и над этим неожиданным вопросом. - Не покажете ли документ? Девчонка продемонстрировала залитую в пластик карточку с магнитной полоской и фотографией, на изумительном алом канате. Карточка сообщала, что это «Фанни Гликлейстер, помощник заместителя директора по технической части, БКПКИ». - О... - выдавил Ван. Фанни показала ещё одну карточку в глянцевой покуда обертке. - Я принесла ваш бэджик... э-э... Дерек. Они новые. Вас три дня не было на ра- боте . - Я работаю, - обиженно заявил Ван. - Просто мне сейчас не до совещаний. - Можно мне войти? Пожалуйста! Тут страшно! Ван отстегнул цепочку.
Фанни шагнула через порог, опасливо покосившись на огромный тренажёр куль- туриста, что занимал большую часть квартиры. Измызганную стену за тренажёром прикрывали постеры с изображением чемпионов фул-контактного карате: выпучен- ные глаза, брызги пота и ноги в красных нейлоновых обмотках. - Это всё ваше? - Я только что въехал. Предыдущий жилец оставил в квартире все свои пожитки, включая стриптизёр- ские трусы, порножурналы и спортивные тапочки двенадцатого размера. Ван был совершенно уверен, что его или пристрелили, или посадили - что именно сдела- ли , никто то ли не знал, то ли не пытался узнать. - Bay! - выдохнула Фанни. - Кресло какое кульное! Магниевое кресло оказалось единственным предметом меблировки, который Ван сумел спасти из мервинстерского особняка: по наитию он зашвырнул кресло в ба- гажник «рейнджровера». Собирался он вообще-то повыбрасывать всю мебель в арендованной квартире и поставить свою - хозяин-кореец уверил его, что против не будет, - но всё времени не хватало. Фанни Гликлеистер было определенно не двенадцать лет - если приглядеться, она казалась старше Хельги, несчастной уволенной няньки. Но угомонить её было не проще, чем шестиклассницу. Губы ее были обветрены, карие глаза покраснели, веки набрякли. - Это кресло - оно точно никаких токсинов не испускает? - пропищала она. Ван уставился на нее. - Литой магний! Какие токсины? Фанни элегантно опустилась в кресло. - Bay! Намного удобнее, чем кажется на вид! Из полотняной сумки она извлекла толстые очки без дужек и огляделась. Воца- рилось зловещее молчание. - Дерек, ты только не обижайся, но тут ещё страшнее, чем на лестнице. Ты точно программист? Я толпу ботанов знаю, но среди них, ну, культуристов- каратистов из жутких трущоб почти нет. Оп-па... вау! А с кухней что случилось? - Посидите тут минуточку, - приказал Ван с порога. Он выскочил в темный коридор и плотно затворил дверь за собой. - Джеб на проводе, - прохрипела трубка. - Джеб, ты кого мне прислал? Девчонке двенадцать лет, Джеб, и она только что сбежала из «Маппет-шоу». - Это, надо полагать, Фанни Гликлеистер. - Как её зовут, я сам знаю! Спасибо, очень помог! - Гликлеистер! - настаивал Джеб. - Ей не двенадцать. Ей двадцать шесть. Она дочь Гликлейстера. Явилось просветление. - Того самого Гликлейстера? Хаймена Гликлейстера? - А ты знаешь ещё каких-то Гликлейстеров? Ван перевел дух. Хаймен Гликлеистер. Легендарный утопист компьютерной эпо- хи . АРПАНЕТ. Гуру пакетной коммутации. Человек, на три десятилетия обогнавший свою эпоху. Последние пятнадцать лет жизни Гликлеистер провел в инвалидной коляске, снедаемый редкой и летальной формой нервно-мышечной дистрофии, но болезнь лишь подстегивала его творческое воображение. Смерть Гликлейстера в свое время подкосила Вана - словно погас огромный жаркий костёр. Бронзовые идолы этому человеку следовало ставить перед каждым маршрутизатором. Потрясённый, Ван поразмыслил над этим открытием. Странно было думать, что Хаймен Гликлеистер оставил по себе потомство. Нашлась ведь женщина, которая вышла за него замуж и выносила его дитя. Одного раза, в принципе, вполне хва- тало , мрачно решил про себя Ван. - Ну ладно. Значит, она его дочка, - признал он.
Фанни даже лицом похожа была на Гликлейстера. - Ван, ты же преподавал в Стэнфорде, - попытался спустить ситуацию на тор- мозах Джеб. - Ты же знаешь нынешнюю молодёжь. Фанни умница, она учится быст- ро . Ты на неё хорошо повлияешь. Джеб был специалистом старой закалки. Он до сих пор думал, что студенты в колледже - это бешеные мальчишки. У Вана в Стэнфорде учились но большей части мрачные трудоголики, индийские и китайские программисты с заоблачным средним баллом на вступительном тесте20. - Джеб, мне не нужна секретарша. Она мне не нравится. - Тогда я подберу тебе другую. Старушку из Минобороны с карандашом вместо заколки для волос. И ты знаешь, что она с тобой сделает, Ван? Она запишет на магнитофон все твои разговоры с Моникой Левински и сдаст тебя с потрохами ка- кому-нибудь политикану. В этом городе и не такое бывает. Я тебя защитить пы- таюсь , Ван! У нас, бешеных программёров, внутри Окружной заступников нет. Ты мой заместитель по технической части. Ты мой вундеркинд, флаг тебе в руки, но кто-то ведь должен отвечать за тебя на телефонные звонки, потому что ты труб- ку не берешь! Этим займется Фанни. Потому что она - из наших. От рождения - из наших. Ей можно доверять. Речь была сокрушительная, но Ван упрямо стоял на своём. - Как насчет Джимми Мэтсона из «Мондиаля»? В лаборатории он был моим замес- тителем. Джимми справится. Он вообще молодец. - Ты мне уже рекомендовал Джимми Мэтсона. Мы его проверили. Он гей и зло- употребляет медикаментами. - Джимми - педик? - потрясенно переспросил Ван. - И наркоман. Ван, мы не в частном секторе! Фанни прошла проверку на благо- надёжность , даже не заметив. Дочка Гликлейстера лояльнее тебя самого. Намно- го. Мобильник Вана пискнул, предупреждая о входящем вызове. Ван решил сменить собеседника - спор с Джебом был считай что проигран. - Я тебе перезвоню, - бросил он. Звонила Дотти. - Привет! - в радостном удивлении выпалил Ван. - Ты в Вашингтоне? - Я в Колорадо, - отозвалась Дотти. - Ты зачем Фанечку обижаешь? - Милая, я ее не обижаю! - Фанни умеет готовить, - принялась уговаривать его жена. - Блюда сычуань- ской кухни. Фанни нашла меня через «Гугль», и мы обсудили все твои проблемы. Она очень славная. - У меня нет никаких проблем! Мне не нужна секретарша и не нужна повариха. Кроме того, это неконгруэнтные классы. - Дерек, - Дотти повысила тон на пол-октавы, - ты что сегодня ел? - Готовый обед, - поспешно соврал Ван. На самом деле ему вообще не пришло в голову пообедать. Он думал. - Какой именно?! - Рубленый бифштекс, - торопливо выпалил Ван. Это была правда. Он действи- тельно пообедал в тот день готовым рубленым бифштексом с грибным соусом. Про- сто забыл об этом и нечаянно наврал жене. Первая хакерская атака произошла через двадцать минут после включения «Гренделя». Это был дозвон портов, и, разумеется, ни к чему он не привёл. Портов в обычном смысле у построенного на потоках данных «Гренделя» не было. Ван установил эмуляторы, которые смутно напоминали порты - так же, как вене- рина мухоловка напоминает полный нектара цветок. Имеется в виду отборочный тест Scholastic Assessment Test, который проходят все желающие поступить в американский колледж или университет.
Взбудораженный атакой, ожил пейджер, заколотившись через штанину в правое колено, - за прошедшие сутки Ван выхлебал столько кофе, что ему показалось поначалу, что содрогаться начала его собственная нога. Ван выудил пейджер из глубокого кармана и, недоумевая, вошел в систему. Атака - через двадцать ми- нут? Откуда? Несколько минут он наблюдал, как нарушитель маниакально барабанит по клави- шам, потом позвонил Джебу. - Джеб, иди сюда! Это ты должен увидеть! - Ван, я занят перестрелкой с ВВС. - К чёрту ВВС - подойди, посмотри! К тому времени, когда Джеб добрался до кабинета своего заместителя, наруши- тель-неудачник уже набил пять экранов бессмыслицы, перемежаемой рядами пробе- лов. Ван молча перелистывал длинный список команд туда-сюда. - Это... тот, о ком я думаю? - Жабьи глаза Джеба вылезли на лоб. - Это он! Он! На самом деле это большая честь. Фанни бросила попытки вычистить спам из почтового ящика, одновременно слу- шая аудиокнигу - она обожала беллетристику некоей Кэти Экер21. Ван закрывал глаза на ее странные привычки: в наушниках Фанни несколько успокаивалась. - Кто - он? - поинтересовалась Фанни, пережевывая маркер. - Это Долгоносик, - торжественно объявил Джеб. - Ты только глянь на него. Он проходится по двадцати главным уязвимостям «Виндузы». Десять попыток на каждую. - Только псих может запустить у себя сервер «Виндоуз», - возразила Фанни. - У Большого Билла в системе больше дырок, чем в швейцарском сыре. - А Долгоносик - он сам псих, - ответил Джеб. - Он даже не знает, что такое «Виндоуз». И что такое UNIX, он тоже не знает. Просто когда у него кончится список дырок в «Виндах», он начнет перебирать уязвимости «линухов». - Я слышал, - заметил Ван, - что он как-то раз опробовал эппловскую дырку. - Нечаянно, должно быть. - А что он делает, получив доступ? - поинтересовалась Фанни. Джеб пожал плечами. - Находит корневой пароль. - А после этого? - Делает себя привилегированным пользователем, затирает следы вторжения в логах и начинает искать следующую жертву. - Ой. - Фанни почесала нос колпачком маркера. - Один из этих, да? - Долгоносик - типичный образец этих. Программирования он не понимает. И не поймёт никогда. Его интересуют только дырки и уязвимости. Он их собирает из любви к искусству. Составляет длинные списки. И пробует всё по очереди, как по кулинарной книге. Вручную! Ты посмотри, как он пробелы набивает! - Bay! - Двадцать четыре часа, порой тридцать шесть часов подряд. День за днём. Неделями. С лэптопа в сортире, - продолжал Джеб. - Ты с Долгоносиком вживую не сталкивался? Его брали раз тридцать уже. - Фотографию видел, - сознался Ван. Его и его берлоги - или как там ещё можно было назвать невероятно грязную дыру, откуда действовал Долгоносик. На памятной встрече в Федеральном инфор- мационном центре - в Фениксе в девяносто шестом - во время пивной вечеринки на диапроекторе показывали кадры времен последней битвы с Долгоносиком. Ван до сих пор не мог забыть, как ржали компьютерные фараоны. - А я повстречался как-то, - припомнил Джеб и поморщился. - В центре реаби- литации заключенных. Нельзя было не посмотреть на Долгоносика! Ну, как же - негодяй, взломавший четыре тысячи компьютеров. Федеральных в основном. Один Экер, Кэти (1947-1997) американская писательница, видная феминистка.
за одним. Вручную. Даже тогда у него такой туннельный синдром был... - Толстяк задумчиво примолк. - Хотя правильно это называется «дегенеративный остеоарт- рит». Руки - точно хоккейные перчатки. - О нет! - выдохнула Фанни. - Да, Фанни. - Джеб одарил её отеческой улыбкой. На широкой его физиономии ласковое выражение выглядело неуместно, но Джеб хорошо знал Хаймена Гликлей- стера. Девушка с сомнением поковыряла носком дешевого мокасина грубый ворс контор- ского ковра. - Правда? - Правда-правда. Фанни, я не шучу. - Фанни поверила. - И... э-э... что нам с таким типом делать? - Ну, он же душевнобольной. ФБР его определяет как выдающегося ананкаста22, и... - Джеб замолк, пытаясь подвести черту под своими мыслями. - Вот лицо наше- го врага, - промолвил он, в конце концов. - Я хочу сказать, пускай он не из «Аль-Каеды», но он наш клиент. С этим парнем невозможно договориться. Не по- может никакая дипломатия. Никаких компромиссов. Никакого здравого смысла. Его невозможно запугать, подкупить или выполнить его требования. Его система цен- ностей настолько отличается от нашей, что куда там боргам из «Звёздного пу- ти»! Ван подергал себя за бороду так яростно, что вырвал волосок. - Откуда этот Долгоносик вообще знает о нашем существовании? Выше нас по кабелю только АНБ! - А вот это мне уже совсем не нравится, - проворчал Джеб. Ван поглядывал на дисплей. Печатал Долгоносик прескверно. Дошколята бараба- нят по клавиатуре уверенней. Ван сообразил, что Долгоносик печатает двумя пальцами. Возможно даже, двумя культями. Чтобы довести до ума альфа-версию «Гренделя», у Вана приходилось в сутки по три кофейника и два часа сна. Но проект развивался бодрей, чем программист мог себе представить. Система работала прелюбопытнейшим образом. Она была изящна, и Ван ею гордился. Работа над «Гренделем» была достойна его талантов. Он погрузился в работу с головой. Ван жил в одиночестве. Работал со страш- ным напряжением. Каждая мышца болела от того, что ежевечерне он загонял себя в тренажерном зале, чтобы рухнуть в холодную смятую постель и забыться. А теперь - и мгновения не прошло, как в систему вошел первый пользователь, чтобы восхититься плодами Вановых трудов, первым же «гостем» оказался... оказа- лась... эта тварь. Конечно, Долгоносик не мог справиться с защитой системы. Всё равно, что наблюдать, как термит точит бетонную стену. Но если тот не пере- станет точить... - Мы должны избавиться от этого типа, - заключил Ван. - Ему никогда не взломать «Грендель». - Джеб пожал плечами. - Маньяк. Ван понизил голос: - Мы должны от него избавиться просто потому, что он - это он, а мы - это мы. - Хорошие парни уже пытались, - напомнил Джеб. - Любому окружному прокурору хватает одного взгляда на Долгоносика. И начинается: вы хотите, чтобы я вот ЭТО выставил перед присяжными? Оно почти слепое! Безрукое! Немое! Оно в жизни никогда не работало. И жизни у него никакой нет. Я не уверен даже, умеет ли оно читать. - А чем он питается? - спросила Фанни. - У него вроде как родственники в Канаде. Пересылают ему наличные. Неплохие вроде бы люди, как я слышал. Но очень счастливы, что Долгоносик держится от Больной, страдающий навязчивыми состояниями.
них подальше. Ван стащил очки с переносицы. - Долгоносик - канадец?! Так он ещё и иностранец? Я не знал. - Ну да, а что? - Гос-споди! Всё! Шутки кончились! Партизан-террорист! Враг человечества! За колючую проволоку его! Джеб - это Гуантанамо. Карцер. - Ван, успокойся. Программист ткнул пальцем в монитор: - Джеб, ты посмотри на это! Он взламывает Совет национальной безопасности! Это, если ты забыл, мы. - Хм. - Джеб прокашлялся. - Ну... что-то в этом есть. - Это его последняя выходка! Ему хана! Мы его раздавим! - Ван, СНБ не полагается напрямую участвовать в оперативной работе. А мы всего лишь консультативный орган при совете. Координационная группа. - Этот криворукий болван лезет в наши дела, - вскипел Ван, - а мы ему это спустим с рук? Он же знаменитость! Его каждая собака знает! Мы что, тряпки какие-нибудь, мы - жертвы насилия?! Дай мне его адрес! Он в Орегоне живёт, верно? Я ему вышибу дверь вместе с зубами... Ван осекся. Бледные Фанни и Джеб не сводили с него глаз. - Я перебрал, - понял он. - Э-э... - выдавила Фанни. - Да. Ван легонько погладил экран. - Но, Джеб, ты же знаешь - это моё детище. Толстяк кивнул не сразу. - Может, мне не следовало бы этого говорить, но я понимаю, Ван. Интуиция тебя не подводит. Надо что-то предпринимать. Я тебя буду держать в курсе. - Ладно. - Но ты нужен нам здесь, при «Гренделе», Ван. Я не могу отпускать тебя на оперативные задания. Наступила очередь Вану пучить глаза. Джеб взаправду поверил, что он, Дерек Вандевеер, помчится через всю Америку с пушкой наперевес и вышибет душу из негодяя. Положит его на пол и, наверное, пристрелит. Ван наблюдал, как мучительно ползут по экрану рваные строки. «А ведь я бы так и сделал», - понял Ван в приступе ошеломительного самопо- знания . У него руки чесались пристрелить Долгоносика. И спал бы он после этого только крепче. Где сейчас Дотти, где Тед? Где его место, где дом? Как всё плохо... - Я бы предложил «проблемы с визой», - пророкотал Джеб. На лице его сгуща- лись тучи. - «Нарушение закона об иммиграции». Я бы предложил даже «кибертер- роризм». Звонок Джону Эшкрофту23 лично, и полторы тонны кирпичей на голову. - А они уже приняли этот закон? - поинтересовалась Фанни. - Патриотический акт? Лапочка, они ещё и не такое примут. Квартирка Вана в Вашингтоне была грязна и небезопасна. Кабинет в СНБ об- ставлен наспех и скверно. Но второй кабинет Вана, расположенный в четырёх ча- сах езды от Вашингтона в том, что называлось Склепом, был настолько ужасен, что даже нравился хозяину, и быстро стал для него любимым рабочим местом. На каналах CNN и MSNBC Склеп неизменно именовали «месторасположение засек- речено». Предположительно здесь дневал и ночевал Дик Чейни. Вообще-то Ван ни разу не видел в Склепе вице-президента, но публика там подобралась интерес- ная. Генеральный прокурор США (2001-2005).
Кто-то, вооружившись весьма странными критериями, попытался составить спи- сок людей, которые станут управлять Соединенными Штатами Америки, если Ва- шингтон будет уничтожен ядерной атакой террористов. Это и был концептуальный замысел Склепа: бодрящая мысль о том, что федеральный округ1 Колумбия может в одночасье обратиться в свалку черного шлака. Вашингтон будет разрушен мгновенно. А пять, от силы шесть минут спустя к жизни пробудится Склеп. Выжившие под его сводами толпы станут постъядерным правительством Америки. Население Склепа постоянно циркулировало - оставаться надолго в зловещем бомбоубежище никому, на самом деле, не хотелось. Каждый мечтал побыстрее вер- нуться к нормальной жизни, даже если при этом рискуешь погибнуть от зарина, сибирской язвы или ядерного взрыва. Поэтому в Склепе царила постоянная нераз- бериха - всё та же «пайка труб», только помноженная на десять. Обитатели Склепа спали на одинаковых стальных койках. Сидели на одинаковых железных стульях за одинаковыми армейскими раскладными столиками. Кем окажет- ся завтра твой сосед, никогда нельзя было угадать: Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям, инженерные войска, даже почтовая служба США.. Все они появлялись по очереди, чтобы провести, тиская ламинированные блокноты и ози- раясь испуганно, свои две недели в подземном убежище. Склеп появился в 1962 году, когда страну ещё мутило после кубинского кризи- са. Его удалось сохранить в тайне, потому что строилось ядерное убежище скрытно, в большой спешке, узким кругом лучших подрядчиков. Располагался Склеп в Аллеганских горах, на самой границе Западной Виргинии. Поверх него для защиты от русских и журналистов построили совершенно восхитительный рос- кошный отель. На протяжении сорока лет Склеп успешно оставался неведом миру. Работавшие в отеле семейственные жители Западной Виргинии никому из посторон- них не промолвили и слова о затаившемся под их ногами гигантском муравейнике. Склеп мог похвалиться огромными стальными воротами и угольной электростан- цией, она же крематорий - на случай, если кто-нибудь помрёт от лучевой болез- ни. Телефоны все были дисковые, из красной пластмассы, словно одолженные на съёмках кубриковского «Доктора Стрейнджлава». Самым большим помещением в Склепе был тренажёрный зал - чтобы последние люди на Земле не свихнулись вко- нец от тесноты. В тренажёрном зале Ван проводил немало времени. В отсутствие Дотти мрачное безбрачие превратило его в заядлого культуриста. Нетренированное тело про- граммиста требовало заботы: приличной еды, секса, сна и долгого отдыха. Ниче- го подобного Ван не мог себе позволить. Оставались яростные тренировки. В полувоенную атмосферу Склепа его невольная сублимация вписалась отлично. Здешние жители навешивали дополнительные грузы на пятидесятифунтовые гантели и тренажёры. Обитатели Склепа поневоле становились невротиками. Смысл пребы- вания в убежище в том и состоял, что всё, что ты знаешь, завтра может превра- титься в прах. Был даже один несчастный здоровяк, который качал мышцы, не снимая навечно пристегнутого к его запястью чемоданчика. Курьер никогда ни с кем не разгова- ривал , но не заметить его было трудно: рослый, мрачный, молчаливый, чеканный... на любителя. Вана загадочный незнакомец заинтересовал. Проходили дни, а никто так и не освободил курьера от его бремени. Чемоданчик на цепи был водонепроницаемый и, похоже, взрывоустойчивый. Курьер даже мылся с ним. Ван его, разумеется, нико- гда о чемоданчике не спрашивал. Это была слишком личная тема. Склеп представлял собою барак, и жизнь в нём подчинялась простому казармен- ному распорядку. Питались все в столовой, три раза в день, за длинными общими столами. Казенный кошт обзавелся грубыми армейскими кличками: телятина в сыр- ной панировке превращалась в «слоновьи струпья», а оранжад - в «давленых жуч-
ков». Когда после отбоя гасили свет, никто не задерживался побуянить. В Скле- пе становилось темно - как в гробнице. Ван и его «бэкапки» стали в Склепе популярны до невозможности. На второй день после прибытия Ван установил надёжно зашифрованный широкополосный WiFi- канал. Благодаря ему и его кибервоякам даже самый одинокий, скучающий зомби, замурованный в кабинете с лэптопом и дешёвым камуфляжным пледом, мог невоз- бранно лазить по новостным порталам. Ван ожидал, что кто-нибудь из начальства пожалуется на бесплатный доступ к Интернету с секретной базы, но жалоб не бы- ло . «Наверху» Интернет воспринимали как современное стихийное бедствие. В Склепе Вану было удобнее, чем в вашингтонской квартире. Да, в убежище бы- ло тесно, мрачно и душно, но там программист, по крайней мере, регулярно ел и мылся. А ещё там он чувствовал себя в безопасности. Большинство госслужащих в Склепе ёжилось в страхе перед апокалипсисом, ко- торый уничтожит всё вокруг. Для Вана апокалипсис уже наступил. Его мир рушил- ся - по телевизору, в газетах и журналах - день ото дня. Трудно было поверить - Ван, по крайней мере, не мог такого вообразить, - но «Мондиаль», могучий «Мондиаль», лопался. «Мондиаль» трещал по швам. Героиче- ская, славная, провидческая, передовая компания расползалась под ударами «медвежьего» рынка, точно старая боксерская груша. Это было совершенно бессмысленно. «Мондиаль» не хлипкий веб-магазинчик с фантасмагорической бизнес-моделью. «Мондиаль» был необходимым фундаментом со- временной цивилизации. Гигант телекоммуникаций владел реальной собственно- стью : кабелями, микроволновыми ретрансляторами, оптическими коммутаторами, франшизами дальней голосовой связи, большими участками региональных абонент- ских шлейфов и даже спутниками на орбите. Огромные доходы «Мондиалю» давала прокладка оптоволоконных кабелей по всей планете. «Мондиаль» воплощал собой будущее, где мир объединится в глобальном благоденствии. Безумием было бы по- лагать, что обществу информационной эпохи окажутся не нужны «Мондиаль» и его способности. Но мир перестал в это верить. Террор проткнул электронный пузырь, и фондо- вый рынок канул в омут. Состояние Вана - его собственный капитал, его владе- ния - ушло в безнадежное пике. И он был беспомощен. Ван ничего не мог поде- лать, чтобы избежать катастрофы, - как федеральный служащий он вынужден был поместить свои вклады в слепой трастовый фонд. Это его не встревожило поначалу. У Вана никогда не хватало времени зани- маться фондовым рынком. Конечно, он знал тех, кто жил биржей, - его лучший друг, Тони Кэрью, был из таких. Ван хорошо знал Тони и потому никогда не пы- тался обыграть мастеров первичного размещения на Уолл-стрит. Поэтому он не против был оставить свой пакет мондиалевских акций в федеральном сейфе, уве- ренный, что просто сохранит там свои капиталы - как положено типичному мудро- му инвестору, - пока паника не схлынет и «Мондиаль» не примет его обратно на работу. Но ужас пожирал компанию. Всё, чего требовал от «Мондиаля» здравый смысл, в одночасье обернулось отравой. Всё, что создал и открыл Ван - златоносные пер- спективы исследований, орды возможностей, мощеные дороги в будущее... всё прах. Надутый пузырь. Бездна. В такие времена очень уютно делается, когда работаешь в бомбоубежище. Ван был разорён. Но не до конца. Как заместитель директора бюро по техниче- ской части Ван получал от правительства зарплату - каждый месяц, как по ча- сам. Платили ему столько же, сколько старшему агенту ФБР, - иначе говоря, гроши. Агенты ФБР начинали зарабатывать, только когда уходили из конторы. Бывшие агенты неплохо получали в новой ипостаси высокооплачиваемых работников част- ных служб безопасности в больших серьёзных коммерческих предприятиях, куда
обыкновенно уходили. В таких, как «Мондиаль». Даже для Тони Кэрью, классического дот-комовского нувориша, наступили тяжё- лые времена. Тони больше не твердил о «горящих» рынках. Тони химичил что-то с исследовательскими проектами в Колорадо и метил на высокотехнологические обо- ронные подряды. Тони потерял больше денег, чем Ван мог бы сосчитать. А ему ещё приходилось во всем этом жить. Но в Склепе можно было прожить на овсянке и порошковом омлете. Кредиторы никогда не доберутся сюда. Не надо было смотреть по телевизору финансовые но- вости или высматривать в газетах котировки акций. Зато в Склепе подавали ма- кароны с сыром. Засохшие желтые кексы. Пива, да и любой другой выпивки, не было. Давали виноградный сок. Вот и всё. Больше в Склепе ничего не было. Только Стратегия и федеральное правительство. Беспокоиться не о чём. Дальше - хуже. Федеральные снабженцы славились неторопливостью. Когда Ван с Джебом прошлись по графику создания «Гренделя», выяснилось, что на оплату компонентов системы времени уйдёт в восемь раз больше, чем на её строительст- во. Можно было ждать, когда выпишут счета на закупку, но к тому времени кри- тическое преимущество, которое и заставило их создать «Грендель», будет упу- щено. В результате Ван заплатил за установку «Гренделя» из своего кармана. Ван был уверен, что поступает разумно. Он знал, что новорождённое бюро вскоре отомрет, если не поиграет на публику техническими бицепсами. Джеб обе- щал, что рано или поздно федералы вернут Вану деньги. Как часто твердила ему легендарная контр-адмиральша Грейс Хоппер, всегда проще получить от начальст- ва прощение, чем разрешение. У самого Джеба денег не было: большую часть по- следних двадцати лет он проработал инструктором в правоохранительных органах. Так что Ван возложил на Фанни задачу купить на «eBay» 350 подержанных ком- пьютеров . В качестве краткосрочного кредита БКПКИ Ван продал свой «рейнджро- вер». Всё равно машина простаивала на стоянке недалеко от снятой им в Вашинг- тоне квартиры. Разумнее было от неё избавиться, чем ждать, когда её угонят. По иронии судьбы Ван, продав «ровер», без труда вытребовал себе роскошный казенный лимузин - оказалось, что водитель живёт от него неподалеку. В ре- зультате Ван рассекал по Вашингтону в бронированном катафалке с тонированными окнами, которым обычно пользовался госсекретарь. А отсыпаться потом возвра- щался домой, в трущобы. На электронных аукционах Фанни набила руку - там она покупала большую часть своего гардероба, у крошечных нью-эйджевских поставщиков гипоаллергенной оде- жды. Теперь она приобрела себе набор фальшивых опознавателей - «по соображе- ниям безопасности» - и очень скоро залезла по уши в паутину электронных тран- закций , распутывать которую у Вана не было ни времени, ни сил. Триста пятьдесят подержанных компьютеров доставили быстро. Винчестеры их были забиты по большей части пиратским софтом, вирусами и порнографией, но с этим трудностей не возникло. Триста пятьдесят материнских плат Ван вставил в припаянные вручную гнёзда. Он инсталлировал совершенно новую операционную систему, превратившую 350 процессоров в компоненты чудовищной сети. «Грен- дель» установили на свободное место среди интернет-коннекторов во чреве Скле- па, напрямую подключив к всемогущим серверам АНБ в Форт-Миде. Пару дней спустя прибыла офисная мебель. Мебели Ван не заказывал - он мог работать и на складных стульях, - но Фанни взяла дело в свои руки. Она купила обстановку закрытого офиса усопшего дот-кома и самым наглым образом отправила его посылкой на секретный почтовый адрес Склепа в Западной Виргинии. Отведённый БКПКИ угол безрадостного бункера расцветился леопардово- пятнистыми эргономическими креслами и странными, похожими на соты полупро- зрачными перегородками, ширмами из лайкры и чертежными столами.
Многокрасочная добыча Фанни произвела в Склепе фурор. О подобной роскоши федеральные служащие даже не слыхивали. Завистливые трутни из Минобороны за- глядывали к ней только ради того, чтобы стянуть позолоченную скрепку или ти- ковую кнопку. БКПКИ заработало себе несмываемую кличку - «эти кибервояки». Ван снова ожидал, что кто-нибудь вставит им фитиль за наглость, но похоже было, что вставлять фитиль тесной группе консультантов при Совете националь- ной безопасности попросту некому. Во всём федеральном правительстве не было никого, обладающего полномочиями распоряжаться БКПКИ, за исключением самого президента. И даже тому пришлось бы создать специальное бюро для оценки дей- ствий своих специальных бюро - а в военное время не до того. БКПКИ, строго говоря, вообще не считалось федеральным агентством. Как и сам Совет национальной безопасности, бюро представляло собой не более чем рабочую группу близких коллег, которая пытается развернуть махину федеральной бюро- кратии в направлении, указанном последней политической модой. Как и прези- дент, БКПКИ в федеральной власти было лишь случайным прохожим. Такого поня- тия, как «карьерный бэкапщик», не существовало в природе, если не считать Фанни - на тот момент, когда она попросила об услуге Джеба, безработной. Лю- бой бюрократ из БКПКИ был переброшен временно из другой организации. Карл Боуэн, главный экономист-аналитик, прибыл из Национальной лаборатории Лос- Аламос . Брайан Кун, старший следователь, - из отдела криминальных расследова- ний СВД24. Герберт Хоулэнд, заведующий по связям с общественностью, - из службы вещания ВМФ США.. И так далее. Джеб планировал сформулировать в рамках БКПКИ реалистичную политику нацио- нальной информационной безопасности, под которой могли бы подписаться прези- дент, госсекретарь, Минобороны, ЦРУ, АНБ и ОКНШ25. Катастрофически уязвимым федеральным сетям придётся подтянуться и оправиться. Благим примером, недоб- рым словом и угрозой насилия БКПКИ поставит в строй ленивых бюрократов. Всё, что может подвинуться, подвинется. А остальное - к чёрту. На Рождество политическая жизнь замирала. Ключевые персоны попросту исчеза- ли из столицы. На электронные письма отвечать было некому. Ван только порадо- вался случаю сосредоточиться. В пустой голове звенели продвинутые идеи. Ван снова в вашингтонской квартире ждал, покуда скомпилируется последний блок программного кода. Жизнь в опасном районе преподала ему несколько полез- ных уроков касательно безопасности. В жизни, если у тебя достаточно крепкие стены, дверь можно запереть. Если не хватает одного замка, можно врезать пять. Или шесть. Но в компьютерных сетях нет стен. Брандмауэр - это всего лишь метафора. Плодотворнее было бы создавать компьютерную иммунную систему. В конце кон- цов, подавляющее большинство серьёзных взломов проводится вовсе не хакерами «снаружи». Хакер не «взламывает», потому что ломать ему нечего. В жизни боль- шая часть компьютерных преступлений совершается изнутри брандмауэра - двойны- ми агентами или воришками, теми, кто уже знаком с системой и прекрасно знает, что нужно стереть, сломать, подправить или незаконно скопировать. Так что более совершенная система безопасности ничего не будет «запирать» или «ограждать». Она должна постоянно отслеживать вредоносные процессы в сис- теме. Охотиться за вредными участками кода, как кровяные клетки сражаются с микробами. Идея была захватывающая. Она открывала пути к разрешению множества сложней- ших нынешних проблем в области компьютерной безопасности. Она обогнала свое Служба внутренних доходов (налоговый департамент). Объединенный комитет начальников штабов.
время на целое поколение. Или на два, учитывая, в каком жутком состоянии на- ходится рынок. Тем более важно становилось, чтобы первым столь существенный прорыв осуще- ствило БКПКИ. В Склепе возможно было установить рабочую версию - идеальное место для демонстрации перед ключевой аудиторией. Пилотная альфа-версия им- мунной системы на распределённом потоковом суперкомпьютере с широкополосным беспроводным доступом. Вдохновение сжигало Вана. Идея была фантастическая. И что самое лучше - её можно было воплотить в жизнь. Бюджет у БКПКИ был небольшой, но на бюро рабо- тали лучшие специалисты в своих областях. В разработке компьютерных иммунных систем у них не было конкуренции. Не было местничества. Не было устоявшихся на рынке поставщиков, готовых защищать свою долю. Значит, проект можно запустить по образцу систем с открытым кодом - быстро, тихо, отдельными модулями - на принципе «необходимого знания». Так что пока Джеб сражается с бюрократией за компьютерную безопасность на политическом фронте, он, Ван, станет в буквальном смысле своими руками программировать бу- дущее этой самой безопасности. Мануально. С листа. На лету. Bay! На экране лэптопа мерцал портрет Теда размером с почтовую марку. В яслях в далеком Колорадо стояла веб-камера. Ван и Дотти обычно приглядывали за сыном по Интернету в рабочее время, хотя в яслях ничего интересного не происходило. За детьми присматривала подвижная чистенькая буддистка-феминистка за тридцать из Боулдера - косы, джинсовый комбинезон, гриндерсы и бандана. Обычно она си- дела на ковре, скрестив ноги, пока подопечные ползали по ней. Иногда читала им политкорректные гендерно-нейтральные сказки. Теда подобное обхождение бо- лее-менее устраивало, хотя порою выглядел он слегка ошарашенным. Время от времени Ван гладил мерцающее на мониторе личико и бормотал что-то ласковое себе под нос. Ничего не мох1 с собой поделать. На следующий день после Рождества Ван глянул в дверной глазок и с изумлени- ем увидел на лестнице Тони Кэрью. Ван отпер три замка и отстегнул две цепочки. Тони проскользнул в квартиру, бросив на тёмную лестницу последний опасливый взгляд. На нем был светлый дол- гополый плащ и безупречно чистая шляпа. Выглядел он совсем по-вашингтонски - как никогда прежде. - Нелегко тебя разыскать, Ван. К телефону больше не подходишь? - Нет. Теперь - нет. Тони окинул квартиру взглядом, подвел итог в уме и с презрением отбросил как невероятный. - Это конспиративная квартира? Если так, то неудачная. Я приехал сюда с шо- фёром и телохранителем и всерьёз опасаюсь, что их кто-нибудь изувечит. Тони пристроил на облупившемся кухонном столе черную сумку и вытащил только что купленную, ещё в бумажном пакете, бутылку бренди-бенедиктина: на самом деле две бутылки, сплавленные вместе, с двойным горлышком. Жёлтый и зелёный - стеклянные сиамские близнецы. В годы студенческой юности Ван и Тони считали бренди с бенедиктином пойлом для самых искушенных алкоголиков. Разумеется, пить им в те годы вообще не разрешалось, а на территории студенческого городка - вдвойне, отчего алко- гольная смесь становилась каким-то образом ещё вкуснее. У каждого из прияте- лей была своя запутанная теория касательно точной пропорции бренди и бенедик- тина, необходимой для подобающего остекленения. Вид сплетённых бутылок пробуждал теплые ностальгические воспоминания. Какой невинной радостью была полна тогда жизнь. Как они тогда веселились с Тони. Тони Кэрью в свое время нашёл для Вана лучшее развлечение на свете - подругу жизни.
До той поры у Вана никогда не было соседа по комнате, который мох1 бы поме- риться с ним интеллектом. А то, что Тони был остроумен, скор на язык и обаятелен, Вана ничуть не воз- мущало . Тони снял новенькую шляпу и пристроил на рюкзаке, чтобы не соприкасалась с омерзительной стойкой. - Полагаю, такой штуки, как бокалы, в этом доме нет? Ван разыскал пару здоровенных одноразовых стаканов. Он всё собирался купить посуду, но как-то случая не было. Тони занялся пробками. Ван глянул на наручные часы: «Casio» показывали шесть часов вечера. - Тони, ты пил? - Как тут не пить? - отозвался тот. - Я только что вернулся с гадски сроч- ного праздничного заворота кишок в Федкомсвязи. - О! - Нет, Ван, ещё хуже. Я тебе весьма советую немедленно вместе со мной за- лить глаза. - Ладно. Ван знал, что Тони прав. Слишком хорошо знал. Тони налил обоим, неуверенно переставляя хрупкие стаканы. Похоже было, что он уже выпил. Не напился - как выглядит пьяный Тони, Ван ещё не забыл, - но определенно слегка промочил горло. Тони привез ему бремя. И это не просто чудовищная, губительная для всей от- расли авария на федеральных телекоммуникациях. Ради такой мелочи Тони не стал бы являться сюда лично. Приоритеты Тони Кэрью с течением времени несколько менялись, но Тони всегда оставался собой. Его интересовали деньги, женщины, новые технологии и власть. Тони был обаятелен. Убедителен. Речист. Во всех этих областях Ван никогда с Тони не соперничал. Поэтому Тони мох1 ему доверять. Как большинство наполеончиков, Тони был обвешан комплексами, точно нако- вальнями. Но всё, что его тяготило, - большие деньги, распутные женщины, карьерные интриги, - с Вана скатывалось как с гуся вода. С первого дня их знакомства Ван способен был проникнуться проблемами приятеля. Он не осуждал Тони - и не порицал. Нельзя было даже сказать, что он ему сочувствовал. Но нуждался зачем-то в его доверии. В его откровенности. Магниевое кресло Ван предложил гостю, а сам пристроился на скамье тренажё- ра . Тони погладил блестящий подлокотник. Под ним кресло превращалось в трон. - Bay! Тебе бы таких дюжину. Их можно друг на друга ставить. - Отличная мысль. Ван поднес к губам тонкий белый стакан и отхлебнул «В&В». Знакомый бархати- стый огонь вернул его в студенческие годы. Тони окинул взглядом голые стены. От кунгфушных плакатов Ван ухитрился из- бавиться вместе со всеми пожитками предыдущего жильца. Оставил только трена- жёр вместе с гирями - как утешительный приз. - Ван, а меблированной квартиры СНБ тебе не мог предоставить? - Она была меблированная, Тони. Я всё вышвырнул. Тони прищурился. - «Жучков» искал? Да, это мне знакомо. Такое разорение потом. Ван пожал плечами. - Поверить не могу, что ты подался в федералы. Знаю, оно у тебя семейное, но это занятие тебе как-то не очень подходит. - Времена меняются. - Да с какой стати они тратят твоё драгоценное время? Почему именно ты? Ты же золотой стандарт программирования в одном лице. Они что, не могут курьер-
ской почтой свои криптографические головоломки отправлять в Мервинстер? Не- плохой у тебя там домик. - Я его продаю. - Да ты что! Быть не может! - Тони моргнул. - «Мондиаль» настолько рухнул? Даже «Мондиаль»? Ван кивнул. - На зарплату госслужащего я не могу оплачивать налог на недвижимость. Мне ещё повезет, если я смогу продать дом - понятия не имею, кто его купит. Весь город стоит на ушах. Тони скис. Тони был богатым мальчишкой из состоятельной семьи, но разница в их положении никогда Вана не смущала - отец Дотти тоже был не беден, а Дотти - она ведь замечательная. - Знал, что в этой сфере серьёзные проблемы, но... Ты Дотти уже сказал? - Она считать умеет. - Значит, не сказал. Ван промолчал. У него с женой были раздельные банковские счета. Когда оклад и стоимость пакета акций Вана в период интернет-бума начали расти точно на дрожжах, ему показалось, что не время предъявлять Дотти нелепые претензии и менять сложившийся порядок. Это слишком напоминало ему кромешные брачные кон- тракты. Ван не собирался бросать Дотти Вандевеер ради безголовой золотоиска- тельницы. Другие вице-президенты «Мондиаля» могли бы исполнить подобный трюк, но что с них взять, с клоунов? Финансисты. - Ты к ней в последнее время заезжал? - Да нет. На Рождество созвонились. Долго болтали. - Ты её вообще видел с тех пор, как она перебралась в обсерваторию? - Э-э... нет. Мы оба работаем как прикованные. Это потрясло Тони. - Слушай, Ван... может, это не мое дело... но я познакомился с Дотти ещё рань- ше, чем с тобой. Мы с ней в Колорадо виделись, не знаю, раз пять за последние два месяца. А ты не можешь один раз слетать? Ты на ней женился, приятель! В чём проблема? - Мы каждый день е-мейлы пишем. С жалостью глянув на Вана, Тони плеснул ему в одноразовый стакан ещё брен- ди. - Ты оглянись только на свою берлогу. Ты, правда, тут ночуешь? Ты что, фе- деральный тролль пятого левела? Кобольд? Горлум какой-то? Она тебя никогда не видела в этой жуткой дыре, я прав? Ван кивнул. - Благодарение богу хоть за это. - Тони вздохнул. - Перейду к делу. Придёт- ся мне вами заняться. Ван, она ранимая натура. Уязвимая. Ей сейчас одиноко, но она никогда первой не позвонит. Бывает у действительно умных женщин такая вот застенчивая гордость. Она скорее в петлю полезет. Ты должен сказать ей сам, что хочешь ее видеть. Ты должен настоять, Ван. Ван прищурился. - Ну, - пробормотал он, - как-то тяжело вот просто так пойти... Тони потеребил под плащом жилетку - натуральная шерсть. - Ван, я ошибался? Десять лет назад мы с тобой это проходили. Слово в сло- во . Я заставил тебя позвонить Дотти. Я тебя практически силой к телефону под- тащил. Я был прав? Бренди начинало действовать. Щеки Вана разрумянились под бородой. - Да, Тони. Так всё и было. Ты был прав. - И... Что на стол выложишь? - Ну, - промямлил Ван, - может быть... У нас в БКПКИ намечается большая кон- ференция, в огромной усадьбе в Виргинии... - Это которая? «Коулфакс»? «Эрлетт-Хаус»?
- «Эрлетт-Хаус», точно! Он самый. - О да. Идеальное место. Там все проводят семинары - ЦРУ, Минобороны, лабо- ратория Белла, DARPA. Меню фантастическое, пейзажи вокруг роскошные - пруды, лебеди, рощи, клумбы, - господи, винный погреб заложен двести лет назад! Каж- дый замминистра мечтает затащить в «Эрлетт-Хаус» симпатичную консультантшу. - Тони рассмеялся. - Вот и проблем никаких, старик. Ван расправил плечи. Звучало и впрямь неплохо. Конференция в «Эрлетт-Хаус» намечалась на раннюю весну, но к марту БКПКИ уже представит свои рекоменда- ции. А он, Ван, уйдет из маленького бюро на какую-нибудь серьёзную постоянную должность в федеральном правительстве. Или окажется перед перспективой скоро- го увольнения. Так или иначе, рядом с ним должна быть Дотти. Чтобы отпраздно- вать вместе с ним, или посочувствовать, или... Нет. Просто чтобы они были вме- сте . Так надо. - Ты мне ещё спасибо скажешь, - пообещал Тони. - Уже говорю. - Тебе бы стоило слетать к ней в Колорадо, и поскорее, - не унимался То- ни . - Ты хоть представляешь, что у нас там творится? Мы создали обсерваторию мирового класса. Мы привели астрономию в е-мир. У нас мощнейший узел Интерне- та-два к западу от Миссисипи. Да, Дотти новым местом очень довольна. - Это отличная работа. Будущее астрономии. Цифровая обсерватория не просто наблюдает, старик. Всё, что она видит, уходит в архив, полностью доступный через Интернет-два. Ван улыбнулся. - Твоя новая замечательная игрушка, а, Тони? Тони отхлебнул из стакана, поднял бровь и добавил в смесь бенедиктина. - Знаешь, во времена бума я всё думал: зачем трачу столько сил и времени на каких-то лунатиков? Это был проект старика Дефанти, а я при нем служил глав- ным посудомоем. Но после того кошмара, который я пережил в последнее время... вот теперь я знаю, для чего ему было нужно такое утомительное хобби, никак с бизнесом не связанное. Ван кивнул. - Старики правильно относятся к взлетам и падениям. Это часть жизни, вот и всё. - Я знал, что столкнусь с коррекцией рынка, - мрачно промолвил Тони. - Но не подумал бы, что может стать настолько плохо. - Не принимай это близко к сердцу, Тони. Время работает на тебя. Всё вер- нется . И ты вернешься на белом коне. Ничего более утешительного Ван не мог придумать, и говорил он от всего сердца, но, судя по тому, как скривился Тони, вышло всё равно неубедительно. Может, слишком отдавало жалостью. - Не стоит об этом тебе говорить, - заметил Тони, - но ты знаешь, как упали в последнее время цены на маршрутизаторы? Так вот, Дефанти отдал постоянное поручение закупать их, когда цена падает ниже определенного уровня. Старик, ты не поверишь, сколько у нас скопилось роутеров в обсерватории. Полные анга- ры. Мы же Интернет-два, мы готовы принять на себя весь трафик от Джуно до Лос-Анджелеса. - Не верю. - А ты поверь. Ничего нового нет в том, что хаб ННФ26 служит важным интер- нет-узлом. «Энрон» при администрации Буша собирался занять этот рынок. Хотели вывести на рынок широкополосный канал Эла Гора. А мы с этой идеей вышли дав- ным-давно . Сорвали бы куш - мы и старые хьюстонские приятели Дефанти. На эти деньги можно дюжину обсерваторий содержать. 26 Национальный научный фонд США.
- А что с этой затеей стало? - Ну, стандартная цена на маршрутизаторы скоро вернется к прежней. То, что мы видим сейчас, - это вроде переходного займа для промышленности на самом-то деле. Но покуда мы сидим по уши в маршрутизаторах. Я подумал: твоему «Гренде- лю» могут пригодиться роутеры. Я прав? - Разумеется... но, Тони, я не могу закупать у тебя оборудование. - Я мало, что не приплачу за то, чтобы от него избавиться. - Мы друзья. А я теперь госслужащий. Это неэтично. - Я похож на младенца? - обиделся Тони. - Ты давно в столице? Разумеется, я не стану их тебе «продавать». А ты не будешь «покупать». Это вообще не будет оформлено как финансовая сделка. Ты из СНБ, я - из ННФ. Плюс, помилуй госпо- ди, есть ведь ещё АНБ! Как, по-твоему, они покупают себе технику? Они вообще официально не существуют. Ван покачал головой. - Мой босс ненавидит АНБ. Они занимаются нашим делом. Они придушили все криптографические инициативы. Они не дают навести порядок в системе, потому что им так шпионить удобнее. - Ван отставил стакан. - Уроды. - Ещё бы! Но у АНБ чёрный бюджет таких масштабов, что «Энрон» покажется букмекерской лавочкой. Ладно, чёрт с ним, с оборудованием. Это был один вари- ант. Как насчет прочитать у нас лекцию следующей весной? Мы понимаем, как скверно обстоит в сетях дело с безопасностью. Следующая совтехконференция бу- дет проходить на ранчо Дефанти. В апреле. Не хочешь заглянуть и поделиться с нами последними слухами с Окружной? Ты же всегда приезжаешь на Совтех? - Точно. - Все участники совтехконференций были знакомы - это был единст- венный способ добиться приглашения на Совтех от Тайных Ботанов - Повелителей Интернета. Там собирались все, кто собой хоть что-нибудь представлял. - Лад- но, Тони, я приеду. - Сможешь представить новую линию партии от своего босса. - Я проведу демонстрацию «Гренделя». - Ого! Это будет круто. А почему бы тебе не построить «Грендель» прямо на конференции? Мы бы тебе достали грузовик дрянных компов. И подключим их к системе в реальном времени. Совтех встанет на уши. А ведь сработает, подумал Ван. Сам он никогда бы не додумался бы устроить подобный спектакль, но Тони был совершенно прав. Ребята из Совтеха будут в восторге, столкнувшись в живую с новейшим потоковым компьютером. Дыхание за- таят . Он поневоле улыбнулся. Невозможно было не любить Тони. Ван едва мог вспом- нить, как паршиво ему было двадцать минут тому назад, как тоскливо, несгибае- мо и отчаянно. Стоило Тони войти в тесную квартиру - и будущее вновь засияло призывными огнями. Впереди ждали светлые дни. И счастье. В натуре, клёвые времена. Просто фантастика. Тони молча потянулся за бутылкой. Минутный экстаз прошел. На шее Тони висе- ла невидимая наковальня. - Что у тебя в планах? У тебя ведь есть план, как спасти положение? - Ну-у-у, - протянул уже основательно нагрузившийся Тони, - никогда нельзя терять из виду цели, Ван. После биржевого краха пипл не станет разумней. Но теперь все повернулись умом на терроризме, а не на бабках. Сильней прежнего повернулись, потому что теряют надежду. - у тебя проблемы с финансами? - Не так просто. Кстати, мне, правда, очень жаль, что ваш совет директоров лег под холдинг «Дефанти». Ты был прав, что уволился, прежде чем податься в федералы, но... знаешь, я не хотел, чтобы у тебя всё так неудачно обернулось. - Да ничего, - отмахнулся Ван вполне искренне - совещания совета директоров
он ненавидел ещё сильней, чем конференции в федеральных бюро. - Они же ничего не понимали в настоящей безопасности, это как божий день ясно. - Когда ты - властелин мира, вроде Тома Дефанти, это может ударить в голо- ву. - Тони состроил гримасу. - Ты ведь слышал, что с Томом случилось, нет? - Знаю, что он ушел в отставку. На совете директоров об этом почти не упо- минали . Замели под ковер. - Ну, все знали, что Том становится эксцентричен, об этом все газеты труби- ли, но... В общем, Том подвинулся рассудком. Напрочь. Фактически он сейчас под домашним арестом. Такого человека невозможно просто сдать в бедлам, ты же по- нимаешь . Можно только построить бедлам вокруг него, как вокруг Говарда Хьюза. Том бредит. Его держат в одном из крыльев усадьбы, жена-китаянка за ним при- глядывает... Ван, он твердит о марсианах. - Гос-споди! Что, правда? - Вот-вот. Том повстречался с НЛО. Помимо всего прочего. Как во «Вратах рая». Звездолёты и марсиане. Совсем рехнулся. Для всех его работников это су- щий кошмар. - Тони опрокинул бокал и обмяк в сверкающем кресле. - Та же сила, что вознесла Тома, его и уронила. Воображение, фантазия. Дерзость мысли. Это, наверное, самая страшная трагедия, какую я наблюдал. - Боже мой, - прошептал Ван. - Я не думал, что всё так плохо. - Ван, слушай меня! - яростно прошептал Тони. - Я понял кое-что важное. По- настоящему творческие люди - они не в себе. Вот почему они могут столько от- давать . Должны. Они сражаются с какой-то черной дырой в душе. Великие худож- ники, великие писатели... даже великие бизнесмены. Самые лучшие из них - они намного лучше, чем нужно человеку в жизни. Никакая награда не стоит подобных усилий. Потому что дело не в деньгах и даже не в славе. Это всё ужас. Ужас внутри. - Да ну тебя, Тони. - Именно так, Ван, - грустно проговорил тот. - Я это видел собственными глазами. Ван взял себя в руки. Бренди незаметно действовало. Программисту станови- лось всё лучше. Пришла пора потрудиться ради блага несчастного приятеля. - Хорошо сделанная работа - сама себе награда, Тони. Когда справишься... это здорово. И когда делишься - тоже. - Ты можешь так говорить, потому что у тебя есть творческая жилка, Ван. Ты ученый. Ты в своем уме. Ты умеешь впериться в монитор и нырнуть туда - я ви- дел, как это у тебя выходит, просто чудо какое-то. Я с первой нашей встречи понял - у тебя талант. Но ты не художник. Ты даже не бизнесмен. Потому что в тебе нету беса. Ты хороший парень. - Тони, кончай. Если уж я в НЛО не верю, о бесах я с тобой точно не стану спорить. - Со мной? Я всего лишь брокер. У меня творческой жилки нет. Я всего лишь удачливый жулик. Ван расхохотался. - Держись, Тони. Всё будет хорошо. Ты молодец. Может, Тони и пострадал от биржевого кризиса, но у него до сих пор был личный реактивный самолёт. Он кружил головы актрисам и моделям. Он тратил на свой гардероб столько, что хватило бы прокормить кенийскую деревню. С какой стати ему так убиваться, словно рушится мир? Хотя Тони всегда был такой. Мрачная тяга к самоуничижению служила изнанкой его обаяния. Тони потёр скулы, как всегда, когда лицо его начинало неметь от выпитого. - Да, я порой самыми странными способами заключаю сделки. Коллажем и аппли- кацией , прямо сказать. Настоящий постмодерн. - Постмодерн? Тони, ты пьян. Кончай болтать ерунду. - Ван поднялся на но-
ги. - Знаешь, что мы сейчас сделаем? Поедем играть в боулинг. Давай, Тони, пошли! - Ты ещё катаешь шары? - Тони ухмыльнулся. - Ты мне задницу порвешь. - Ни в жизни. Ты же у нас игрок. Мистер Ас. - Ты на руки свои посмотри, - возразил Тони. - Ты что с собой сделал? У те- бя плечи, как два ствола. - Два ствола, - разборчиво повторил Ван. В детстве, когда он страдал заика- нием, эти слова ему не дались бы - и не давались сейчас, когда язык заплета- ется от выпитого. - Поехали в Пентагон. Играть в боулинг. У них там классные дорожки. А у меня есть пропуск. - Вот это уже интересно, - заметил Тони. - Пентагон полон красоток. - Ты надрался, - понял Тони. - Ты сегодня ел что-нибудь? Ван пожал плечами. - Поехали. Подальше от этой дыры. Дай вызову мой лимузин. Не беспокойся, я с шофёром, - бросил Тони, помогая Вану натянуть куртку. Куртка была немецкая - с распродажи излишков на складах вермахта - зеленая, нейлоновая, с тугими манжетами. Подошла бы военврачу. По множеству карманов Ван распихивал инструменты, запасные платы и всякие мелочи, хотя и выглядел при этом точно сумасшедший хирург-подпольщик. Прохожие на вашингтонских ули- цах от этой куртки шарахались. В этом было одно из ее главных достоинств. Кроме того, куртка была тёплая, а на улице подморозило. Уже в коридоре Тони заметил бластер. - Это же клеевой пистолет, - заметил он, выхватив инструмент из кобуры и понюхав дуло. - Угу, - согласился Ван. Тони простучал костяшками гулкий ствол. - Так ты плавишь клей в пушке Флэша Гордона? Алюминий? - Титан. - Вот и мне показалось - титан. Но слушай, титан же невозможно обрабаты- вать. Даже Стив Джобе не умеет. Где ты его раздобыл? Это же суперкласс! - Я им распугиваю толкачей «крэка». Тони почтительно намотал шнур на рукоять бластера. - Ты не поверишь, - сознался он, - что мне пришлось сегодня перенести на совещании. Просто кошмар. Кромешный ужас. Но эта штуковина!... - Он расхохотал- ся . - Ты... ты мне поправил настроение. Тони действительно приехал с шофёром. И с телохранителями - двое мрачных немногословных типов с мордами наёмных охранников на почасовой оплате при- строились на переднем сиденье лимузина, в то время как Тони и Ван развалились сзади на бархатных подушках. Оба из принципа никогда не понижали градус, так что из бара в салоне Тони вытащил бутылку «Курвуазье». Там же обнаружились и клёвые стопки из флюорес- центно-зеленого стекла. Ван опрокинул бокал. Бренди было не просто хорошее - отличное. Восхититель- ное . Как раз этого глотка ему не хватало, чтобы перейти к делу. - Тони, зачем ты на самом деле приехал? Тони причмокнул от восторга и налил себе по новой. - Да просто заглянул, пока я в городе! Завтра - ну или послезавтра, считая линию перемены дат, - я возвращаюсь в Индию. Встречать Новый год на горном курорте с прекрасной женщиной. Я же тебе ещё не рассказал, что познакомился с Анджали, старина! Анджали Девган из Болливуда. Эт-та история для тебя станет сущим откровением. - Должно быть, горяча? - Это просто иной мир. Иная вселенная секса. Эта женщина меня сгубила. На-
турально. Она изумительная. Я после неё - просто веками изглоданная статуя с фронтонов Кхаджурахо. Мы с ней точно вода и огонь. От наших игр яки в Непале просыпаются. - Тони, чем я могу тебе помочь? - Ничем! Вот клянусь, тут уже ничего не поделаешь! - Просто расскажи мне. Это я, Ван, помнишь? Тони проверил пуленепробиваемую перегородку между салоном и кабиной водите- ля. - Хорошо... хотя мне совсем не стоило бы тебе об этом говорить. - Ладно. Ван немного расслабился. Вот и дошло до главного. - Я не хотел говорить. Ты меня заставил. - Да, Тони. - Не надо было рассказывать... потому что речь идет о деньгах. Больших день- гах . И я могу их получить, так что я в этом деле необъективен. Имей в виду. Ван молча кивнул. - КН-тринадцать, - прошептал Тони. Спутник-шпион. - Слышал. - Жалкий кусок криво перепаянного металлолома. - Слышал и это. - На два года отстали от графика. Бюджет превышен на сотни миллионов. Вес при запуске - больше семи тысяч фунтов, он даже в стандартный «Титан» не вле- зает. Дефанти обвели вокруг пальца с этим проектом. КН-тринадцать - единст- венный американский спутник-шпион на орбите, в котором не стоят распознающие процессоры Тома. Его обошли на аукционе - знаешь, там всё подтасовано было, но это долгая история... В общем, это же бюрократы. И они попытались создать спутник-шпион новой модели. Попытались - и облажались в хлам, Ван! Дефанти мог бы провернуть такой фокус, потому что у него всегда была наготове такая небольшая команда лучших спецов... - Очень тихо, - промолвил Ван. - Очень быстро. И всегда ко времени. Лучшие специалисты, но в десять раз меньше, чем привлёк бы любой другой. Тони отставил стопку на откидной столик. - Вот-вот. Я об этом немного иначе думал, но да - именно так и получилось бы. - Так в чём проблема? - Они отдали новенький КН-тринадцать на окормление этой банде продажных спонсоров. И теперь, когда Америке действительно нужны зоркие глаза на орби- те, мы облажались. Они исхитрились запустить ровным счетом один КН- тринадцать, и тот, уродец, при последнем издыхании. Спутник получился слишком сложным, слишком навороченным, особенно по инфракрасным камерам. Предполага- лось, что КН-тринадцать должен в реальном времени засекать дульные вспышки при стрельбе из автомата в лагерях подготовки террористов. Это безумно завы- шенные требования к спутнику. И кто виноват, что проект летит коту под хвост? Все виноваты! Все, кроме ВВС всемогущих и НБР! Они ищут, на кого бы повесить всех собак. Виноватого ищут. Зачем Тони ему это рассказывает? - Тони, я работаю в киберпространстве, а не в открытом космосе. - Есть такой тип - Майкл Хикок... Ван ждал продолжения. Вот к чему дело клонится. - Хикок из тех парней, за кем остаются трупы. Выполнял для правительства чёрную работу. Чечня, Центральная Азия, Казахстан - ну там, где пусковые шах- ты... Он наёмник. Человек без совести. Сейчас его наняли ради политического прикрытия. И знаешь, какая сейчас пошла волна? Это все «проблемы программного обеспечения», Ван.
- Ага. - Ван нахмурился. - Во всём виноваты программисты. Умников к ответу. - Хикок бродит по кабинетам в поисках козлов отпущения. Не становись к нему в очередь, ладно? Твоя новая контора в программёрском мире уже начала зараба- тывать себе имя. Это значит, что всякая бестолочь будет вешать на вас свои дерьмовые проблемы. С высоких-высоких кресел. - Тони, мы в БКПКИ не напрашиваемся решать проблемы со спутниками. Уж по- верь , у нас своих проблем выше головы! - Ван, выгляни в окно. Это город Вашингтон. Заниматься своим делом здесь - недоступная роскошь. А КН-тринадцать - большая политика. Проблема из тех, что сами тебя находят. Ван обдумал эту идею - достаточно мерзкую, чтобы быть правдой. - Ты хочешь сказать, что дерьмо посыплется на меня и нашу команду? Тони посмотрел, как мимо пролетают фонари. - Том Дефанти был мой человек, хотя я и не могу ему сейчас ничем помочь. А Том Дефанти был сам себе производством спутников -шпионов. Так что я точно знаю - эта проблема свалится на тебя. Ван поразмыслил над этим. - А что, если я смогу его починить? - Тони потерял дар речи. - Ладно, - признал он, в конце концов. - Если бы проблема была только в программном коде - да, пожалуй, ты бы её смог исправить. Но беда же не в этом. Весь проект КН-тринадцать от начала и до конца - сплошная липа. США обогнали весь мир по спутникам-шпионам. Никто не полагал на самом деле, что нам потребуются ещё более мощные. Подрядчики заняли хлебное место, получили свой гарантированный бутерброд. А теперь они вывели на орбиту летающий золо- той «кадиллак» с дрянным детройтским моторчиком под капотом. Хочешь починить чего-нибудь? Почини мозги «Локхид-Мартину» и «Дженерал динамике»! - Ладно, Тони, я уже понял. - Ты хороший парень, Ван, но военно-промышленный комплекс тебе не переде- лать . Я не прошу тебя устраивать большую разборку и устанавливать справедли- вость . Я бы никогда тебя не попросил об этом. Я только предупреждаю: побере- гись . Это всё. - Спасибо за информацию, Тони. Я у тебя в долгу. - Не стоило тебе об этом рассказывать. У тебя же допуска нет, Ван. Мы оба можем в тюрьму загреметь. Ван вздохнул. - Тони, мы не поедем в тюрьму. Мы едем играть в боулинг. - Ага. - Мы вместе катали шары. И больше ничего. - Точно, старина. Совершенно верно. Клянусь на Библии. - А ты рассказывал мне о свиданиях со своей индийской актрисой. - Актрисой, это точно, - согласился Тони, очевидно, повеселев. - Но знаешь, Ван, это далеко не главный её талант... ГЛАВА 6 Месторасположение неизвестно, январь 2002 года Попытки Джеба привести к консенсусу все связанные с информационной безопас- ностью федеральные агентства имели свою оборотную сторону. Компьютерами поли- тический истеблишмент не интересовался. Все будто помешались на безопасности авиаперелётов. С точки зрения Вана, это была совершенная бессмыслица - типич- ная реакция перепуганных дилетантов, неспособных взглянуть на проблему с точ- ки зрения вменяемого инженера. Очевидно было, что «Аль-Каеда» не собирается повторять атаку самолётов-
камикадзе. Террористы так не поступают. Элемент неожиданности был жизненно важен для их плана. Никакой экипаж и никакие пассажиры на Земле больше не сдадут самолёт банде угонщиков с опасными бритвами теперь, когда ясно стало, что все на борту при этом погибнут. Логически рассуждая, пытаться защитить самолёты от людей с опасными бритва- ми было столь же бесполезно, сколь и невозможно расточительно. И бессмыслен- но . В любом аэропорту продолжали торговать выпивкой в бутылках. Любой угонщик с бутылкой спиртного держит в руках тяжелую стеклянную дубинку, полную горю- чей жидкости, причём удар по переборке превращает ее в смертельно опасный нож. Четверть «Джека Дзниелса» представляла собою оружие куда более страшное, чем резак для картона. Ну и что важнее? Почему об этом никто не подумал? Но Ван всё же мог понять, почему политики так озабочены падающими самолёта- ми. Упавший самолёт - один из немногих видов оружия, способных уничтожить ра- зом достаточно большое количество вашингтонских политиков. Так что эту глупость БКПКИ готово было проглотить из политической необходи- мости - но ею дело не ограничилось. Если бы террористы действительно собира- лись атаковать правительство, использовать для этой цели гражданские пасса- жирские лайнеры было неумно. Они слишком медленно летают, за ними слишком хо- рошо следят, а на борту слишком много посторонних свидетелей. Идеальным ле- тающим орудием убийства для террористов-камикадзе был бы частный реактивный самолёт. Команда у него маленькая, и угнать его из ангара нетрудно. Потом краденый самолёт можно загрузить взрывчаткой на манер Тимоти Маквея. Задача на элементарную механику - ответ становится очевиден, если правильно записать условия. Угнанный частный самолёт нанесёт удар быстрей, страшней и куда эф- фективней, чем пассажирские лайнеры 11 сентября. Но в то время, когда всем Джо и Джейн Потребителям просвечивали в аэропорту подмётки, в ответ на очевидную угрозу со стороны частных реактивных самолётов никто в федеральных правоохранительных органах даже не почесался. Владельцы частных самолётов были самыми богатыми людьми Америки. И никто в конгрессе не осмеливался наступить им на мозоль. Американские богачи слишком богаты, чтобы с ними обходились как с террори- стами. Несмотря даже на то, что Усама бен Ладен, лучший на свете террорист, был далеко не беден. Сёко Асахара, зариновый йог-заговорщик, мог позволить себе личный вертолёт. Если кто и представлял собой террористическую угрозу, то в первую очередь богатые психи. Однако от внимания Бюро опытных разработок авиационной радиоэлектроники ВВС США - конторы, проходившей под цыганистой аббревиатурой БОРАРЭ и расположен- ной в Колорадо-Спрингс, - этот зияющий пробел в противовоздушной обороне не ускользнул. С негласной помощью НАСА и DAPRA первой жертвой конверсии был вы- бран BBJ, «боинг бизнес-джет», самый большой, а потому самый опасный самолёт в частном авиапарке Америки. Решено было создать маленький потайной автопи- лот, который можно незаметно установить на борту и дистанционно активировать в случае террористической атаки. После чего автопилот выведет машину на поса- дочную полосу, где обалдевших террористов уже будет поджидать заранее опове- щённая полиция. Схема выглядела достаточно простой... но сатана, как всегда, таился в мело- чах. Дистанционное управление реактивным самолётом в воздухе ставило перед проектировщиками множество сложных задач, но программистам приходилось осо- бенно тяжело. Потому что, если умелый хакер заполучит контроль над системой управления, каждый частный реактивный самолёт в Америке превратится в радио- управляемую бомбу. Парни из БОРАРЭ посвятили себя разработке дистанционно управляемых самолё- тов-шпионов . Вопросы управления воздушным движением и интеграции автопилота в системы бортовой электроники они щёлкали точно орешки, но безопасность связи
находилась за пределами их возможностей. Джеб вызвался разрешить проблемы Б0- РАРЭ с безопасностью связи, потому что для БКПКИ политически выгодно было приложить руку к организации национальной безопасности воздушного движения. С технической точки зрения это было совершенно бессмысленно, однако должно было привлечь внимание конгресса. Проект «Грендель» уже не требовал ежеминутного присмотра, и на Вана как-то сама собой свалилась задача модифицировать системы управления спутниками- шпионами для использования на частных самолётах. Ван сомневался, что проекту суждена долгая жизнь, протянет он не дольше, чем заголовки на передовицах га- зет об угоне самолётов, - но он уже не был сам себе хозяином. Кроме того, ко- гда он оценил детали, работа оказалась очень интересной и многообещающей в плане технического применения. В конце концов, спутники тоже были дистанцион- но управляемыми летающими объектами, и протоколы шифрования при связи с ними использовались проверенные. Ван никогда не подозревал, что на орбите крутится столько высокотехнологи- ческих гостайн, но на самом деле ситуация складывалась восхитительным обра- зом. На протяжении сорока лет взломать американские спутники-шпионы пыталось не- имоверное количество противников. «Вскрыть» и подчинить сверхсекретную амери- канскую «Замочную скважину» - КН-11 - или «Аквакаду»27 прямо на орбите было бы колоссальным достижением для любой разведки, куда большим, чем «дело Соко- 28 29 ^ ^ ла и Снеговика» или Джонатана Полларда Усилии на это было потрачено не- имоверное количество. Никто - ни китайцы, ни русские, ни даже французы или англичане - не мог сравняться с достижениями американской техники в областях телеметрии, захвата сигналов, систем слежения за фазированными несущими, фа- зово-когерентного слежения и стохастического интегро-дифференциального анали- за гибридных многоканальных несущих частот. На новом месте Ван чувствовал себя как рыба в воде. Особенно ему нравились брифинги. Допуск к «совершенно секретным» материалам он уже перерос, достиг- нув эзотерических ступеней «администрация-гамма» и «НКР» - это когда материа- лы для ознакомления ему передавали правительственным курьером, машинописные, на хрупких, горючих листах восковки. Угрюмые инженеры из АНБ и НОР с неохотой расставались с секретными данными. У них плавились не только трубы, но и головы. С большей охотой они сняли бы штаны, открыв на всеобщее обозрение семейные ценности. Специалисты АНБ зарож- дались в каком-то странном параллельном мире, где все основные принципы уже были изобретены в начале шестидесятых сорока тысячами математиков, запрессо- ванных в большой бункер где-то в Мэриленде. Ван испытывал странное уважение к ним, не к нынешним растерянным лупоглазым снобам из АНБ, а к поколению деда Чака, к великолепным ракетчикам «холодной войны». То была погибшая империя настоящей мужской техники, где лучшие инженеры Америки, закатав рукава, рас- куривали «Кэмел» без фильтра и взрывали термоядерную бомбу. Взявшись работать на БКПКИ, Ван потерял целое состояние, но, без сомнения, приобретал взамен бесценный опыт. АНБ оставалось тайной даже для собственных Серия спутников-шпионов на квазистационарных орбитах, предназначенная, в частно- сти, для перехвата телеметрии из радиосетей, по которым советские стратегические бомбардировщики поддерживали связь с землей. 28 Настоящие имена Кристофер Бойс и Эндрю Далтон Ли - двое американцев, осужденных в 1977 году за шпионаж в пользу Советского Союза; переданная информация касалась тех- нических данных спутников-шпионов и секретных шифров правительственной связи. 29 Поллард, Джонатан - офицер разведки ВМФ США, осужденный в 1986 роду на пожизнен- ное заключение за передачу секретной информации (в частности, данных по американским системам глобального радионаблюдения) Израилю.
работников, а шпионские достижения агентства принадлежали к области допотоп- ных жутких легенд. Прежде чем на орбиту поднялись первые спутники-шпионы, американская развед- ка использовала для слежки воздушные шары. Запускала в стратосферу облака ядовитых паров металла, отражавшие из-за горизонта сигналы советских раций. Но всё меньше и меньше ветеранов помнило об этом. Шедевры сверхсекретной изо- бретательности оказывались попросту забыты - засунуты в ящики и брошены на каком-то складе, точно Ковчег Завета в «Индиане Джонсе». Шифры дистанционного управления, которые изучал сейчас Ван, остались в на- следство от той мифической эпохи. Это был не программный код, а машинный. Должно быть, дед Чак успел приложить руку к его разработке, когда создавал крылатую ракету в 60-м году. То было живое ископаемое: код, созданный специ- ально для радиоразведки, для спутниковой электроники, для орбитальной «холод- ной войны». В мир современных компьютеров он заползал точно цифровой трило- бит. И всё же никто до сих пор его так и не взломал. Потому что математические основы его были крепче гранита. Так что теперь перед Ваном и его заказчиками из БОРАРЭ стояла непростая техническая задача - переформулировать код управ- ления спутником для использования на самолёте. И не просто самолёте. А на гружёном взрывчаткой реактивном лайнере, угнанным или украденным, летящем на предельной скорости очень низко, над самой землёй, ниже зоны действия радаров ВВС, держа курс на Белый дом или Капитолий. В качестве основного решения рассматривался геосинхронный суперспутник дис- танционного управления самолётами, подключённый каким-то образом к сети гло- бального позиционирования GPS. Это был подход типично пентагоновский - он требовал шестидесяти миллиардов и целого поколения на то, чтобы его спроекти- ровать, построить и запустить. Ван надеялся придумать что-нибудь попроще, по- легче и желательно прежде, чем умрет от старости. По его мнению, для БКПКИ наилучшим выходом было бы повторить успех «Гренде- ля» . Собрать один рабочий образец и поставить кому-нибудь в самолёт. Парни из БОРАРЭ клянчили у НАСА и «Боинга» небольшой реактивный лайнер - такой, чтобы не жалко было разбить. Конечно, об этих молодых ребятах никто до начала кри- зиса не слышал, зато они не хвастались, они работали как проклятые и они были очень талантливы. Ван как раз сидел в своем кабинетике под сводами Склепа, погрузившись в за- дачу с головой, когда из-за мандариновой офисной ширмы выплыла хмельная Фан- ни. - Господибожемой, это он! Он пришёл! Элвис! Элвис тебя спрашивает! - Кто? - переспросил Ван. Он уже не удивлялся, услышав от Фанни нечто определенно безумное. Фанни Гликлейстер находилась в здравом уме. Просто она была настолько умна, что ре- альность под её взглядом расползалась, как бумага под ножницами. - Тот высокий, симпатичный брюнет с пристегнутым к руке чемоданчиком. Ван, он ждет в коридоре. Просит его проконсультировать! В голове у Вана завыла сирена. - Он не похож на Элвиса. - Но он же южанин! - выпалила Фанни. - От него просто несёт Элвисом. Прямо как от Билла Клинтона. Обожемой, Ван, - он та-акой обаяшка! Самый клёвый па- рень в Склепе! - Фанни, да что с тобой? Ау! - Ну, давай его отконсультируем! Ван кивнул. Утомлённый программным кодом мозг требовал отдыха. - Проводи его ко мне. В тесный бетонный гроб кабинета бочком пропихнулся «Элвис». Одет он был в
белую рубашку-поло, серые штаны, черный блейзер и черные туфли. Тренировочный костюм он, как сообразил Ван, снял. Это значило, что чемоданчик у него всё же отстегивается. Ван предложил «Элвису» кресло, а сам пристроился на краю гнутой пластиковой столешницы. Кабинеты в Склепе были такие маленькие, что с тем же успехом мож- но было проводить совещания в телефонной будке. - Доктор Вандевеер, - представился Ван. - Чем можем помочь? «Элвис» аккуратно раздавил Вану руку. - Майкл Хикок. Ван невольно погладил бороду расквашенными пальцами. Хикок его реакции словно не заметил. Секунду спустя программист взял себя в руки. Вот, наконец, и он самый - Майкл Хикок, эта шельма, этот безжалостный наёмник, - сам пришел в руки, точно фальшивый грош. Не диво, что Хикок никогда не расставался со своим чемоданчиком - бродит с ним, точно псих-ядерщик в «Эвакуаторе»!30 Про- жжённый ловкач, собравшийся повесить на первого подвернувшегося лоха трина- дцать миллиардов казённых баксов растраты. Наивную юную секретаршу Вана он уже успешно обаял. Если бы Тони Кэрью в обход правил не предупредил его... - Рад познакомиться, - соврал Ван. - Док, мне сообщили, что у вас допуск «администрация-гамма», - проговорил Хикок. - Верно. Мы здесь, в БКПКИ, работаем над программными обеспечением и прото- колами спутниковой связи. - Я сам в этом деле ничего не понимаю, - протянул Хикок. - Но моё руково- дство просто жаждет показать специалисту свою хворую птичку. - Понятно. - Ван был уже готов принять жёсткие меры, но вблизи, при личном общении, Хикок производил жуткое впечатление каратиста-спецназовца. Похоже было, что он способен переломать любой предмет в комнате голыми ногами. Куда торопиться? - подумал он. Куда хитрее будет изучить повадки Хикока. Вежливо завлечь его видимостью искреннего сотрудничества. - Рассказывайте. Хикок запустил руку в карман и вытащил зловещего вида складной нож, подве- шенный на одной цепочке со связкой ключей. - Мне придется открыть чемодан. Вопрос государственной безопасности. Ван поднял глаза: - Фанни, кыш. Фанни спала с лица. Допуска «администрация-гамма» у нее не было. - Но... - Закрой дверь и захлопни наружную. Стой в коридоре. Увидишь подозрительные лица - кричи. - Так точно, сэр! - отозвалась Фанни, которая никогда не обращалась к на- чальнику «сэр», и вышла. Хикок отпер замок крошечным серым ключом. В чемодане пряталась стопка ба- нального вида пентагоновских папок, в каких обычно хранились документы по разработке новых вооружений. За последние месяцы Ван насмотрелся пентагонов- ских папок на всю оставшуюся жизнь. Пятьдесят лет военизированных ритуалов создали уникальный бюрократический стиль, в котором каждая бумажка требовала визы от вышестоящего офицера и составлялась в четырех экземплярах. В представших взгляду папках Ван признал классическое «дело Перл-Харбора». Всякий раз, когда масштабный проект кончался пшиком, документация росла слов- но на дрожжах, по мере того как виновные пытались обезопасить себя от неот- вратимо грядущего расследования. Папки начинали рваться под давлением изнутри и обтирались по углам, покуда их перебрасывали из рук в руки, точно горячую Фильм 1984 года, режиссер Алекс Кокс, в главной роли Эмилио Эстевес.
картофелину. Ван никогда в жизни не согласился бы тратить свое время на то, чтобы одо- леть эту гору очковтирательства. Пора было кончать комедию. - Как я понимаю, мы имеем дело с высокой ценой выбора. - Это верно, - согласился Хикок. - Но моё руководство не станет мелочиться с финансированием. Перед вами проект стоимостью десять миллиардов долларов. Ван совершенно точно знал, что на программу разработки никому не нужного КН-13 выделено было восемь миллиардов, а потрачено - тринадцать. Он обвел ру- кой завешенные барахлом стены своего кабинетика. Вокруг не продохнуть было от перспективных игрушек информационной войны: камеры видеонаблюдения на солнеч- ных батареях, карманные анализаторы сибирской язвы, гаджеты биометрического доступа, которые пялятся тебе в глаза и облизывают пальцы... Девяносто процен- тов из них были совершенно бесполезны, но, прежде чем выбросить, их следовало показать ответственному лицу. - Как видите, мы сейчас заняты другими проектами, более соответствующими нашей ключевой миссии. «Неужели я только что сказал "ключевой миссии"?». Исходящее от Хикока ощу- щение опасности и угрозы серьёзно действовало на нервы. - Послушайте, док, я бы не обратился к вам, если бы расследование уже не зашло в тупик, - промолвил Хикок, доставая ещё одну голубую папку - намного тоньше и другого оттенка. - При запуске птичка работала прекрасно, если не считать небольших трудностей поначалу. Серьёзно чудить она начала с год тому назад. Уж поверьте, за ней приглядывала толпа народу. Ван уставился на голубую папку, не дотрагиваясь. Против своей воли он заин- тересовался историей Хикока. Любопытство его зачесалось. Что-то несуразное было в этой истории. Майкл Хикок был впечатляющим типом, но не слишком походил на опытного ловкача, только и занятого поиском козлов отпущения. На столь сложную интригу ему явно не хватило бы ума. Может, Тони Кэрью никогда лично не встречался с Майклом Хикоком. А быть может, всё это просто большая, глупая ошибка. Которую сделали давным-давно. А Ван может ис- править . - Так что - ваша птичка теряет ориентацию? - Ничего подобного. Стоит как скала. - Шум на канале связи? Слишком узкая полоса пропускания? Хикок покачал головой. - С землей у неё контакт не нарушен. Ван не мог не посочувствовать человеку, который называет спутник «птичкой». - Возможно, вы имеете дело с затмениями антенны. В чём проблема - много ор- сов? - Много чего? - Одиночных разрывов связи. - Послушайте, док, большую часть я понял, но я всего лишь простой деревен- ский парень, и служба моя была в спецназе ВВС, - ответил Хикок. - Если вам понадобится в глухой глуши надежный корректировщик для беспилотного самолёта- наводчика «Предатор» - вот он я. А ракетные науки - это для меня сложновато. Но не для вас. Давайте начистоту - по мне, вы похожи на парня, который с ра- ботой справится. Ван был польщён. Пока не почувствовал петлю на шее. О да - принцип медовой липучки в действии: никакой самоуверенный всезнайка не в силах устоять перед грубой лестью. Ван поразился, как это весело, когда тебя держат за полного лоха. - Едва ли я смогу починить для вас спутник, - проговорил он. - БКПКИ - все- го лишь координационный орган. - Но бюджет уже выделен! Сможете нанять специалистов. И мне говорили, что
этот ваш «Грендель» обогнал наше время на двадцать лет. Ван окончательно уверился, что его разводят. - Возможно, но «Грендель» ещё и занимает большую часть моего рабочего вре- мени . Практически всё. Очень жаль, что приходится вам отказывать. Хикок набычился. Наемник был не из тех людей, что легко сносят отказ, и видно было, что отказывают ему в последнее время часто. - Вот так, значит? - «Так» - это как? - поинтересовался Ван. - Без толку! Вы же из этих, из ученых, - всегда гоняетесь за следующим при- зом. Всё скорость - и никакого направления! Гнев вспыхнул в груди у Вана, точно комок факсовой бумаги от спички. - Слушай, приятель, это ты ко мне пришел, а не наоборот. Какое мне дело? Убирайся. - Какое дело? У нас война на носу! Мои друзья мерзнут в снегах Афгана, а вы тут сидите на пидорских своих примочках! - Хикок щелкнул по алюминиевому аба- журу галогеновой настольной лампы. Та глухо звякнула. - Это же спутник-шпион следующего поколения, придурок яйцеголовый! Он может спасать жизни американ- ских солдат! Но только не ты - нет, это ниже твоего достоинства! Героическим судьбоносным усилием Ван обуздал слепящую ярость. Нет, он не будет бить морду посетителю в собственном кабинете. Кроме того, подсказало шестое чувство, перед ним стоял очень опасный тип. Такой и убить может. - Послушайте, мистер Хикок, если я несерьёзно отношусь к нынешней войне, тогда какого чёрта я делаю в секретном, блин, бункере в Западной Виргинии? Работе моей меня же учить будете? Садитесь, программируйте сами. Посмотрим, что у вас выйдет. - об этом я прошу вас, док. - Идите к чёрту. КН-тринадцать - летающая груда мусора. Скоро она рухнет с орбиты, как банковский сейф. Хотите, чтобы она приземлилась мне и моим со- трудникам на головы? Не выйдет. Ищите другого дурака. - Послушайте, вы же не можете этого знать, - возразил Хикок удивительно мягко. Он провел пальцем по голубой папке. - Вы даже не глянули на данные. - Мне необязательно смотреть на ваши данные. - Хикок выпучил глаза. - Это мне говорит ученый? Ученым положено изучать данные. Я так всегда слы- шал . - Ну... - Ван осекся, чувствуя, что его прижали к стене. Достойного выхода из положения не находилось. - Послушайте, данные тут ни при чём. Эта вот папочка - голубенькая - не доказательство, а улика. Чтобы заглянуть в неё, я должен расписаться где-нибудь. После чего ваше начальство на меня наедет по полной программе. Тут же. И повесят всё на меня, потому что меня осалили последним. Хикок прищурился. - Чёрт. Об этом я не подумал. В этом, значит, проблема? Не желаете носом в мышеловку лезть? - Ещё бы. - И правильно, - одобрил Хикок. - Так они и сделают. - Это был не вопрос. И даже не признание. Это была трезвая оценка ситуации. - Но если вы подлечите нашу птичку, док, винить никого не придется. - Я бы с радостью за нее взялся, ответил Ван. - Я на поколение обогнал ре- бят , которые строили нашу космическую промышленность. У нас есть более эффек- тивные методики компьютерного анализа, и мне хочется думать, что я действи- тельно смог бы починить спутник, если бы у меня были время и деньги. Но никто не хочет, чтобы я его чинил. Все хотят, чтобы я оставил на нем отпечатки пальцев. - Ван пожал плечами. - Я не стану расписываться на ваших документах. Не просите от меня слишком многого. - Это я понимаю, - ответил Хикок. - Куда бы я ни подался, всюду творится
какая-нибудь дрянь, которая началась ещё до моего рождения. Движения его сделались до странности неловки - от сдерживаемой ярости, быть может. Или от стыда. - Предположим, я оставлю эту голубую папочку под скамейкой в тренажерном зале. У Вана глаза вылезли на лоб. - Бред. Это же секретный документ. Не оставите. - Я долго моюсь! - рявкнул Хикок. - А вы, мистер компьютерщик, вы у нас большой культурист, да? Увидимся в зале. Может, заставите себя пропустить па- ру занятий на тренажере. «Может, да, - подумал Ван, - а может, и нет. Может, он оставит мне папку. А может, и нет». Он спрыгнул на пол. - Пошли? ГЛАВА 7 Ранчо «Пайнкрест», штат Колорадо, январь 2002 года Остаток дня Тони Кэрью провел, наблюдая, как его подружка танцует в сугро- бах. Анджали метила в Героини Болливуда Номер Один, намереваясь обойти Айшва- рью Раи, Бипашу Басу и сестер Капур. За это Анджали готова была платить кро- вью и плотью - а ей было чем расплатиться. Анджали неслышно пела под пронзительные вопли фонограммы и одновременно кружилась, порхала, покачивала бедрами и исполняла танец живота. Снова и сно- ва, блистательно, великолепно. Дубль за мучительным дублем, в ясный зимний день на высоте девяти тысяч футов. Индийские кинозрители обожали романтические сцены в горах. Обожали до такой степени, что местная киноиндустрия заездила Швейцарию вконец, и Тони Кэрью пришлось подсовывать им вместо нее горы Колорадо. Аудитория болливудского ки- но своеобразно относилась к снегу. Для простой индусской деревенщины - для миллиарда человек - снег представлял собою сказочную, мифическую субстанцию вроде кокаина или пыльцы фей. Поэтому индийские актрисы, танцуя в снегу, не надевали ни курток, ни шуб. Играть им приходилось с непокрытой головой, голы- ми руками и голым животом, в традиционном шифоновом костюмчике, с сияющей улыбкой на губах, на зверском морозе. В промежутках между дублями Анджали от- бегала в сторону, чтобы отогреться какао на козьем молоке и подышать кислоро- дом из чёрного респиратора. Главную мужскую роль исполняла вторая звезда фильма и по совместительству двоюродный брат Анджали - Санджай. Ему, как мужчине, позволялось бродить но сугробам в теплых сапогах, длинных штанах и куртке на пуху. Бомбейский клан актеров, к которому принадлежали оба, уже сотню лет разводил кинозвёзд. В ли- це Санджая семейство произвело великолепную, здоровую скотину. В Болливуде актеры были не просто лицедеями - они становились героями. Санджай собирался стать индийским национальным героем двадцать первого века. Без шуток. Как большинство актерских детей, Санджай начал карьеру в амплуа романтиче- ского подростка, но для больших гонораров в расцвете карьеры ему следовало стать звездой крутых индийских боевиков. Поэтому Санджай поступил на военную службу. Он охранял залитые кровью горы Кашмира от мусульманских террористов. Он гонял армейский джип и таскал пулемёт вдоль опасной индо-пакистанской «разделительной полосы». Благодаря этим патриотически-рекламным трюкам он удостоился почтительного и неотрывного внимания индийских кинорепортёров. Са- мые мудрые брахманы поговаривали уже вполголоса о будущей политической карье-
ре Санджая. Подходящими для себя политическими лидерами Санджай считал партию «Бхаратья Джаната» - Индийскую народную партию, суровых, крайне правых вояк, возглав- лявших с 1998 года правительство страны. А Санджай был их породы киногероем - современным парнем с современными литыми индийскими мускулами, роскошными ин- дийскими костюмами, замечательными индийскими космическими ракетами и ужасно опасными индийскими ядерными бомбами. Кровавые боевики с участием Санджая на- ходили живой отклик в сердцах этих нервозных ура-патриотов. Отец актера, за- воевавший огромную популярность ролью Шивы в бесконечном телесериале, теперь избирался в парламент от «Бхаратья Джаната». Тони всё это знал и весьма беспокоился из-за Санджая. Бурный роман с Анджа- ли уже осветили все болливудские газеты. Болливуд всегда выносил на всеобщее обозрение личную жизнь своих звезд, и чем эксцентричней - тем лучше. Санджай мох1 переломать Тони обе руки, точно спички. И, тем не менее, он ни словом не обмолвился о его отношениях со своей кузиной. Тони не был уверен, принимает он сложившуюся неопределённость как данное или об этом просто нельзя говорить вслух. В Индии многое относилось к обеим категориям одновременно. У Тони после начала этого романа образовалась масса инвестиционных проектов в Бангалоре, аутсорсинг же вообще превратился в основное его занятие. Что от их интрижки получала Анджали, Тони не до конца понимал, но на охоту с Санджа- ем актриса отправлялась неизменно, на какой бы край света ни приходилось для этого мчаться. На охоте Анджали позволялось обойтись без парчовых сари, без тяжеленных украшений, без грима и камер. Выезд на охоту становился для неё единственно доступным эрзацем свободы. А ещё Тони был почти уверен, что женская половина семейства поручила Анджа- ли приглядывать за кузеном. Она постоянно следовала за охотником на крупную дичь, чтобы любимец клана не вытворил чего-нибудь по-джеймсдиновски непред- сказуемого . Например, не отстрелил себе голову. Внезапное появление индийских кинозвёзд привело работавших в обсерватории Колорадо индусов в полнейший восторг. Тони нанял для работы здесь бангалор- ских программистов, прибывших в США по трудовым визам. Большую часть времени они чувствовали себя заброшенными в безлюдных горах. Санджай и Анджали подня- ли их боевой дух на недосягаемую высоту. Оба актера с видимой радостью ходили на экскурсии вокруг телескопа и позировали на групповых снимках с астронома- ми. Бомбейские звезды очень серьёзно относились к заокеанским поклонникам. Когда очередной эпизод был отснят, а бобины с плёнкой - запакованы, съемоч- ная группа отправилась в «Пайнкрест» пострелять лосей. Желающих рассадили по уютным джипам-вездеходам - с нагревателями, горными шинами и стандартным ком- плектом принадлежностей для богатых туристов. Шофёром и проводником оказался китаец-слуга, откликавшийся на имя Чет, - как все китайцы из прислуги миссис Дефанти, аккуратный и сдержанный до полной невидимости. Санджай в новенькой черной ковбойской шляпе и безупречно чистой кожаной куртке развалился на переднем пассажирском сиденье. На ранчо «Пайнкрест» ему одолжили чудовищный «винчестер-магнум» 38-го калибра. Санджай то ласково по- глаживал винтовку, то прикладывался к серебряной фляге. На «охоте» он всегда напивался, если только не разгонял скуку бесшабашной игрой в покер и похабны- ми песнями на хинди. Тони и Анджали ехали в том же джипе на заднем сиденье, которое делили с не- большой, но очень неудобной винтовкой. За ними тащились ещё два больших джипа из усадебного автопарка, под крышу набитые собутыльниками Санджая из съемочной группы и ощетинившиеся стволами. Санджай, как и положено болливудскому актеру, никуда без подтанцовок не выез- жал. Джип вскарабкался на валун, и Анджали бросило на бизнесмена.
- То-они! - пропела она. Тот расправил складочку на куртке. - Что, sajaana?31 - Тони, ты слишком молчалив. О чём ты задумался? - Конечно о тебе, maahiyaal32. Ресницы Анджали затрепетали. В свои двадцать три года она давно освоила взгляд великомохюльской наложницы, пробуждавший в близь расположенных мужчи- нах неконтролируемое стремление осыпать красавицу драгоценностями. - И что же ты думал обо мне, мой милый? Что я тоскую по тебе, когда мы в разлуке? Потому что я так по тебе тоскую, Тони. Утром, днём и ночью. Она прижала тонкую ладонь к лифчику с расчетливо-бесхитростной искренно- стью. Тони раскашлялся от сухого горного воздуха. - Милая, лапочка, солнышко, terii puuja karuun main to har dam33 . Смех Анджали раскатился по салону звоном колокольчиков. Она обожала, когда Тони цитировал песни из её фильмов. - Ах, ты, ты... мальчишка! Замолчи, уааг!34 Джип с ревом вырвался на открытое место, в холод и сумерки. Долгая засуха неласково обошлась с горами Колорадо. Снежные склоны впереди, территория фе- дерального заказника, запаршивели широкими черными подпалинами. - Ваши мелкие горы выглядят так жалко, - промолвил Санджай. - Это не Гима- лаи. - Ты совершенно прав, - согласился Тони. - И твой модный телескоп стоит слишком низко. Ниже, чем большой телескоп в индийских горах. - М-да, если ты про астрономическую обсерваторию Индии в Ханле. - На четыреста метров выше твоего. - На двести, - поправил Тони. - Я мерил. Санджай развернулся на сиденье, облокотившись о спинку обтянутым замшей локтем. Оленьи глаза его покраснели от высоты и выпивки. - Это шутка? - Как тебе угодно. - Не люблю шуток. - А я не люблю тебя, - ответил Тони и, выдержав два вдоха паузы, добавил: Ruup aisa suhaana fera chaand bhii hai diiwaana tera35. Джип содрогнулся от хохота. Даже болванчик-водитель Чет фыркнул с облегче- нием, когда Санджай разразился смехом, вместо того чтобы всадить в кого- нибудь пулю. - Bindaas36 , бросил развеселившийся актер кузине. Анджали восторженно помахала поднятым большим пальчиком жест, лишенный вся- кого соответствия в западной культуре. - Yehi hai37 правильно! - промурлыкала она. Взревел мотор - машина преодолевала крутой склон. Анджали положила чистень- кую ручку на плечо Тони. - Ты с ним так добр, - прошептала она. - А с тобой, моя драгоценная? 31 Милая (хинди) . 32 Хорошая (хинди) . 33 Я на тебя молюсь (хинди) . 34 Дружочек (хинди) . 35 Красота твоя столь несравненна, что даже луна сходит но тебе с ума (хинди) 36 Бесстрашная (хинди). 37 Вот это (хинди)
Анджали покосилась на переднее сиденье. Санджай впал в пьяный ступор. Анд- жали провела тоненькой ручкой по щеке Тони и осторожно взяла его двумя паль- цами за нижнюю губу - её любимая ласка. На Тони она подействовала, как все- гда , сногсшибательно. Ему сносило крышу. Его мгновенно, неудержимо, бешено затягивало в головокружительные шафранные бездны Камасутры. Тони никогда бы не поверил, что такое возможно. В разлуке с Анджали - а он проводил в разлуке с Анджали большую часть времени, опасаясь за свой рассу- док, - он сам не мох1 поверить до конца, что между мужчиной и женщиной может происходить подобное. Но потом она снова оказывалась в его объятиях - и боже ты мой! Не красота ее притягивала Тони, и не потрясающий секс, и даже не на- растающая опасность, что кто-нибудь из разъяренных родственников его пристре- лит. Его чаровала причастность к чуду. Анджали Девган была выбрана «Мисс Все- ленной» 1999 года38. Она была, вероятно, самой прекрасной женщиной на свете. Чет остановил машину на опушке. Санджай осушил серебряную флягу, застегнул куртку, забросил на плечо «винчестер» и выпрыгнул из джипа. Подтянулись и за- мерли рядом остальные машины, ломая нависающие сосновые ветки. Следовать за актером и его могучей винтовкой никто особенно не стремился. Похоже было, что несчастные случаи уже имели место. Индусские киношники не были, в отличие от Санджая, кровожадными убийцами по убеждению. Это были добродушные профессионалы, и в жизни их больше интересо- вало содержимое багажников, загруженное в расчете на немецких охотников с тевтонской основательностью. Большие непромокаемые палатки, складные столы и стулья, газовые печки, немецкие настольные игры, экологически корректные фо- нари на генераторах, верёвка, спички, лопатки для выгребных ям, немецкое пиво ящиками... В багажнике джипа Анджали обнаружила тонкий серебристый плед из космических запасов НАСА. - Какое красивое! - воскликнула она, срывая целлофан. - Да, милая. Это для космонавтов. Отточенным движением руки Анджали развер- нула тонкое серебряное полотнище и заученным взмахом обернула вокруг себя. Получилось космическое сари быстрого приготовления. Киношники цинично заапло- дировали . - Тёплое! - воскликнула Анджали. Глаза её сияли. Не найдя слов, Тони кивнул. На ней плед выглядел космически. Анджали одарила его призывным взглядом, от которого у Тони плавился даже костный мозг, и уплыла в тень сосен. Серебряная накидка тянулась за ней, безупречно чистые туристские башмаки посверкивали бляшками среди бурелома. Мучительным усилием воли Тони заставил себя дождаться, покуда Анджали не скроется из виду. Бежать за ней на виду у всей съемочной группы не годилось. Анджали - девочка умная и практичная. Дальше, чем на оклик она уходить в лес не станет. Тони неубедительно поковырялся с затвором, пока охотники ставили палатку из металлизованного нейлона. Последнее, о чём мечтала съемочная группа, - го- няться за лосями по сугробам Колорадо. Они стремились устроиться поудобнее в креслах с подогревом и пустить в дело колоды карт и немецкое пиво. А Тони отправился выслеживать свою подружку. К несчастью, Тони Кэрью был безнадежно городским жителем. В бескрайнем сту- деном лесу он мгновенно потерял всякий след Анджали. Несколько сдержанных лю- бовных йодлей результата не дали. Тони поискал ещё - и потерял даже лагерь вместе с джипами. Как его только угораздило заблудиться без карманного блока GPS? Он шатался между соснами, с каждым шагом всё больше волнуясь. Победительницей стала представительница Ботсвана, 19-летняя Мпуле Квелагобе. Про- тотипом Анджали Девган возможно послужила Каджол Девган (в девичестве Мукерджи).
Потом он услышал выстрелы Санджая. Актер подстрелил не одного лося, а трех. Три громадные туши лежали на поля- не почти цепочкой - горы кровавого мяса. Из лесу вышел Тони, держа наготове оружие. - Они не бежали, - сообщил Санджай. - Нет? - Нет. Что с ними случилось? Они должны разбегаться. Ближайший лось валялся неподалеку на заснеженной бурой траве. Тони подвел Санджая к туше: огромной, втрое крупней оленьей. Гладкая шкура обтягивала бо- ка, словно диван. Рога были размером с кресло-качалку. Черная морда лося обветрилась, потрескалась. Глаза заволокло мутной плен- кой. На губах запеклась густая слюна. Тони перебросил винтовку в другую руку. - С тех пор как старик повредился рассудком, за скотиной никто не пригляды- вал. Санджай был тщеславен и глуп, как большинство молодых актеров, но и у него случались просветления. - Эти звери больны, Тони. Очень больны. - Он сдвинул на затылок черную шля- пу и приподнял изящную бровь. - Они слепы. Тони мрачно кивнул. - Именно. Ты слышал о такой болезни - оленья дистрофия? - Нет. Это она? - Похоже на «коровье бешенство». Тот же возбудитель на самом деле. Всё на- чинается с зараженного корма. Старик Дефанти подкармливал лосей комбикормом, чтобы зимой не тощали. Я его предупреждал, что комбикорм может оказаться за- ражен . Но он к старости упрям стал. Не всегда прислушивался к добрым советам. По лицу Санджая расползлась нехорошая улыбка. - Это твой сценарий? - Какой сценарий? - Я бы мог сделать из этого фильм. Блокбастер. История коровьего бешенства. История Запада. Всё началось, когда британцы резали больных овец и кормили невинных коров костяной мукой. Нечистое дело. Годами пытались они скрыть при- знаки чумы от тех, кто питался говядиной. Тони пожал плечами. - Ну, деньги всем были нужны. - А потом болезнь пришла в Америку. Она поражала не английский скот, а ди- ких зверей Америки. И получила новое имя оленья дистрофия. - Ну да. Пожалуй, так оно и было. - А затем гнусная западная болезнь поразила самого Тома Дефанти! Потому что владелец земли кормил зверей нечистой отравой. А затем питался их плотью! Те- перь безумие поразило его самого! И великий телевизионный магнат превратился в низкое бешеное животное! - Не говори о нем так. - Тони стиснул в руках приклад. - Он был моим гуру. - Извини, bhaiyya39. - Похоже было, что Санджай устыдился. - Прости. Про- сто... такой вышел бы отличный сценарий для фильма ужасов. Очень современный. Как у Рамгопала Вармы. Тони скрипнул зубами. - Я тебе никогда об этом не рассказывал, Санджай. Ты ничего от меня не слы- шал . Никому не позволено так отзываться о Томе. Никто не спрашивает, и никто ничего не говорит. Санджай пожал плечами и уставился на Тони сияющими карими очами: - Я его гость! Как могу я порочить его? Я ел его соль... хотя, слава богу, не прикасался к мясу. Брат (хинди).
- Точно. - Я много раз облетел мир. Я видел вещи и более странные, чем судьба твоего гуру. Время ныне такое - странное. - Тому с самого начала выпала странная судьба. - Поразмыслив, Тони реши- тельно загнал патрон в патронник. - Санджай, этих лосей необходимо уничто- жить . - Что - всех? Сейчас? Сегодня? Да. Оленья дистрофия - болезнь заразная. Все стадо нечисто. Турфирмы Коло- радо не распространяются об этом, но борются с болезнью понятно почему. Санджай призадумался надолго. С высоких веток падал мокрый снег. - Что за прекрасную охоту нашел ты для меня в Америке! - промолвил он, на- конец. - Глянь только, какая большая голова у этого великолепного зверя!... Как это называется? - Рога. - Рога, верно. Фантастические рога. Прекрасный выйдет трофей для моего охотничьего клуба в Утакамунде. - Оставь голову в покое, Санджай. Ни один таксидермист не станет прикасать- ся к его мозгам. На поляну выбрели, спотыкаясь и не отходя друг от друга, ещё шестеро лосей. Грязные, неуклюжие звери терлись друг о друга боками, будто находя утешение в прикосновениях. Слюнявые морды их склонились к земле, будто лоси пытались ид- ти по следу. Тони спустил курок. Промахнуться с такого расстояния было трудно. Рухнула в траву и забилась лосиха. Стадо от грохота впало в панику, но звери не видели, куда бежать, - только спотыкались, проламываясь через кусты, и царапали бока. Санджай уверенно вскинул к плечу тяжелый «винчестер». Винтовка грохотала снова и снова, лось за лосем оседали, взбрыкнув, на задние ноги и падали. Ко- гда нуля попадает в основание шеи, лось падает, словно под ножом гильотины. Санджай был отличным стрелком. Последний уцелевший лось ломанулся в подлесок. Проследить его движение было нетрудно. Заключительным выстрелом Санджай уложил увечную самку и похлопал Тони по плечу. - Не волнуйся. Я понимаю, да. С этой бедой я помогу тебе справиться. - Только побыстрее, Санджай. И без трепотни. Санджай согласно мотнул чекан- ным подбородком. - Возьмём моих лучших парней! И твои лучшие винтовки. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Разное ЭФИРНО-МАСЛЕНИЧНЫЕ РАСТЕНИЯ Сандал Santalum Древесина Сантал, или сандал (лат. Santalum) — род тропических деревьев, принадлежа- щее к семейству бобовых. Наиболее известен сантал (сандал) белый (лат. Santalum album), растущий в лиственных лесах на востоке тропической Азии и Шри Ланки. Далее о нем. Ботаническое описание Сантал белый — вечнозелёное тропическое дерево, паразитирует на корнях дру- гих видов. Лучше всего растет на высоте от 600 до 2400 м над уровнем моря. В высоту достигает 6-8 м, в зрелом возрасте до 15 м, имеет желтые цветки с красными полосками и округлые гладкие плоды. Сандаловое дерево имеет крупные кожистые листья и мелкие четырёхлепестковые цветки, меняющими свой цвет с жёлтого до тёмно-красного в процессе цветения. Древесина дерева тяжелая и желтая по цвету. Имеет сильный характерный аромат, находящий бесчисленное количество применений. Химический состав Санталовое масло — вязкая желтоватая жидкость с нежным ненавязчивым запа-
хом. Основной компонент — санталол (ос-санталол 45—50 %) , кроме того а- и р- сантален 2—10 %, ос-транс-бергамотол 2—6 %, эпи-р-санталол 2—7 %, цис-р- санталол 15—30 %. Сантал белый (лат. Santalum album). Использование Санталовое масло широко применялось в парфюмерии, косметике и медицине, од- нако из всех этих сфер было практически вытеснено: в парфюмерии и косметике из-за высокой цены (более 600 долларов США. за 1 кг) и хищнического истребле- ния деревьев пришлось перейти на синтетические ароматизаторы, в медицине — из-за появления более дешёвых и эффективных средств, в частности — антибиоти- ков . Используется в ароматерапии. В настоящее время экспорт сантала и санталового масла из Индии запрещён — до восстановления популяции деревьев. Из-за этого стоимость санталового масла выросла (более 1000 долларов США. за 1 кг), а на торговлю этим продуктом в не- которых странах предлагают наложить запрет. Хотя все санталовые деревья в Индии являются собственностью государства, браконьерские рубки продолжаются. Правительственные чиновники нередко покры- вают браконьеров, а из-за использования примитивных перегонных кубов, обогре- ваемых дровами, выход «браконьерского» масла много ниже, нежели полученного по заводской технологии. Сантал применяется в парфюмерной промышленности. Эфирное масло сантала при- даёт духам ноту «благородного дерева» (базовая нота). Добавка санталового
эфирного масла в духи является отличным фиксатором для верхней и нижней ноты аромата. В настоящее время для замены эфирного масла в духах используют пре- имущественно синтетические ароматизаторы, за исключением некоторых арабских духов, в состав которых всё ещё входит очищенное санталовое масло. В пособии для средних специальных учебных заведений, составленном Т. А. Мельниченко, утверждается, что аромат сантала притупляет боль и является эф- фективным антидепрессантом. Эфирное масло накапливается в древесине и корнях. Его получают с выходом 4.5-6.5% длительной (от 48 до 72 часов) дистилляцией паром высокого давления предварительно замоченного измельченного сырья. В качестве сырья используют измельченную древесину деревьев в возрасте 27-30 лет. При отборе сырья обра- щают внимание на цвет древесины: из деревьев темной окраски количество масла больше, чем в светлых. Само масло - вязкая, желтоватая жидкость своеобразно- го, тяжелого, сладкого и очень прочного запаха. Качество масла определяется содержанием суммы изомеров санталола: чем их больше, тем лучше. На качество масла оказывает температура и длительность от- гонки. Примитивный способ отгонки паром обычного давления требует многосуточ- ной перегонки. При этом в масле накапливаются продукты осмоления с неприятным запахом. Масло сандалового дерева является одним из наиболее важных в области парфю- мерии, косметики и мыла. Практически любой вид высококачественной продукции этого вида использует это масло. Оно также обладает сильными фиксирующими свойствами. Сассафрас бразильский Ocotea cymbarum Надземная часть Ocotea cymbarum является видом Ocotea в семействе растений Lauraceae. Это вечнозеленое растение встречается в Бразилии, Колумбии, Французской Гвиане, Гайане, Суринаме и Венесуэле. Ботаническое описание ш*$
Химический состав Коммерческое эфирное масло содержит: валеральдегид ос-пинен 0.7% фурфурол 0.17% 1,8-цинеол 0.2% бензальдегид 0.03% сафрол 90-95% эвгенол 0.6% сесквитерпены 5% Использование Эфирные масла из Ocotea cymbarum часто используются в синтезе МДМА - это психоактивное лекарственное средство из классов замещенных метилендиоксифене- тиламина и замещенного амфетамина, которое потребляется главным образом из-за его эйфорического и эмпатогенного действия. Фармакологически МДМА действует как серотонин-норэпинефрин-допамин-высвобождающий агент и ингибитор обратного захвата. Эфирное масло получают длительной (24 часа) паровой дистилляцией (давление пара - до 8 атм.) измельченной древесины дерева. В зависимости от цвета дре- весины (возможно, разного возраста) выход масла сильно меняется. Темная дает до 2%, коричневатая - 1%, желтая - около 0.8% эфирного масла на сухой вес. Хорошее масло содержит не менее 90% сафрола. Из масла бразильского сассафраса выделяют сафрол, который служит для полу- чения гелиотропина - вещества, широко используемого в парфюмерии. Эфирное масло сассафраса используют так же для добавления в мыло, дезодо- ранты , дезинфицирующие препараты. Сассафрас лекарственный Sassafras officinalis Кора и листья Сассафрас беловатый (лат. Sassafras albidum), или сассафрас лекарственный, или сассафрас красный — вид рода Сассафрас, произрастающий в восточной части Северной Америки, от юга штатов Мэн и Онтарио на запад до Айовы, и на юг до центральной Флориды и восточного Техаса. Встречается в лиственных лесах на высоте до 1500 м над уровня моря. Ранее встречался в южной части штата Вис- консин , но был искоренен. Ботаническое описание Деревья вида сассафрас беловатый лиственные, среднего размера, достигающие 15—20 м в высоту при диаметре ствола до 60 см, крона имеет симподиальное ветвление. Кора на стволах зрелых деревьев толстая, темного красно- коричневого цвета, покрытая глубокими бороздками. Молодые побеги яркого жел- то-зеленого цвета с корой, покрытой слизью, со временем становятся краснова- то-коричневыми, а через два-три года начинают появляться мелкие бороздки. Ли- стья очередные, от зеленого до желто-зеленого цвета, яйцевидные или обратно- яйцевидные, 10—16 см в длину и 5—10 см в ширину, с короткими, тонкими, слегка рифлеными черешками. Они бывают трех различных форм, каждая из которых может
находиться на одной ветке; листья с тремя лопастями, нелопастные эллиптиче- ские листья и листья с двумя лопастями; в редких случаях может быть больше трех лопастей. Осенью листья приобретают желто-красный цвет. Ранней весной незадолго до появления листьев в рыхлых, свисающих, малоцветковых кистевидных соцветиях, длиной до 5 см, образуются цветки; они желтого или зеленовато- желтого цвета, с пятью или шестью листочками околоцветника. Они, как правило, двудомные, мужские и женские цветки растут на разных деревьях; мужские цветки с девятью тычинками, женские цветки с шестью стаминодиями (недоразвитые ты- чинки) и верхней завязью. Опыляются насекомыми. Плоды представляют собой тем- ные сине-черные костянки, длиной до 1 см, содержат одно семя, располагаются на красных мясистых булавовидных цветоножках, длиной 2 см; созревают в конце лета, семена рассеиваются птицами. Семядоли толстые и мясистые. Все части растения душистые и пряные. Корни толстые и мясистые, часто производят корне- вые ростки, которые могут перерасти в новые деревья. Химический состав В химическом составе сассафраса примерно 1-2% эфирного масла (состав эфир- ного масла: сафрол (80-90%) , пинены, фелландрен, азарон, камфара, туйон, ми- ристицин, ментон) и другие действующие вещества, такие как, смола, воск, кам- фора, белки, крахмал, резина, лигнин, дубильные вещества (танины). Использование Считается, что лечебные свойства сассафраса достаточно обширны. Основные из них: антивирусное, потогонное, мочегонное, ветрогонное, стимулирующее. Сас-
сафрасовое масло обладает антисептическими, потоотделяющими и тонизирующими свойствами. Успокаивает мышечные боли, понижает давление. Однако из-за ток- сичности и наличия большого числа противопоказаний сассафрас и сассафрасовое эфирное масло сейчас практически не используются. Масло красновато-желтого цвета получают паровой дистилляцией коры с выходом 2%. Обладает тонким, приятным ароматом. Присутствие в аромате камфорных тонов говорит о фальсификации масла (обычно камфорным маслом из Тайваня и Японии или Бразильским сассафрасовым маслом). Сассафрасовое масло обладает антисептическими свойствами, потоотделяющим и тонизирующим свойствами. Успокаивает мышечные боли, понижает давление. Масло имеет ароматический, слегка вяжущий вкус и применяется для ароматизации кон- дитерских изделий, жевательной резинки. Используется в полосканиях для рта и в зубных пастах. Сассурея Saussurea lappa Корни Соссюрея (лат. Saussurea), или Горькуша — род многолетних трав семейства Астровые, или Сложноцветные (Asteraceae). Saussurea lappa - это синоним Saussurea costus. Костус произрастает в Се- верной Индии в Гималаях на высоте 1,5-3 км. Ботаническое описание Растение достигает в высоту 2 метра и имеет мощную корневую систему. Химический состав Эфирное масло содержит: • ос-фелландрен 0.4%
камфен 0.4% аплотаксен (углеводород Ci7H28 с 4-мя двойными связями) 20% ос-костен (сесквитерпен) 6% р-костен (сесквитерпен) 6% костусовая кислота 14% костол (сесквитерпеновый спирт) 7% костуслактон 11% дигидрокостуелактон 15-3 0 % дегидрокостуслактон ос-ионон цис-дигидроионон р-ионон нафталин Использование Растение используют, чтобы лечить астму, оно расслабляет бронхиолы. У рас- тения есть сильные антисептические и дезинфицирующие свойства, оно помогает быстро залечивать раны, порезы и ушибы. Помогает справиться с болями из-за подагры или ревматизма. Корни этого травянистого растения, растущего на севере Индии с древнейших времен применяются при некоторых видах заболеваний как ароматический стимуля- тор, как афродизиак (усилитель полового чувства), как репеллент (отпугивает насекомых), как окуривающее средство (фимиам), для ароматизации деревянных изделий и их предохранения от насекомых-вредителей. При паровой дистилляции высушенных и растертых в порошок корней с выходом 0.3-1% получают вязкое масло желтого цвета с очень приятным и прочным запа- хом, похожим на фиалку, ирис и ветиверу, которое называется костусовым мас- лом. Иногда перед дистилляцией сырье обрабатывают растворителями и получают ре- зиноид, который затем используют для отгонки паром высокого давления, при этом выход повышается до 3-4%. Из-за высокого содержания лактонов 55% масла растворяется в 5%-ном растворе едкого натра. Масло используют в высококачественных парфюмерных продуктах для создания тяжелой восточной тональности. Хорошо сочетается с сандалом, ветиверой, пачу- ли , розой и фиалкой, придавая им особый тон. Обладает очень стойким и сильным ароматом. При передозировке запах становится неприятным. Масло очень дорогое и малодоступное. Сельдерей Apium graveolens L Семена Сельдерей пахучий, или Сельдерей душистый, или Сельдерей культурный (лат. Apium graveolens) — двулетнее растение, наиболее известный вид рода Сельдерей семейства Зонтичные (Apiaceae), овощная культура. Ботаническое описание Растение высотой до 1 м. В первый год образует розетку листьев и корнеплод, на второй год зацветает. Растение влаголюбивое и холодостойкое, семена про- растают уже при 3 °С (оптимально — при 15 °С), всходы переносят заморозки до -5 °С.
Плод округлый, почти двойчатый, с пятью нитевидными рёбрами на каждой поло- вине . Листовой сельдерей имеет более короткий вегетационный период, что позволяет выращивать его в северных районах. Корневой часто выращивают рассадой. Все разновидности сельдерея предпочитают влажные почвы. Химический состав Диапазон концентраций компонентов эфирного масла: • р-пинен 0.5-2 • мирцен 0.3-14 • лимонен 58-79 • р-селинен 5-20 • седанолид 1.5-11 Использование Применяются как приправа к пище. В Древнем Египте сельдерей выращивали как лекарственное растение. В Древней Греции и Риме листьями сельдерея увенчивали воинов-победителей. С XVI века его начали выращивать в Италии, во Франции и Англии, как пищевое ароматическое растение.
Содержит андростерон - половой мужской гормон. Семена характерного, приятного запаха и теплого, ароматичного и острого вкуса обладают седативным и тоническим действием на центральную нервную сис- тему. Масло из семян сельдерея получают с выходом 2-2.5% паровой дистилляцией. Цвет масла зеленовато-коричневый. Запах масла сильный и прочный, благодаря присутствию седанолида. Масло применяют как тоник в напитках и ароматизатор в консервах из мяса и овощей. Из семян экстракцией петролейным эфиром с последующим выпариванием в вакуу- ме получают олеорезину. Ее используют как фиксатор аромата при применении эфирного масла сельдерея. Сирень обыкновенная Syringa vulgaris L. Цветки Сирень обыкновенная (лат. Syringa vulgaris) — популярное садовое растение, типовой вид рода Сирень семейства Маслиновые. В естественном виде растёт на Балканском полуострове (Албания, Болгария, Греция, Румыния, Югославия) . По данным 1902 года в диком виде растёт по ниж- нему течению Дуная (в Банате, районе Железных Ворот), Болгарии и Сербии. По другим данным имеет реликтовый ареал в южных Карпатах. Растёт в горных лесах, занимая пустующие склоны. Культивируется на территории бывшего СССР до широты Санкт-Петербург — Ека- теринбург; в Западной Сибири — в южной зоне тайги, в лесостепной и степной зонах, в Средней Азии, на юге Восточной Сибири, в средней и южной частях Дальнего Востока. Ботаническое описание Сирень обыкновенная — многоствольный листопадный кустарник высотой 2—8 м. Диаметр каждого ствола может достигать 20 см. Кора серая или серо-коричневая, кора молодых растений гладкая. Побеги заканчиваются двумя почками, реже одной. Конечные почки толстые, че- тырёхгранные, островершинные, зеленовато-оливковые или красноватые, до буро- красных, 6—12 мм длины. Боковые почки отстоящие, несколько меньше конечных, но такой же формы и окраски. Чешуйки на почках располагаются крестообразно. Наружных чешуек 8, внутренних — 4. Все наружные чешуйки килеватые, округлён- ные, заканчивающиеся острием, некоторые каёмчатые. У основания побегов почки мелкие. Листовой рубец очень узкий, с 6—7 следами, образующими одну прямую линию, или в виде полумесяца. Супротивно лежащие листовые рубцы не соединяют- ся. Цветочные почки закладываются на побегах с прошлого года. Побеги зеленовато-серые или желтовато-серые, голые, округлые, с заметными чечевичками, продольными многочисленными узкими трещинами. Листья супротивные, простые, 4—12 см длиной и 3—8 см шириной, у основания сердцевидные или прямо срезанные, к вершине заострённые, зелёные, голые, плотные, цельнокрайние, с черешками до 3 см длиной. Опадают зелёными. В южных районах и даже средних широтах всю зиму остаются под снегом зелёными. Цветки 6—10x5—8 мм, от лиловых и фиолетовых до белых, душистые, долго не- опадающие, собраны в пирамидальные парные, прямостоячие или поникающие метёл- ки длиной 10—20 см. Дикорастущая форма имеет немахровые, лиловые цветки раз- личных оттенков. Цветёт ежегодно в мае — начале июня (на юге, в Ростовской области, сроки цветения сильно смещены, цветение начинается в середине апре-
ля), 20 дней, с четырёхлетнего возраста. Пыльцевые зёрна трёхбороздные, эллипсоидальной, реже шаровидной формы. Дли- на полярной оси 25,5—34 мкм, экваториальный диаметр 23,8—28,9 мкм. В очерта- нии с полюса почти округлые, с экватора — эллиптические, реже округлые. Бо- розды шириной 5—7,5 мкм, короткие, с неровными краями и неровно притуплёнными концами; мембрана борозд мелкозернистая. Ширина мезокольпиума 20,4—23,8 мкм, диаметр апокольпиума 11,9—15,3 мкм. Толщина экзины в центре мезокольпиума 2— 2,5 мкм, около борозд — 1,5—1,8 мкм (за счёт утоньшения стерженькового слоя). Стерженьки тонкие, с округлыми или продолговатыми головками, расположены на расстоянии 1—2 мкм один от другого. Мекзина толщиной 0,6—0,8 мкм, покров тон- кий. Скульптура сетчатая, со стерженьковыми стенками; ячейки сетки угловатые, часто удлинённые, с наибольшим диаметром 4 мкм. Пыльцевые зёрна светло- жёлтого цвета. Плод — сухая двугнёздная коробочка до 1,5 см длиной, с несколькими продол- говатыми и кожисто-крылатыми семенами, вскрывающаяся по гнёздам. При вскрытии коробочки семена падают на землю, часто, благодаря наличию крыла, отлетая от материнского растения[8]. Созревает осенью. Масса 1000 семян 5—9 г, по другим данным 6,7 г. Семена созревают в Ботаническом саду АН РФ в сентябре — октяб- Химический состав Цветки содержат эфирное масло и глюкозид сирингин. Абсолю, содержит:
бензилбензоат 32% элемицин 14% а-2-метил-2-винил-ТГФ-5-пропанол («сиреневый спирт» изомеры) 9.8% фитол 7.8% бензиловый спирт 7% коричный спирт 4% гексадеканаль 3.2% оцимены 0.1% линалоол 0.1% цис-3-гексенилбензоат 0.5% Использование Растение ядовито. Древесина очень твёрдая, тяжёлая, с высокими физико-механическими свойства- ми, трудно колется, но хорошо полируется. Используется на точёные изделия. Цветки обладают потогонным, противомалярийным и обезболивающим действием. Листья способствуют созреванию нарывов и очищению их от гноя. Настой цветков применяют при коклюше и почечных заболеваниях, а в смеси с цветками липы — как потогонное и противомалярийное средство. Листья входят в состав основной смеси трав, применяемой в народной медицине при лечении ту- беркулёза лёгких. Измельчённые листья прикладывают к ранам для их заживления, а мазь из цветков употребляют для втираний при ревматизме. Применение внутрь требует осторожности. При экстракции цветков сирени петролеиным эфиром с выходом 0.24-0.36% полу- чают твердый конкрет темно-зеленого цвета с не очень приятным запахом воска. Температура плавления 44 С. Из конкрета с выходом 38% может быть получен аб- солю - вязкая жидкость зеленого цвета с содержанием эфирного масла около 9%. Снимают соцветия и экстрагируют их петролеиным эфиром в течение 25 минут. Затем в течение 5 минут промывают петролеиным эфиром и такой цикл повторяют с одной загрузкой сырья 6-8 раз. Полученный петролейный экстракт (мисцелла) по- ступает в вакуумный испаритель, где растворитель отгоняют и получают конкрет с типичным запахом сирени различных оттенков (жасмин, ландыш, акация. Для по- лучения абсолю конкрет растворяют в горячем спирте и затем охлаждают до -10... -15 С, где воска, смолы и красящие вещества отделяются в осадок. После фильт- рации и выпаривания в вакууме спирта получают масло-абсолю, которая представ- ляет собой лимонно-желтую вязкую жидкость с натуральным запахом соцветий си- рени . В масле содержится фарнезол. Натуральное масло-абсолю из соцветий сирени высоко ценится парфюмерами из- за своего очень сложного, неповторимого аромата. Однако до сих пор запах этих продуктов не воспроизводит аромата сирени. Более удачным оказался способ экстракции жидким углекислым газом. При этом с выходом 0.0024% был получен абсолю. Следует сказать, что аромат сирени в какой-то степени оказалось проще вос- произвести с помощью синтетических веществ, чем получить его из самого расте- ния. Поэтому в коммерческих количествах натуральное масло из сирени не произ- водится . Сосна обыкновенная Pinus silvestris L. Хвоя Сосна обыкнове иная (лат. Pinus sylvestris) — растение, широко распростра- нённый вид рода Сосна семейства Сосновые (Pinaceae). В естественных условиях
растёт в Европе и Азии. Ботаническое описание Дерево высотой 25—40 м и диаметром ствола 0,5—1,2 м. Самые высокие деревья (до 45—50 м) растут на южном побережье Балтийского моря. Ствол прямой. Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями. Изгиб ствола может возникнуть при повреж- дении побега бабочкой побеговьюна зимующего (Rhyacionia buoliana) из семейст- ва листовёрток (Tortricidae) Кора в нижней части ствола толстая, чешуйчатая, серо-коричневая, с глубоки- ми трещинами. Чешуйки коры образуют пластины неправильной формы. В верхней части ствола и на ветвях кора тонкая, в виде хлопьев (шелушится) , оранжево- красная . Ветвление одномутовчатое. Побеги вначале зелёные, затем к концу первого ле- та становятся серо-светло-коричневыми. Почки яйцевидно-конусообразные, оранжево-коричневые, покрыты белой смолой чаще тонким, реже более толстым слоем. Хвоинки расположены по две в пучке, (2,5-) 4—6 (-9) см длиной, 1,5—2 мм толщиной, серо- либо сизовато-зелёные, как правило, слегка изогнутые, края мелкозубчатые, живут 2—6 (-9) лет (в Средней России 2—3 года). Верхняя сторо- на хвоинок выпуклая, нижняя желобчатая, плотная, с хорошо заметными голубова- то-белыми устьичными линиями. У молодых деревьев хвоинки длиннее (5—9 см) , у старых короче (2,5—5). Влагалище листа плёнчатое, серое, 5—8 мм, с возрастом медленно разъедается до 3—4 мм. Мужские шишки 8—12 мм, жёлтые или розовые. Женские шишки (2,5-) 3—6 (-7,5) см длиной, конусообразные, симметричные или почти симметричные, одиночные или по 2—3 штуки, при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо- зелёного; созревают в ноябре — декабре, спустя 20 месяцев после опыления; от- крываются с февраля по апрель и вскоре опадают. Чешуйки шишек почти ромбиче- ские, плоские или слабовыпуклые с небольшим пупком, редко крючковатые, с за- острённой верхушкой. Семена чёрные, 4—5 мм, с 12—20-миллиметровым перепонча- тым крылом. В обычном равнинном сосновом лесу на 1 га ежегодно выпадает в среднем около 120 млн. семян, из них вырастает примерно 10 млн. сеянцев, од- нако в столетнем сосняке на 1 га растёт всего 500—600 деревьев. Химический состав Хвоя содержит до 1 % эфирного масла, до 0,2 % аскорбиновой кислоты, смолу, дубильные вещества. В эфирном масле из сосны обыкновенной сибирского происхождения обнаружены: • сантен 2.90 • трициклен 2.51 • ос-пинен 30.74 • камфен 21.84 • р-пинен 2.65 • мирцен 1.18 • ос-феландрен 0.22 • АЗ-карен 14.36 • Лимонен+1,8-цинеол 6.59
• у~теРпинен 0.21 • терпинолен 1.32 • линалоол 0.75 • борнеол 0.64 • терпинен-4-ол 0.24 • ос-терпинеол 0.87 • борнилацетат 4.60 Использование Древесина сосны обыкновенной очень смолиста и прочна, используется в жилищ- ном и гидротехническом строительстве, в столярных и плотницких работах, для изготовления шпона, фанеры. Сосновые опилки служат сырьём для производства гидролизного спирта. Высокая смолистость древесины препятствует получению из неё целлюлозы. Корни, очень гибкие в свежем состоянии, становятся крепкими и упругими при высыхании; из них изготавливают различную плетёную утварь, например, плетёные сосуды. Почки сосны обыкновенной (лат. Turiones Pini) в качестве лекарственного сы- рья заготовляют зимой или ранней весной (февраль — март), срезая секаторами или ножами в виде коронок с остатком стебля около 3 мм, сушат на чердаках или под навесами с хорошей вентиляцией, разложив тонким слоем на бумаге или ткани (нельзя сушить на чердаках под железной крышей и в сушилках). Применяют как дезинфицирующее, противокашлевое, диуретическое средство в сборах и для ванн. Хвою сосны (лат. Folium Pini) собирают в виде «лапок» на лесосеках во время рубок. Из хвои, молодых побегов и шишек получают сосновое масло (Oleum Pini),
которое входит в состав препаратов «Пинабин» и «Фитолизин», применяемых как противовоспалительные и спазмолитические средства и при почечнокаменной бо- лезни. Масло используют для ингаляций при заболеваниях лёгких и для освежения воздуха в служебных и жилых помещениях, больничных палатах, детских садах, школах, в саунах. Из хвои производят сосновый экстракт для укрепляющих ванн. Очищенная живица сосны обыкновенной — терпентин (лат. Terebinthina communis) применяется для производства пластырей. Масло терпентинное очищен- ное (скипидар) (лат. Oleum Terebinthinae rectif icatum) широко применяется в медицине. Сосна является источником множества веществ и продуктов, широко используе- мых человеком. Смола — живица, образующаяся в смоляных ходах, пронизывающих древесину и кору в горизонтальном и вертикальном направлениях, и добываемая при подсочке, является ценным сырьём для химической промышленности. Собранную живицу плавят и фильтруют, освобождая от воды и посторонних примесей. Очищенная живица на- зывается терпентином. При перегонке с водяным паром из живицы отгоняется око- ло 25 % эфирного масла, называемого живичным скипидаром, после очистки кото- рого получают очищенное терпентинное масло. После отгонки эфирного масла ос- таётся смола — канифоль. Скипидар и канифоль могут быть подвергнуты более глубокой переработке с целью получения лаков, растворителей, ароматизаторов, клеящих веществ, люстров и других продуктов. Количество смолы и скипидара за- висит от возраста деревьев, характера почвы и климатических условий. Кани- фоль , получаемая при переработке живицы, применяется в мыловаренной, бумаж- ной, резиновой и лакокрасочной промышленности, а также для натирания смычков и струн музыкальных инструментов и как флюс при пайке оловом. При сухой перегонке древесины и пней вначале получают скипидар лучшего ка- чества , затем технический, дёготь и древесный уксус. В перегонном котле оста- ётся уголь. Масло наилучшего качества производят в Тироле (Германия) длительной (5-6 часов) паровой дистилляцией хвои с выходом 0.25-0.35%. Кроме того, значитель- ное количество эфирного масла производится в России (в Сибири) и в Украине (Карпаты). Эфирное масло слегка желтоватого цвета приятного, бальзамического запаха, характерного для хвои. Часто эфирное масло сосны подвергают химическим переработкам с целью пре- вращения содержащегося там камфена в изоборнилацетат. Полученный продукт ис- пользуют для фальсификации эфирного масла пихты сибирской с целью увеличения в нем содержания борнилацетата. Используют как добавка к другим маслам для ароматизации мыл, туалетных ком- позиций. Применяется в ингаляторах и дезодорантах. Сосна горная Pinus mugo Хвоя Растет в горах Центральной и Южной Европы в виде крупного сильноветвистого- кустарника с поднимающимися или стелющимися многочисленными стволами. В горах в альпийском и субальпийском поясах до высоты 2500 м над ур. моря. Растет также и в предгорьях. Охраняется в заповедниках. Ботаническое описание Это дерево до 10 м (редко до 20) высотой, но встречаются кустовые и даже почвопокровные стелющиеся формы. Кора ствола коричнево-серая, в молодости гладкая, затем покрывается темно-коричневыми чешуйками, которые сохраняются в верхней части ствола (характерный признак горной сосны), отчего ствол вверху
более темный. Молодые побеги зеленоватые, затем становятся серо-коричневыми. Хвоя темно-зеленая со всех сторон, что также характерно для горной сосны, ко- роткая (всего 2,5 см длиной), твердая, тупая, немного перекрученная. Небольшие (до 5 см длиной) блестящие серо-коричневые шишки сидят на прямых коротких ножках. Цветение и плодоношение начинаются с 6—10 лет. В культуре встречается часто. В условиях Москвы цветет в конце мая — начале июня. Шишки созревают в ноябре следующего года. Плодоношение, или семеношение, как гово- рят о шишконосных растениях, ежегодное, обильное. Побеги успевают одревеснеть к зиме полностью, однако в суровые зимы верхушечные почки, несмотря на защит- ное покрытие смолой, могут повреждаться; это не останавливает развитие и рост растения, которое в 20-летнем возрасте достигает 20 м высоты и имеет почти трехметровый диаметр кроны. Химический состав Эфирное масло содержит: • ос-пинен 10% • р-пинен 5% • лимонен 4% • а-фелландрен 17 % • АЗ-карен 20% • каприловый альдегид 0.5% • борнеол 10% • борнилацетат 5%
Использование Из хвои паровой дистилляцией с выходом 0.3-0.5% получают слегка желтоватое эфирное масло приятного, интенсивно бальзамического запаха, похожего на хвою с жирной нотой. В зависимости от места произрастания, солнечного воздействия и почвы качество и аромат масла может меняться от мягкого, зрелого до резкого и жирного. Масло широко применяется для ароматизации мыл и ванных композиций. В меди- цине используют в ингаляторах, а также при лечении кожных заболеваний, при ревматических болях, воспалении мочевого пузыря и при туберкулезе. Сосна кедровая Pinus sibirica L. Хвоя Сосна сибирская кедровая, или Сибирский кедр (лат. Pinus sibirica) — один из видов рода Сосна. Не следует путать с Кедром. Сибирский кедр является близким родственником корейского кедра, кедрового стланика и европейского кедра, включаемых в неформальную группу кедровых со- сен. Кедровая сосна очень распространена в Западной Сибири по всей лесной полосе от 48 до 66° с. ш. , в Восточной Сибири в связи с вечной мерзлотой северная граница ареала резко отклоняется к югу. На запад от Урала распространяется лишь до Тиманского кряжа. В Центральном Алтае верхняя граница распространения лежит на высоте 1900—2000 м над уровнем моря, а в южных районах она поднима- ется до высоты 2400 м. Сибирский кедр растёт также на территории Казахстана, Северной Монголии и Китая (в провинциях Хэйлунцзян, Внутренняя Монголия, Синьцзян). Ботаническое описание
Химический состав В состав сибирского кедра входит большое количество биологически активных веществ, различные части растения (древесина, кора, хвоя, орехи) неоднократно исследовались на предмет выявления значимых для фармакологии компонентов. Эфирное масло содержит: • ос-пинен 52% • камфен 2.9 • р-пинен 2 • АЗ-карен 0.6 • Мирцен 1.0 • ос-терпинен 0.3% • лимонен 10% • р-фелландрен 3.1 • у~теРпинен 0•9 • терпинолен 0.6 • борнеол 0.2% • борнилацетат 1% Использование Древесина сибирского кедра мягкая, лёгкая и прочная, с приятным запахом, высоко ценится, применяется, в частности, для производства карандашей, обла- дает красивой текстурой, оттенками от розово- и светло-бежевого до нежно- шоколадного и тёмно-коричневого. Она не поддается влаге и не разъедается жуч- ками , почти не подвержена гниению, червоточине. Легко обрабатывается, очень хорошо строгается, полируется и высыхает практически без растрескивания. Бла- годаря этим свойствам древесина кедра используется в производстве мебели, по- делок, жилищном строительстве, отделке помещений. Древесина сибирского кедра обладает отличными резонансными свойствами: из неё делают рояли, арфы, гитары Хвоей кедра лечат цингу, живицей — раны, порезы и ожоги. В народной медици- не настой скорлупы свежих орехов пьют при глухоте, нервных расстройствах, бо- лезнях печени и почек, от геморроя, отваром скорлупы моют руки и ноги для удаления волосатости. Подтверждена профилактическая эффективность кедрового масла при его включе- нии в диетическое питание больных с сердечно-сосудистой патологией Измельчённые «кедровые орехи» угнетают желудочную секрецию, уменьшается вы- работка желудочного сока и снижается его кислотность. Сто граммов кедровых орехов покрывает суточную потребность человека в витамине Е. «Кедровые орешки» — ценный пищевой продукт, могут употребляться в пищу как в сыром виде, так и после термообработки. По количеству фосфатидного фосфора кедровые орехи превосходят все другие виды орехов и семена масличных культур и равноценны сое — наиболее богатому источнику лецитина среди растительного сырья. Суточную потребность человека в таких дефицитных микроэлементах, как марганец, медь, цинк и кобальт, обеспечивают 100 г ядра орехов. Они же явля- ются богатым источником иода. Среди углеводов в семенах кедра содержится (%): крахмала — 5,80; глюкозы — 2,83; декстринов — 2,26; клетчатки — 2,21. Фрукто- за и сахароза составляют лишь 0,25 и 0,44 %. Белок кедровых орехов отличается высоким содержанием лизина, метионина и триптофана — наиболее дефицитных не- заменимых аминокислот, обычно лимитирующих биологическую ценность белков. Орехи идут на изготовление кедрового жирного масла. Оно содержит в два раза
больше витамина Е по сравнению с грецким орехом и миндалём, а также витамина Р (незаменимые жирные кислоты). По сумме жирных кислот кедровое масло превос- ходит арахисовое, соевое, подсолнечное, кукурузное и хлопковое масла. Кедро- вое масло используют в пищевой промышленности, медицине, мыловарении, для из- готовления олифы и лаков. Жмых используется в качестве пищевого продукта для людей и животных, а с конца XX века — и в производстве биологически активных добавок. Масло кедрового ореха является полноценным источником полиненасыщенных жир- ных кислот (ПНЖК). Для удовлетворения суточной потребности незаменимых жирных кислот необходимо ежедневно употреблять около 20 мл масла в день. Оказывает холестериноснижающее действие, способствует нормализации липидного спектра крови (уровень холестерина ЛПВП повысился на 29 %, а уровень ЛПНП снизился на 21 %, индекс атерогенности понизился на 40 %) , снижению систолического арте- риального давления и уменьшению избыточной массы тела. Масло ореха сибирского кедра нормализует липидный спектр крови, снижает уровень холестерина, способствует уменьшению избыточной массы тела. Ряд фи- зиологических эффектов этого масла связан с наличием в нём выявленных терпе- нов . На основе кедрового масла разработаны рецептуры трёхкомпонентных смесей растительных масел, оптимизированных по составу кислот со-3 и со-6 и предназна- ченных для функционального питания. Из хвои паровой дистилляцией с выходом более 1% получают эфирное масло. Од- нако для получения эфирного масла используется редко. Обычно для получения эфирного масла используют сырье на основе сосны обыкновенной, растущей по всей Евразии. Стиракс азиатский Liquidambar orientalis Кора и смола Стиракс азиатский или ликвидамбар восточный - семейство Гамамелисовые - Hamamelidaceae. Растет в странах Малой Азии. Получаемый при надрезании древесины бальзам - стиракс (Styгах). Ботаническое описание Ликвидамбар восточный - дерево высотой до 20 м. Ствол покрыт серой трещино- ватой корой. Крона широкая. Листья 5-лопастные, состоящие из светло-зеленых мелкопильчатых листочков. Осенью листовые пластинки окрашиваются в малиновые тона. Цветки обоеполые, лишены околоцветника. Мужские цветки собраны в не- большие мутовчатые кисти, расположенные на концах побегов, женские образуют пазушные шаровидные соцветия. Плод состоит из нескольких сросшихся одревес- невших коробочек, каждая из которых содержит по 1-2 семени. Химический состав Стиракс представляет собой смесь смолы и эфирного масла. На долю эфирного масла приходится 1-3%. В эфирном масле до 50% приходится на два резинола - альфа- и бета-сторезина, которые в большей своей части этерифицированы корич- ной кислотой. Значительные количества приходятся на долю фенилпропилового эфира коричной кислоты (10%) и стирацина (5-10%). Приятный запах стиракса обусловлен присутствием стирола (фенилэтилена) и эфирного масла. Также сво- бодная коричная кислота и эфир коричной кислоты (циннамат), ванилин, смола. Эфирное масло содержит:
• коричная кислота 5-15% (до 23%) • циннамилциннамат (стирацин) 5-15% • фенилпропилциннамат 10% • этилциннамат • бензилциннамат • стирен (фенилэтилен) • стирокамфен • ванилин Использование Кора и стиракс обладают болеутоляющим и антисептическим действием. Ранее использовался как составная часть различных средств от бронхитов и нередко при чесотке. Обычно заготавливают смолу - стиракс. Стиракс является патологическим обра- зованием, вырабатываемым растением в результате повреждения коры. Он вытекает из надрезов в виде густой, серой, непрозрачной жидкости, при отстаивании раз- деляется на верхний, водный, слой и нижний - густой, смолистый, который со- держит около 20-30% воды и загрязнен кусочками коры и другими случайными час- тицами. Сырой продукт очищают растворением в спирте с последующим фильтрова- нием и выпариванием. Очищенный стиракс - серо-бурая вязкая жидкость с прият- ным запахом (Balsamum Styrax likuidus). Стиракс собирают и используют в парфюмерии и для ароматизации мыл. Для по- лучения очищенной ароматической смолы стружки этого дерева кипятят в воде и фильтруют. Выделяющийся слой смолы, которую иногда называется восточной слад- кой смолой, отделяют и при отстаивании ее получается темно-коричневый слой.
Слой отделяют, растворяют в спирте, фильтруют и раствор выпаривают. Получен- ная вязкая масса от желтого до коричневого цвета и есть очищенный азиатский стиракс (левант). Запах его характерный, сильный и резкий. Вкус пряный. При хранении стиракса один из его главных компонентов стирен (вещество с запахом стиракса) - постепенно полимеризуется и стиракс становится более вяз- ким и менее растворимым в спирте. При дистилляции стиракса перегретым паром получается (но с очень малым вы- ходом 0.5-1%) масло бальзама стиракса - светло-желтая жидкость с приятным за- пахом. Содержит лишь легколетучие компоненты бальзама. Стиракс американский Liquidambar styraciflua L. Кора и смола Стиракс американский или Ликвидамбар смолоносный - семейство Гамамелисовые - Hamamelidaceae. Другое название - аллигаторово дерево или амбровое дерево. В США. занимает территорию от Флориды до Огайо. Ботаническое описание Ликвидамбар смолоносный - очень крупное дерево с побегами, имеющими крыло- видные наросты. Листья крупные, звездообразные, состоят из тонкозубчатых лис- точков светло-зеленого цвета. Осенью листовые пластинки окрашиваются в мали- новые тона. Цветки собраны в конечные кистевидные соцветия. Плод состоит из нескольких сросшихся одревесневших коробочек, каждая из ко- торых содержит по 1-2 семени.
Химический состав Стиракс представляет собой смесь смолы и эфирного масла. На долю эфирного масла приходится до 7%. В эфирном масле до 50% приходится на два резинола - альфа- и бета-сторезина, которые в большей своей части этерифицированы корич- ной кислотой. Значительные количества приходятся на долю фенилпропилового эфира коричной кислоты (10%) и стирацина (5-10%). Приятный запах стиракса обусловлен присутствием стирола (фенилэтилена) и эфирного масла. Также сво- бодная коричная кислота и эфир коричной кислоты (циннамат), ванилин, смола. Эфирное масло содержит: • стирен • коричная кислота • фенилпропиловый спирт • фенилпропилциннамат • циннамилциннамат • ванилин Использование Сырой стиракс очищают. Очищенный стиракс представляет собой прозрачную вяз- кую жидкость коричневого цвета и по сути является бальзамом. Из него паровой дистилляцией с выходом (20-30%) получают масло, по запаху и внешнему виду на- поминающий азиатский стиракс. Так как выход масла из американского стиракса очень высокий, то для получения масла используют только американский стиракс. Применяется в медицине в смеси с жирными маслами из-за своей вязкости. Улучшает кровообращение, облегчает кашель. Хороший фиксатор, используется в парфюмерной промышленности. Сумбул Ferula sumbul Корни Ферула мускусная, или Сумбул, или Мускусный корень (лат. Ferula moschata) — цветковое растение, вид рода Ферула (Ferula) семейства Зонтичные (Apiaceae). Растет в Средней Азии (Туркестанский хребет, Зеравшан, Гиссарский хребет) по каменистым склонам. Эндемик.
Ботаническое описание Стеблей несколько, тонких, высотой около 50 см, в верхней части щитковидно ветвящихся. Корень толстый, многоглавый. Листья жестковатые, снизу слегка опушенные; прикорневые листья овально- треугольные, с длинными сочлененными с пластинкой черешками, пластинка листа трижды перисторасссечёная, длиной 20—30 мм, шириной 10—15 мм; стеблевые ли- стья с упрощенной пластинкой; верхние — узкие ланцетовидные влагалища. Зонтики разные. Центральные — 6—10-лучевые, шириной 4—6 см; боковые одиноч- ные или сидят по два. Зонтички 10—15-цветковые; чашечка зубчатая; лепестки жёлтые, 0,7 мм длиной, продолговато-овальные. Полуплодики 7 мм длиной, плоскосжатые, в 2 раза длиннее плодоножек; рёбра нитевидные. Химический состав Корни содержат 2—4 % эфирного масла с душистым мускусным запахом. Корни сумбула содержат 9% смол. Эфирное масло содержит: • сумбулен (сесквитерпен кадиненового типа) • линалилацетат • цитронеллилацетат • ферулен • доремон • доремол • доремилацетат Использование Высушенные корни имеют горько-пряный вкус. Используется для ароматизации кондитерских изделий, при консервировании, а также в парфюмерии. Из его корней паровой дистилляцией с выходом 0.2-1.4% получают эфирное мас- ло . Масло представляет собой вязкую жидкость от светло-коричневой до темно- бурой окраски со слабым приятным мускусным ароматом. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)