Зоолог Воутер ван Ховен исследовал содержимое желудков умерших антилоп. Нет, на первый взгляд, они умерли вовсе не от голода, не от жажды, не от паразитов или заразных болезней. Все очевидные причины отпали. Лишь два года спустя ученый догадался, что погубило антилоп. Открытие, как это часто бывает, явилось Делом случая. Ван Ховен заметил, что жирафы в парке никогда не задерживаются возле одной и той же акации. Они пощиплют немного листву и минут через десять переходят к другому деревцу, непременно двигаясь против ветра.

Жирафы, понял ученый, боятся отравиться! Так же поступают и антилопы. Однако их собратья, запертые в вольере, поневоле глодали одни и те же деревца и кусты. Им некуда было деться. Новые вскрытия показали, что в организме умерших антилоп было очень много танина — вещества, которое защищает растения от поедания их животными. Листья акации, почуяв беду, выделяют смертельно опасную дозу танина. Сигналом к тому бывает резкое покачивание листьев. Как только антилопа дернет за ветку, «процесс пошел». Если животное не прервет своей трапезы, оно отравится. Желудок куду не может переварить листья с таким содержанием танина. Они остаются в организме. Бедные антилопы умирали от голода с набитым до отказа желудком.

Бывает, что растения прибегают к услугам «профессиональной армии». Так, различные виды акаций, произрастающих в Мексике, словно заключают пакт о взаимопомощи с муравьями, поят-кормят их сладким нектаром, а в ответ ждут помощи в сражениях с врагами, причем одни акации приглашают муравьев на постой, непрестанно подкармливая их рать, а другие — это более древняя тактика — зовут на помощь, когда их листья кто-то тронет. Тогда струится нектар. Его капли, как горсти золотых монет, разбросанных встревоженным государем, приманивают солдат.

Если голодная коза продолжит щипать листву, — а в жарком, засушливом климате Мексики листья акаций ей сущее лакомство, — то тут же почувствует боль, ее язык обожгут впившиеся в него муравьи. После таких кислотных атак нескоро коза в следующий раз отважится пожевать аппетитную пищу.



Цветочный парфюмер

Итак, растения, эти безмозглые былинки и бревна, могут думать? Воистину велики твои чудеса, о природа! До сих пор считалось, что память и интеллект, умение учиться и размышлять были дарованы лишь человеку и животным. Мир растений был этой благодати лишен. Но что бы мы ни думали о них, они, оказывается… думают о себе. В их поведении отчетливо видна мысль. Никто не заставлял и не научал их обманывать врагов, они же пускались в сражение, доверяя одной смекалке. Хрупкие, неподвижные, безрукие организмы растений придумывали ловушки, в которые угодят их враги. Очевидно, их поведение — результат долгого приноравливания к окружающему миру. Процесс этот длился миллионы лет.

Долгое время считалось, что растения вряд ли что замечают вокруг себя, ведь у них нет органов чувств. Камень, металл,

гипс… Этот бездушный перечень вроде бы логично продолжало дерево. Однако в последние годы мнение биологов о мире растений разительно переменилось. Они взывают о помощи; они болтают с клопами и клещами; они видят, замечают, думают — они воспринимают внешний мир и общаются с ним. Им дарован язык ароматов, недоступный нашему обонянию. Лишь оттого они молчаливы, что к их языку мы абсолютно глухи. Животных мы еще слышим, но не понимаем; растения мы просто не понимаем.

Иное дело — насекомые. Это — прирожденные «парфюмеры»; они улавливают малейшие дозы ароматических веществ — перед их чутьем пасуют приборы. Вот почему им понятны любые химические «вскрики» растений. «Шорох и шепот» запахов для них что громовые удары.

Однако современная техника, хоть мы и укорили ее сравнением с нюхом инсектов, позволяет «подслушать» довольно громкие разговоры растений и даже изучить их лексикон. Так, растения, атакованные вредителями, не просто вопиют: «Беда! У меня беда!», но и докладывают, что за враг на них напал. Для каждого вредителя у них свой букет запахов. Так, опыты с хлопчатником показали, что он выделяет одни вещества, когда его поедает долгоносик, и совсем другие, когда на него нападет точильщик. Хищные насекомые знакомы с этим словарем и потому спешат на помощь, когда на листьях растения появилась их излюбленная добыча.

Кукуруза подмечает даже, какого возраста личинки, пожирающие ее листья. Чем они моложе, тем больше ароматических веществ выделяет растение. Вот как ученые объясняют эту тактику. Старые личинки скоро окуклятся и перестанут причинять вред. Когда мотыльки вырастут, они и вовсе будут питаться лишь нектаром и пыльцой. А вот маленьким гусеницам надо набираться сил; им только дай волю… Против этих «молодых хулиганов» растение спешно ищет подмоги.

Итак, на какие бы уловки ни шли насекомые, растения пока сильнее. Если бы было наоборот, то Земля напоминала бы выжженную пустыню. Сейчас же вся она покрыта зеленым ковром трав и зеленым шатром деревьев. И те и другие умеют постоять за себя. Они скорее докличутся до любой готовой помочь букашки, чем будут безропотно терпеть одну оргию за другой.

Нам тоже есть чему поучиться у растений. Если мы разучим команды, которыми растения загоняют к себе «на работу» хищных насекомых, то сумеем перехитрить вредителей. Зачем опылять грядки и сады химикатами, если можно позвать «хищников»? Это и эффективно, и — для нас — безвредно.

«Вот так мы, может быть, выиграем битву с вредными насекомыми», — говорит Марсель Дикке. По его мнению, с помощью селекции или генетических манипуляций можно повысить стойкость многих культурных растений — этих неженок, изводимых вредителями. Нам надо научить их тому, что они позабыли и что умеют дикие формы растений, — самостоятельно защищать себя от вредителей. Когда они научатся этому, о пестицидах можно будет забыть.

В одном из самых радостных стихотворений Артюра Рембо есть такие строки: «Первое приключенье: на тропинке, осыпанной холодными, тусклыми искрами, мне поклонился цветок и назвал свое имя» (пер. А. Ревича). Возможно, эта фраза станет провидческим откровением. Если растение пользуется для общения определенными символами — ароматами, значит, это средство общения принципиально можно расшифровать. Если растение защищает себя, зовет на помощь, чтобы сберечь свои листья и стебель, стало быть, оно сознает, что отличается от всего окружающего мира и что какая-то гусеница, ползущая по листу — ЕГО листу — угрожает ему, а не кому-то другому. Оно понимает себя, и, возможно, у него есть свой знак — россыпь неких молекул, — каким оно отмечает себя. Тогда нет ничего удивительного в том, что под шелест листьев, вежливо поклоненных ветром, в воздухе возникает крохотное, неприметное облачко — автограф или слово цветка, тут же тающее в воздухе и пока непонятное нам, даже незаметное нам.

Но имя уже названо… Имя цветка. Если хотите, имя розы.



3.6. БОТАНИКА ТРЕБУЕТ ТОЧНОСТИ

Исследования последних лет показывают, что царство флоры от царства фауны вовсе не отделяет непроходимая пропасть. Во многом растения близки животным, разве что не вольны двигаться.

«Здесь темный дуб и ясень изумрудный, а там лазури тающая нежность…»

«Как серебристый дремлет лист, как тень черна прибрежных ив…»

«Как здесь свежо под липою густою, полдневный зной сюда не проникал, и тысячи висящих надо мною качаются душистых опахал…»

В садах и лесах бродила муза русской поэзии. Из листьев и цветов сплетала день ото дня венки. Памятником ей все еще шелестят добрые старые соловьиные сады. «Цветущих лет цветущее наследство!» (А.А. Фет)

Те же сады и леса столетиями кустились в «Системах природы» и «Философиях ботаники». Те же в них колосились луга и поля.

Долгое время ботаника была прикладной наукой. Занятия ею сводились к описанию и классификации растений, к изучению их полезных свойств. Козалось, потомки Линнея недалеко от него ушли. Деревья, цветы, папоротники…

Их считали и перечисляли, словно коллекцию неживых предметов. Или — другое поле деятельности ботаников — опытная делянка селекционеров, на которой вырастали все новые сорта ржи или пшеницы. Лишь в последние десятилетия положение в ботанической науке начало меняться. Все больше исследователей стали обращать внимание на физиологию растений и даже их поведение. Методы точных наук стали практическим средством изучения внутренней жизни растений. Оказалось, что царство флоры от царства фауны вовсе не отделяет непроходимая пропасть. Во многом растения близки животным, разве что не вольны двигаться. Впрочем, некоторые растения даже наделены достаточно мощным «мышечным аппаратом».

^{Один из старинных ботанических трактатов}



Генетика растений

В лесах и полях еще много тайн, недоступных глазу. Разгадать их можно, лишь изучая растения на клеточном и генетическом уровне, чем все больше занимаются ботаники, предпочитая приятному пейзажу окуляр микроскопа. Вот некоторые вести из лабораторий, где ботаника-натуралиста теперь встретишь чаще, чем на природе.

^{Фрагмент из старинного ботанического трактата}

В 2003 году большой интерес вызвала работа Энрико Коэна из британского John Innes Centre. Он создал компьютерную модель, показывающую развитие различных частей растения. На ее примере видно, как тесно связаны друг с другом клетки растения. Как только одни клетки начинают расти быстрее других, клеточный конгломерат поворачивается. Процесс его роста определяется тремя основными параметрами: скоростью, то есть временем, что проходит между двумя делениями клеток; анизотропией — наличием оси, вдоль которой преимущественно развивается растение; а также углом, под которым располагаются клетки в момент своего деления относительно воображаемой оси координат. От соотношения этих параметров зависит, в какую сторону вытягивается клеточная структура.

Вот, например, асимметричные цветки львиного зева. Раньше считалось, что асимметрия возникает, когда у какой-либо структуры растения есть одна определенная зона роста. В ней и происходит бурное деление клеток. Однако модель Коэна показывает, что делятся все клетки этой структуры. Только некий химический сигнал — его, по-видимому, подают гормоны или медиаторы, — заставляет новые клетки расположиться асимметрично. Растение обретает свою форму.

Кстати, у животных направление роста клеток тоже указывают химические сигналы. Свидетельством тому — опыты с мухой дрозофилой.

Немецкий ботаник Мартин Хюльскамп показал, как «переговариваются» клетки растения в процессе его роста. Его работа была посвящена образованию волосков на листьях Arabidopsis thaliana. Подобный процесс предполагает четкую координацию клеточных циклов. Достигается она за счет разных транскрибирующих факторов, которые руководят считыванием генов. Одни из таких факторов проявляют себя как активаторы, а другие как ингибиторы — они «тормозят» данный процесс. Как только активаторов становится слишком много, тут же растет число ингибиторов и наоборот. Благодаря этим постоянным колебаниям различные части растения формируются согласованно.



Как интересно! Геном человека, протеом человека, «найден ген лености», «найден ген добродушия»… В последние десятилетия ученые только и перетряхивали наше родовое достояние — набор генов — в поисках причин и следствий «человеческого, слишком человеческого». Homo sapiens стал фигурой более прозрачной, чем прежде, но так и не объяснен до конца. Успехи генетиков, особенно поначалу, привлекали пристальное внимание публики. Ботаники, изучающие генетику растений, не избалованы вниманием, но это не умаляет их достижений. Результаты они получают любопытные.

Вот грядка капусты на даче: кочанчики, тянущиеся в ряд. Чем не научная тайна? Род Brassica, капуста, включает 35 видов. Одни из них опыляют себя сами, а другие — перекрестноопыляемые. Почему так? Как оказалось, мешают процессу самоопыления два гена. Первый отвечает за формирование белковых молекул, расположенных на поверхности завязи, а второй — за синтез коротких пептидов в оболочке зерен пыльцы. Имеется много вариантов той и другой молекулы. Реагируют друг с другом они только в том случае, если принадлежат одному и тому же растению. Продукт их реакции препятствует оплодотворению семяпочки. Самоопыления не происходит. Однако в результате мутации одна из этих двух молекул может измениться. Тогда между ними не произойдет никакой реакции. Растение само опылит себя. Итак, процесс самоопыления обусловлен дефектом одного из двух генов.

В опытах Джун Нашралла из Корнеллского университета дефектный ген заменялся обычным. Растение вновь становилось способным к перекрестному опылению. Как известно, этот вид опыления имеет преимущество перед самоопылением; он приводит к новым комбинациям признаков у дочернего организма. Значит, принцип опыления растения можно изменить; нужно лишь подкорректировать один из генов.

Растения, как и мы, люди, могут приобретать иммунитет. Например, если часть растения, пораженная вредителем, отомрет, а само оно выживет, то, встретив других вредителей, будет активнее сопротивляться им. Крис Л амб из John Innes Centre определил, какая именно белковая молекула отвечает за приобретенный иммунитет. По всей видимости, та самая, что отвечает за перенос жиров и жиросодержаших веществ в тканях растений. Лямб полагает, что этот же белок прицепляет к себе сигнальную молекулу и доставляет ее в отдаленные части растения. Ее сигнал вызывает иммунную реакцию.

Немецкая исследовательница Доротея Бартельс отыскала ген, который помогает растениям переносить жажду. Начиналось все с наблюдения за Craterostigma plantagineum из Южной Африки. В дни засухи это растение может потерять до 95 процентов воды и впадает в спячку; его обмен веществ сокращается почти до нуля. Все дело в определенном гене. По его команде синтезируется альдегид-дегидрогеназа. Она нейтрализует ядовитые вещества, возникающие в тканях растения, когда то страдает из-за жажды. Возможно, подобным геном удастся «оснастить» новые сорта сои, кукурузы и пшеницы, чтобы выращивать зерновые и бобовые в засушливых районах планеты.

Эта работа очень своевременна. По прогнозу, через 20 лет уже около трети населения Земли будет проживать в пустынных и полупустынных районах. В основном это — жители «третьего» мира, которые кормятся дарами своих полей. Для спасения их от голода крайне важно вывести новые, устойчивые к засухе сорта растений.



Поведение растений

Еще одна область исследований — «поведение растений». Первым стал осмыслять его Чарлз Дарвин. Его внимание привлекла венерина мухоловка. Она произрастает в США, в торфяниках Северной и Южной Каролины. Дарвин назвал ее «самым удивительным растением на свете». У нее круглые, мясистые листья, разделенные на две половинки; их запах приманивает насекомых. По краям они усеяны длинными зубцами, неуловимо напоминающими зубы акулы. Правда, мухоловка не перекусывает ими свои жертвы. Она ловит их, захлопывая листья, как половинки капкана. Зубцы сходятся, и насекомое попадает в клетку. Это случается всякий раз, как только муха коснется одного из чувствительных волосков, имеющихся на каждом листе. Теперь, сколько бы ни дергалась цокотуха, пробуя вырваться из капкана, ей это не удастся. Зубцы лишь крепче сожмутся. Наконец из желез, расположенных на поверхности листа, выделится пищеварительный сок. Насекомое погибнет. Спустя 5 — 12 дней ловушка приоткроется, и растение выбросит несъеденные остатки животного.

Венерина мухоловка реагирует на появление жертвы очень быстро. Стоит дотронуться до волоска, и через 0,3 секунды ловушка захлопнется. Если бы растение медлило, добыча ускользала бы от него. Дарвин сделал вывод, что молниеносное движение листьев обладает «всеми признаками животного рефлекса», но у него не было нужных приборов, чтобы объяснить свои наблюдения «на языке науки». Тогда он обратился к одному из самых знаменитых физиологов викторианской эпохи: Джону Бердону-Сандерсону. На протяжении пятнадцати лет тот исследовал венерины мухоловки. Сомнений не оставалось: в ткани растений возникают электрические импульсы. Однако опыты Бердона-Сандерсона, как и выводы Дарвина, были надолго забыты.

Лишь в конце XX века ученые вспомнили о них. Опыты, проведенные в последние годы, показывают, что электрические импульсы заменяют растениям нервные рефлексы. Вместо нервной системы, присущей животным и человеку, растения обладают особой «электрической системой», позволяющей им реагировать на внешние раздражители.

Вот еще одно приметное растение — мимоза стыдливая. Она реагирует на любые раздражители. Все смущает ее: прикосновение человека, грохот проезжающего поезда, топот коров. Даже ветер и дождь заставляют листья мимозы смыкаться. Ее поведение давно занимало ученых. Поколения ботаников пытались понять, где прячутся «глаза и мозг» мимозы. Постепенно выяснилось, что листья растения движутся благодаря особым «суставам». Одни из них соединяют части перистого листа, другие скрепляют его черешок с веткой. Эти суставы состоят из так называемой «моторной ткани», выстланной клетками с очень тонкими стенками. Вот что происходит, когда кто-то касается листа.

Из клеток тут же выделяются отрицательно заряженные ионы хлора, зато ионы калия с положительным зарядом просачиваются внутрь клеток. Осмотический потенциал клеток падает. Вода начинает вытекать из них, и потому внутриклеточное давление снижается. Вот итог этой цепочки перемещений и перепадов: лист складывается. Но где же «нервные волокна», управляющие этим процессом? Как передаются сигналы?

Ученые долго искали потайную систему «нервов». В конце концов выяснилось, что электрическое возбуждение передается вдоль волокон, обычно питающих листья водой и минеральными веществами. Снаружи эти волокна облицованы мириадами отмерших клеток. Точно так же любой электропровод оплетен толстым изолирующим слоем. Если бы не этот слой мертвых клеток, электрический импульс беспрепятственно передавался бы во все стороны, к другим тканям растения. А так получился вполне приличный кабель!

Любопытно, что у растений, инфицированных вирусом, как и у человека, слегка повышается температура. Так, исследователи из Гентского университета обнаружили, что на участках листьев табака, пораженных вирусом табачной мозаики, температура повышалась на 0,3—0,4°. Этот рост температуры наблюдался за несколько часов до видимых симптомов поражения. Подобное открытие поможет ускорить селекцию растений, устойчивых к действию вирусов.

Есть у растений и свои «мышцы». Известно, что листья и цветки часто поворачиваются к Солнцу, жадно впитывая свет. Не дремлют листья и ночью, исподволь меняя свое положение. Каждое утро растение встречает Солнце, помахивая под ветром листвой, обращенной на восток.

Даже хлоропласты — крохотные органоиды, спрятанные в клетках растений и занятые фотосинтезом, — постоянно пребывают в движении, улавливая, откуда падают солнечные лучи. Когда свет очень слаб, хлоропласты, чтобы не «расплескать»

эти жалкие крохи, располагаются под прямым утлом к падающим лучам. При ярком освещении они прячутся по боковым стенкам клеток, ведь света и так вдоволь. А что ими движет — не световые же лучи их отталкивают? Роль мышц в растительном мире играют актиновые волокна. Они способны сокращаться и этим своим талантом пользуются изо дня в день.

Впрочем, мышцы и суставы растений все же слабы, чтобы защитить их от зверья. Миллионы лет две армии — флоры и фауны — ведут нескончаемую битву. Оружие одних — губы, зубы, желудки и языки, слизывающие, схватывающие, сметающие, съедающие все на пути. Надежда других обращена к шипам, колючкам, стрекалам, ядам, заготовленным для обороны. Оружие одних — сила. Надежда других — хитрость.



Систематика растений

В царстве флоры ждут не только генетиков и этологов. Ботаникам старой формации тоже есть чем заняться. Мы ведь до сих пор точно не знаем численность растений на нашей планете. В 2002 году журнал «Plant Talk» сообщил удивительную новость, которая, впрочем, осталась незамеченной: на Земле насчитывается примерно 422 тысячи цветковых растений, что на треть больше, чем считалось прежде. К такому выводу пришел ботаник Дэвид Бромуэлл. Сперва он посчитал все виды растений, которые встречаются в нескольких районах планеты. К этой сумме приплюсовал эндемичные виды растений, то есть те, что произрастают в отдельных, четко ограниченных географических регионах, например, на островах или в горных долинах.

«До сих пор все подсчеты растений велись ненадежными методами, — полагает Бромуэлл. — Оказывается, их царство больше, чем мы думали. Теперь важно классифицировать все виды растений, пока не поздно». Многие растения гибнут, потому что человек и в царстве флоры, как и в царстве фауны, ведет себя словно опасный хищник. Сейчас в Красную книгу включены 31 тысяча видов исчезающих растений. По оценке Бромуэлла, положение еще страшнее: почти 100 тысяч видов растений находятся под угрозой вымирания.

В тропических лесах Перу, Боливии и Эквадора деревьям угрожает неожиданная напасть — лианы. Количество их за последние 20 лет почти удвоилось. Естественное равновесие лесной экосистемы нарушено. Лианы обвивают стволы деревьев и буквально душат их, мешая им расти и выпускать новые побеги.

Лес вообще — исчезающая экосистема. По прогнозу Всемирного института ресурсов, в ближайшие 10 — 20 лет будет вырублено до сорока процентов лесов на нашей планете. Леса вырубают, чтобы проложить новые дороги или расширить добычу полезных ископаемых, но прежде всего их рубят на продажу. Все на продажу!

Особенно тревожно положение в России. Три четверти лесных массивов в нашей стране подвергаются хищнической, часто необоснованной вырубке. Кто из нас в последние годы, отправившись в поход куда-нибудь в глухомань, в леса Карелии или средней полосы, не набредал на обширные пустоши, где черт ногу сломит от рытвин, сучьев, бревен, лежащих на каждом шагу? Что за мамай здесь прошел? Лес заготавливали. Темнеет брошенный, мертвый лес под дождем. Мрачнеет любой очарованный странник, будто на разгромленном кладбище побывал.

Тем же тупиковым путем идут на других континентах. Никто не контролирует вырубку лесов в Индонезии и Центральной Африке. В Амазонии леса сведены уже на территории, примерно равной по площади Сицилии. В Северной Америке более 90 процентов уцелевших лесов находятся в Канаде и на Аляске. Куда подался бы куперовский Натаниэль Бумпо, восклицавший: «Отпустите меня в леса, на холмы, где я привык дышать чистым воздухом»? Теперь леса сводятся до положения островков посреди человеческого моря.

Как плохо мы знаем растения! Как плохо мы относимся к ним!



3.7. ТАЙНЫЙ КОСМОС БАКТЕРИЙ

Вместе мы сильны — эту истину бактерии усвоили миллиарды лет назад и разработали отменные стратегии взаимодействия. Первая заповедь: надо общаться. Бактерии постоянно пересчитывают друг дружку. Но как? В последние годы исследователи пытаются понять язык «бактерий».





Где легкий хруст ветвей и сумрачные шумы,
Всепроникающий недуг.




Василий Комаровский




Они пришли побеждать

Первые жители Земли — микробы — появились около 3,8 миллиарда лет назад. В ту пору на планете практически не было кислорода, но им он был и не нужен. Два миллиарда лет они оставались единственными обитателями Земли. Со временем они изобрели фотосинтез, то есть научились превращать солнечный свет в богатые энергией углеводы. Начали вдыхать кислород. Заселили любую пригодную для жизни нишу — от глетчеров до гейзеров. Растения и животные не стали им конкурентами. Микробы изловчились создавать колонии внутри крупных организмов, процветая и размножаясь в этой богатой питательными веществами среде.

Симбиоз с некоторыми видами бактерий оказался выгоден и нам, людям: они помогают перерабатывать пищу, попавшую в кишечник. Другие же вечно досаждают нам. Они повинны в настоящей «гонке вооружений»: в фармацевтических лабораториях создают все новые, более изощренные лекарства. В каждом доме хранится целый арсенал оружия против микробов — домашняя аптечка, а их воинство все так же непобедимо. Микробы не хотят уступать ни пяди захваченного ими тела. Они проводят рекогносцировку местности, создают отряды самообороны, шлют вперед боевые дружины и по каждому поводу совещаются, совещаются — болтают без умолку.

Всего количество видов бактерий исчисляется несколькими миллионами, хотя ученые продолжают спорить о том, что означает понятие «вид» в царстве микробов. По принятым сейчас нормам, две бактерии относят к одному и тому же виду, если их ДНК совпадает на 70 процентов и более. Если применить тот же критерий к человеку, то гордое имя Homo sapiens должны по праву носить не только люди, гориллы и шимпанзе, но и, например, полуобезьяны: маки, лори и др.

В середине XX века, особенно после появления антибиотиков, дела микробов казались плохи. Многие инфекционные заболевания, сводившие в могилу миллионы людей, — туберкулез, холера, дифтерия и другие, — были почти побеждены. Но потом началось неожиданное. Все чаще смертоносные машины, созданные лучшими фармацевтами мира, давали осечку, стреляли в микробов, а попадали впросак. Микробы были живучее наших представлений о них. В сражении с ними медицинская махина стала пробуксовывать.

Начиная с 1980-х годов в промышленно развитых странах наблюдается рост инфекционных заболеваний. Так, сейчас в мире от заболевания одним лишь туберкулезом ежегодно умирает около 3 миллионов человек. А другие инфекции! Медики все чаще говорят о возможной пандемии особо опасной формы гриппа или чего-то подобного. Недаром такой переполох вызвала вспышка атипичной пневмонии. Потом заговорили о птичьем гриппе — опасности, казалось бы, поначалу далекой, но вот уже с лета 2005 года знакомой и нам, россиянам.

А микробы все продолжают что-то затевать; их колонии разрастаются; их коалиции становятся все сплоченнее. Каждое из их государств надеется — на свой лад — «покорить весь мир», то есть занять все возможные уголки тела, в котором они гнездятся, а если рядом окажется другое тело, то перепрыгнуть, перелететь в него — как в древности люди «перепрыгивали, перелетали» с одного острова на другой, понемногу покоряя весь мир. Так, по подсчетам биологов, при одном только поцелуе люди передают друг другу до 40 тысяч бактерий.



В этих городах не ступала нога человека

С середины 1990-х годов в войне с микробами ученые применили новейшее разведывательное средство — лазерный микроскоп. Так впервые открылась жизнь микробов во всей ее обыденности и разнообразии.

До этого считалось как? Бактерии — крайне примитивные организмы. Каждый их вид живет изолированно друг от друга и размножается среди себе подобных. Собственно говоря, так и было… в научных лабораториях, где каждому виду бактерий отдавался во владение свой дворец из стекла или металла — свой лабораторный сосуд. В природе, как показали недавние наблюдения, все наоборот. Микробы действуют на удивление сообща. Возможно, в этом — залог их непобедимости.

По словам американского микробиолога Уильяма Костертона, картина, увиденная им в лазерный микроскоп, напоминала «Манхэттен ночью, когда подлетаешь к нему на самолете». Посреди вязкой бактериальной пленки высились «небоскребы» из микробов, достигавшие 200 микрометров в высоту (обычный размер бактерий — 1 — 10 микрометров). Из дома в дом по целой сети каналов бесперебойно подавались ферменты, питательные вещества и молекулы кислорода, выводились отходы жизнедеятельности микробов. Целые полчища крохотных организмов — бактерии, простейшие, вирусы — слонялись по улицам этого «мегаполиса» и пожирали все, что им попадалось. В этом «городе» встречались и редкие «чужеземцы» — черви, грибы, водоросли, миниатюрные клещи и личинки насекомых.

Исследования показали, что обитатели подобных «городов» придерживались принципа разделения труда. Там, например, жили бактерии, которым кислород вреден; у них был штат «телохранителей», защищавших их от этого яда. Без них они бы погибли. Кислород же отводился по каналам «МикробОксигенСети» в те районы города, где жили давние его потребители.

^{Бактерия Staphylococcus aureus — источник «госпитальных инфекций»} 

… Подобные колонии, получившие название «биопленок», стали обнаруживать всюду: на камнях и рифах, на растениях и памятниках, на стенках водопроводных труб и стеклышках контактных линз. Особенно прижились они в медицинских приборах: искусственные клапаны сердца и тазобедренные суставы, протезы и катетеры часто кишат колониями бактерий. Немудрено, что у многих пациентов больниц развиваются воспалительные процессы — они страдают от «госпитальных инфекций».



Сто двадцать тысяч лет одиночества

Бактерии — удивительные мастера выживания. Вот лишь некоторые открытия, сделанные в 2003 — 2004 годах.

Во время международной экспедиции в Саргассовом море — этой пустыне, лежащей посреди Атлантического океана, — было обнаружено около 1800 неизвестных прежде микробов. Генетики выявили у них более 600 генов, отвечающих за работу фоторецепторов. Очевидно, солнечный свет играет в экосистеме морей куда более важную роль, чем считалось прежде.

Американские исследователи отыскали в одном из горячих источников на дне Океана микробы, которые могут выдержать температуру до 130°С. До сих пор не был известен ни один организм, способный выдержать такую жару. Любопытно, что врачи стерилизуют операционные инструменты при более низкой температуре.

Микробы готовы жить в щелочах. Так, американские ученые выявили колонию бактерий, угнездившуюся в среде с водородным показателем 12,8. С таким же успехом она могла бы процветать в едком натре.

Среди кислотолюбивых микробов долго первенствовала Thermoplasma acidophilum — она выживала при кислотности, равной 0,4. В середине 1990-х годов было установлено, что бактерии рода Picrophilus могут размножаться в среде с водородным показателем равным 0, то есть при максимально возможной кислотности.

^{Биопленки можно обнаружить всюду} 

Некоторым микробам нипочем и радиация. Так, бактерии рода Geobacter способны превращать уран в его оксид — уранинит. Это вещество не растворимо в воде, поэтому его легко можно собрать и тем самым очистить зараженную территорию. В опыте исследователей из Массачусетсского университета популяция бактерий за 50 дней превратила в уранинит 70 процентов выделенного им урана.

Американские исследователи обнаружили в пробах льда, взятых в Гренландии на глубине 3000 метров, — там, где лед частично смешался с вечной мерзлотой, — многочисленные колонии микробов: всего около 40 видов. Поражал их возраст — не менее 120 тысяч лет. Некоторые из них, попав в лабораторию, стали размножаться; только делали это раз в пять медленнее, чем обычные микробы. Возможно, они размножались даже в толще льда, но очень медленно.

^{Наружную обшивку кораблей приходится постоянно очищать от покрывающей ее биопленки} 

Они выжили в самых необычных условиях: на холоде, при почти полном отсутствии кислорода и питательных веществ, при очень высоком давлении. Такие микроорганизмы могли бы населять Марс или спутник Юпитера — Европу.

Пока биологи не могут понять, как выжили эти микробы. Возможно, они пребывали в спячке. Исследования показывают, что микроорганизмы могут выжить в глыбе морского льда при температуре до -40 “С. Лишь тогда замерзает тончайшая водяная оболочка, окутывающая микроб, и кристаллики льда разрезают его. До этого он борется за свое существование, выделяя определенные протеины.

Ученые обратили внимание также на то, что почти все найденные бактерии гораздо меньше обычного: их длина не превышает 0,2 микрометра. Некоторые представляют собой аномальные образцы обычных микробов, и аномальность их вызвана теми суровыми условиями, в которых они оказались. Другие, возможно, таковы по своей природе. Можно только гадать, какими свойствами обладают эти микробы, вернувшиеся с холода.



Бактерия становится батарейкой

Мы открываем все новые способности микробов. Одни — бактерии рода Rhodococcus — выращивают в водном растворе золота крупицы драгоценного металла размером, правда, всего несколько нанометров.

Другие могут вырабатывать полимеры. Так, в бактериях Ralstonia euthropia при избытке пищи, содержащей углерод, образуются молекулы полигидроксиалканоата — вещества, которое обладает теми же свойствами, что и термопласт, но зато, выброшенное на свалку, полностью перегнивает, как жухлая листва. Сейчас ДНК этой бактерии полностью расшифрована. Ученые намерены внедрить ее гены некоторым культурным растениям. Тогда биопластик можно было бы получать из картофеля или кукурузы. По-видимому, из него будет изготавливаться упаковка для продуктов питания. Биопластик произведет революцию и в медицине.

Третьи бактерии готовы вырабатывать электрический ток. Идея использовать их для производства тока не нова; ей уже лет сорок. Известно, что кишечные палочки выделяют из сахара водород. После ряда химических реакций возникает поток электронов, который, впрочем, настолько мал, что его невозможно использовать в промышленных целях. И все же у этого метода есть свои перспективы.

Немецкий химик Уве Шредер предложил покрывать электроды особым полимером — полианилином, который отлично проводит ток. По расчетам Шредера, при использовании подобных электродов раз в десять возрастет поток электронов, а мощность тока будет достаточна, чтобы приводить в движение вентилятор. С помощью бактерий можно вырабатывать ток на очистных сооружениях, а также получать его из компоста и свалок мусора.

Дерек Ловли и Свадес Чодхури из Массачусетсского университета использовали для выработки тока бактерии Rhodoferax ferrireducens, живущие на морском дне. Эффективность выработки тока повысилась. Теперь не нужна промежуточная стадия — получение водорода. Бактерии окисляют сахар, и выделяющиеся при этом свободные электроны начинают движение к графитовому электроду. КПД такого устройства, как сообщает интернетовский журнал «Nature Biotechnology», достигает 80 процентов.

Бактерии-энергетики не очень разборчивы в выборе пищи. Они могут потреблять глюкозу, фруктозу, обычный рафинад и даже ксилозу — древесный сахар. Чодхури и Ловли убеждены, что из отходов сахарного производства со временем можно будет вырабатывать ток.



Смысл консенсуса — в кворуме

Итак, бактерии живут колониями, выстраивая свои «муравейники» повсюду. В этих крепостях они лучше одиноких собратьев защищены от солнечного света, ветра и радиоактивного излучения. Но раз они поселяются колонией, им надо общаться друг с другом. Как?

Еще в 1960-е годы ученые выяснили, что микробы могут обмениваться информацией. К этому выводу пришли, исследуя поведение морских светящихся бактерий Vibrio fischeri. Эти микробы паразитируют в органе свечения каракатицы и — «в награду за гостеприимство» — излучают свет. Благодаря «фонарику», вросшему в тело, каракатица находит пищу и высматривает врагов.

Однако светиться есть смысл, когда колония бактерий достаточно велика. Одиночные огоньки микробов ей, каракатице, не нужны. Они хороши, когда сливаются в мощный луч прожектора. Но откуда бактерии знают, сколько их?

Ответ был найден лишь в 1990-е годы. Стало ясно, что бактерии для подсчета сородичей используют особую систему связи — так называемый Quorum sensing. В политике кворум — это минимально допустимое число участников собрания, при котором оно правомочно принимать решения. Кворум определяют, сверяясь со списочным составом.

Бактерии оказались по-настоящему «коллективными животными». Они быстро замечают, много ли микробов находится по соседству. Когда их скопление достигнет определенной величины, их поведение резко меняется.

^{Рецепторы бактерии улавливают сигнальные вещества, выделяемые другими бактериями}

Свой кворум бактерии подсчитывают химическим путем, выделяя сигнальные вещества — феромоны. Их концентрацию они измеряют с помощью специфического рецептора. Пока феромонов мало, — а значит, и микробов мало, и действовать сообща им невыгодно, — этот рецептор бездействует. Но весточка летит за весточкой, подтверждая: «Мы вместе!» Если бактерий собралось здесь достаточно много, то сигнальные молекулы, выделенные соседями, постоянно достигают их. И вот от былой благочинности нет следа. Начинается шабаш.

Что полезно для колонии микробов, то смертельно опасно для человека. До определенного времени бактерии уживаются с ним. Как только «кворум» достигнут, срабатывает рецептор: и каракатица светится, и, — речь уже о бактериях, поселившихся внутри нас, — вся колония окутывается слизистой пленкой, защищающей ее от антибиотиков, или дружно выделяет токсин, от которого человеку становится плохо. Вот так и толпа людей, достигнув некоего предела, начинает коллективно действовать, выпуская в окружающую среду свой яд — кипучую ненависть к властям, врагам, инородцам. Quorum sensing! Ничто человеческое микробам не чуждо…

Теперь становится ясно, почему бактерии, сколько мы их ни травим, — а в фармацевтике одно супероружие спешит сменить другое, — хилее не становятся. Ведь сообща обитатели «городов-биопленок» в тысячи раз устойчивее к действию антибиотиков, чем одинокие «микробы-хуторяне», затерявшиеся в бесконечных далях человеческой натуры. Антибиотики, хоть и проникают внутрь биопленки, не истребляют там всех микробов. Выживают сильнейшие. Их потомки становятся основным населением колонии, а значит, та будет куда опаснее, чем прежде.

В 2002 году американские микробиологи Элиана Дренкард и Фредерик Осьюбел опытным путем убедились, что из безобидных бактерий можно путем впрыскивания в их колонию нескольких доз антибиотика получить опасных возбудителей заболеваний. Даже когда от колонии микробов остается несколько особей, это не помогает. Вскоре вырастет колония «продвинутых микробов», способных не погибнуть от лекарств. Да, их не истребишь как каких-нибудь квагг или стеллеровых коров. Даже если бы — вообразите себе! — мы могли стрелять по микробам из ружей, наверняка появилась бы популяция микробов, покрытая броней.



И бактерии нарушают процедуру голосования

С тех пор как мы узнали, что опасны не микробы сами по себе, а их кворум — их роковое количество, — стало ясно, что и бороться с ними можно иначе. Нам нужны лекарства нового типа — не антибиотики, которыми невидимую рать стараются извести подчистую, а — назовем их так — «дезориентирующие» лекарства. Надо не уничтожать бактерии, а мешать им общаться друг с другом и подсчитывать кворум. Пусть микробы, даже образовав крупную колонию, по-прежнему верят, что разобщены. Пусть не догадываются, что им пора переходить в атаку. Значит, надо найти те особые вещества, которые подавляют химические сигналы микробов. Те остаются живы, хоть и беспомощны. Но для этого надо досконально понять тайный язык микробов.

Возможно, когда лекарства нового типа будут найдены, они окажутся универсальными. Ведь выяснилось, что многие виды бактерий используют в общении одни и те же сигнальные молекулы. Если помешать выделению этих молекул, наступит «немая сцена». Армия бактерий будет ждать команду: «В ружье!» — и не дождется ее.

Ключевую роль в общении микробов играют определенные сигнальные молекулы. Какие? В 2003 году удалось обнаружить, по-видимому, весьма важную в биологическом микромире молекулу — так называемую Autoinducer 1-2. Это своего рода «пиджин-инглиш» микробьего царства — язык межвидового общения. На нем, как установлено, общаются между собой не менее полусотни различных видов бактерий, в том числе кишечная палочка (Escherichia coli).

Фредерик Хьюджсон и его коллеги из Принстонского университета сумели даже поймать эту молекулу с поличным. На бактерии Vibrio harveyi они обнаружили рецептор, к которому и пристыковывалась 1-2. Работа была не из легких. Представьте себе огромный авторынок — это будет наш рецептор. Он состоит из нескольких тысяч атомов. Одна машина на нем — всего 16 атомов! — это и есть 1-2. Дальнейшие исследования показали, что эта молекула содержит, например, атомы бора. Давно известно, что данный химический элемент каким-то образом воздействует на живые организмы. Как именно, было неясно. Теперь мы начинаем понимать, что бактерии (хотя бы некоторые из них) пользуются этим веществом в общении друг с другом. Зная это, можно не давать им поговорить. Тому есть примеры в живой природе.

Некоторые виды водорослей выделяют фураноны — вещества, которые мешают образованию на стеблях налета бактерий. Подобную стратегию микробиологи хотят использовать и в борьбе с возбудителями болезней, например, с холерными вибрионами. Нужно понять лишь, какими веществами удастся подавить активность сигнальных молекул. Так, Ханс-Курт Флеминг из Дуйсбургского университета предлагает использовать протеазы — ферменты, расщепляющие протеины. Если сигнальные молекулы будут распадаться, то и «перепись населения» в мире бактерий не состоится.

Другой метод борьбы — найти вещества, которые деформируют сигнальную молекулу; она не пристыкуется к рецептору бактерии. Так «посол войны» превратится в посла с «китайской грамотой», которую нормальный микроб не сумеет прочесть.

Еще одна идея родилась после того, как в 2004 году был расшифрован геном микроба Bdellovibrio bacteriovorus. Этот микроорганизм — по своей природе хищник, но атакует не клетки высших организмов, а лишь бактерии. Он проникает внутрь микроба и пожирает его, а затем делится почти на полтора десятка клеток, которые тут же отправляются на охоту.

«Враг моего врага — мой друг». Эта истина инвариантна — она применима как в мире людей, так и в мире микробов. Ученые уже прозвали в шутку этих бактериоедов «живым антибиотиком». Вот только не станет ли шутка дурной? Не окажутся ли некоторые бактерии устойчивы к атакам микробов-убийц? И не приведет ли это к появлению новых, особенно стойких микробов, которые никаким хищникам не по зубам?

Если же надежды ученых сбудутся, то в медицине произойдет качественно новый скачок. Не секрет, что операции по протезированию или трансплантации органов нередко проходят с осложнениями. Возникают воспалительные процессы. Если же удастся помешать образованию бактериальных пленок на протезах и имплантатах, то эти операции получат самое широкое распространение. Пару веков назад простое переливание крови было своего рода «русской рулеткой». В будущем же и пересадка органов может стать чем-то вроде зубного протезирования. Как полагают исследователи, наши успехи в изучении тайного языка микробов позволят нам наконец контролировать развитие эпидемий.



3.8. ИГРА В ЖИЗНЬ, ИЛИ НЕ СОТВОРИ СЕБЕ МИКРОБА

Пока ученые лишь постигают тайну жизни. Научатся ли они сами творить ее? Вслед за словом «геном» надо сказать слово «голем». Можно ли, манипулируя с генами, ДНК и протеинами — этими «буквами» биологов — создать живое существо, коего еще не было в истории Земли? Удастся ли ученым XXI века научиться творить живые существа?




…Оба ученых имели обыкновение каждую пятницу изучать Законы Творения и создавать тут же трехлетнего бычка, которого они и съедали на ужин.



Х.Л. Борхес (пер. Е.М. Лысенко)


Из частей тела тех, кто почил в бозе, он лепил фигуру, подобной которой не ведал Бог. Он мечтал об идеальном существе, а породил чудовище, что принялось всех убивать. От рук его погиб и лжетворец, но, по счастью, не выжило и чудовище.

Роман Мэри Шелли «Франкенштейн, или Современный Прометей» был написан в 1818 году. С тех пор на ту же тему было издано еще около полутора сотен романов и снято около ста кинофильмов. Их схема примерно одинакова. Ученый, ослепленный гордыней, бросает вызов Господу Богу и принимается творить живое существо. Всякий раз порождение ума оказывается ущербным. Оно впадает в бешенство и бежит по улицам, убивая всех, кто попадается на его пути. Именно это случилось и в самом знаменитом романе на тему «самонадеянный ученик Творца» — в романе австрийца Густава Майринка «Голем». Человек, созданный путем комбинации букв, был назван «Голем». Он долго слушался своего раввина-создателя: звонил в колокола в синагоге, выполнял тяжелые работы, но потом в чудовище превратился и он.

Эта история, родившаяся из еврейского фольклора, напоминает нам о средневековых каббалистах. Изучая божественные тексты Талмуда, те пытались понять, как из безжизненной материи можно создавать живые существа. От каббалистов прямой путь к ученым XX века. Они не стали искать рецепты жизни в Писании, а обратились к формулам и выводам биологии.

Так, уже в 1912 году американец Жак Леб экспериментировал с яйцами морского ежа, которые в его опытах делились, будучи неоплодотворенными. Газета «Daily Telegraph» восторженно писала о «прогрессе в конструировании сложных химических соединений, которые мы называем наделенными жизнью».

В 1953 году большой интерес вызвал опыт другого американского ученого — Стэнли Миллера. Он попытался воссоздать условия, в которых когда-то возникла жизнь. В ту пору считали, что это случилось в поднебесье. Весь небосклон был затянут облаками. Именно здесь и образовались важнейшие органические соединения. Происходило это под действием ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов. Обильные ливни смывали органику в Океан. Миллер воспроизвел в колбе газовый состав древней атмосферы Земли (Н₂, Н₂O, СН₄, NH₃) и, имитируя грозу с помощью электрических разрядов, получил несколько аминокислот. «Когда-нибудь мы сумеем сотворить живой организм», — так отозвался об этом опыте будущий нобелевский лауреат Джордж Уолд. Вскоре С. Фокс сумел соединить аминокислоты в короткие нерегулярные цепи — осуществить синтез полипептидов, но, как отмечает российский палеонтолог К.Ю. Еськов, «этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках абиогенеза» — образования органических соединений вне организма.

Прошло полвека. Успехи генетики побудили ученых вновь заняться решением давней задачи. Если нам стали известны основные элементы жизни — ее «буквы», «кирпичики», «кубики», то почему бы не сложить из них новое «Слово», еще не сказанное Природой? Почему бы не сотворить новое живое существо? Возможно, это случится уже в ближайшие десять лет.



Чего нам ждать от грамположительных бактерий

На рубеже нового века в журнале «Science» появилась статья, в которой речь шла об «РНК-зависимой ДНК-полимеразе» и «грамположительных бактериях». Тем не менее она вызвала большой интерес даже утех, кому вообще непонятны эти термины.

В статье описывались опыты над одним из самых примитивных организмов — Mycoplasma genitalium. Эти одноклеточные обитают в половых органах и легких человека. Профессор микробиологии Клайд Хатчисон и его коллеги из университета штата Северная Каролина выяснили, что эти бактерии живут дольше, если удалить у них треть наследственной информации. Им оставляли всего от 265 до 350 генов из имевшихся у них 517, и… им жилось от этого лучше. Двести шестьдесят пять! Всего ничего. Для сравнения: у человека, как объявил в октябре 2004 года Фрэнсис Коллинз, глава проекта «Геном человека», от 20 до 25 тысяч генов.

Итак, делали спешный вывод журналисты, стоит взять всего две с половиной сотни генов, «свить» из них цепочку, и организм готов ожить? Почему бы не создать некий примитивный организм из известных нам химических соединений? «Ученые взялись играть роль Господа Бога», — таков был тон комментариев.

Да, генетики всего мира пытаются проникнуть в тайны жизни и расшифровать «геномы» — схемы, по которым построены все живые существа. В основном ученые преследуют реальные, сугубо практические цели. И мало кто использует добытые знания, чтобы творить новую жизнь, но именно их проекты опрокидывают наши привычные представления.

В «Секретных материалах» есть такой эпизод. Обнаружена таинственная жидкость. Она придает людям нечеловеческие силы. Ее исследуют и тут же поднимают тревогу: у жидкости есть своя ДНК, и состоит она из трех пар азотистых оснований. Во всех земных организмах двойная спираль ДНК составлена из двух комплементарных пар: А (аденин) — Т (тимин) и Г (гуанин) — Ц (цитозин). «Это — не из нашего мира, — тут же заявляет эксперт. — Это — внеземное вещество». Или дело опять не обошлось без ученых!

В 1989 году Стивен Беннер из Швейцарского политехнического института в Цюрихе сумел встроить в ДН К третью пару азотистых оснований. По словам Хатчисона, «это открывает невероятные возможности. С помощью лишней пары азотистых оснований можно получить протеины, которые примутся целенаправленно атаковать раковые клетки».

В 2001 году американские генетики Питер Шульц и Ли Вонг из Океанографического института Скриппса создал клетки с нормальной ДНК, которые синтезировали аминокислоты, не встречающиеся в природе.

По сообщению журнала «Scientific American», Брайан Дэвис из Научно-исследовательского фонда Южной Калифорнии планирует создать лейкоциты, которые синтезируют необычные белки. При контакте с ними моментально разрушатся раковые клетки или патогенные микробы.



Этим алфавитом будет написана не одна книга Жизни

Другие ученые заняты созданием машин, которые облегчат синтез ДНК и сведут его к быстрому перебору вариантов. «Нам достаточно будет ввести в машину лишь список свойств, которыми должен обладать организм, а она сама автоматически составит его ДНК», — говорит американский профессор Глен Эванс.

Это открывает неслыханные возможности. С расшифровкой геномов в распоряжении ученых появляются кубики, из которых так хочется складывать новые фигуры, еще не обитавшие на планете. Появление «машин для синтеза ДНК» будет значить, что планету пора населять этими существами.

Когда-то люди не знали письма, и их фантазии, образы, рожденные ими, исчезали. С появлением букв мир населили мифические герои и литературные персонажи. Многие из них пережили не одну сотню и даже тысячу лет, все так же отправляясь сражаться за Трою или «тоскуя в урочный час на каменной стене». Существование им сумели дать слова.

Кого же призовут к жизни создатели генетического алфавита? Возможно, на свет появятся организмы, готовые питаться радиоактивными отходами, словно травой на лугах; насытившись ураном и плутонием, они выпадут в осадок, а, например, вода будет обеззаражена. Другие микробы примутся расщеплять молекулы воды, изготавливая водород — источник энергии будущего. Третьи займутся поиском и обезвреживанием взрывчатки, облепляя ее колониями, словно падальницы — разлагающийся труп.

Примерно понятны и дальнейшие манипуляции. Первые искусственные гены надо внедрить в клетки, из которых заранее удалена ДНК. Потом клетки помещают в питательный раствор и ждут, пока не появится белая слизь. Это значит, что клеточная культура растет, поглощает пищу, выделяет вредные вещества — она живет. «На этот раз, — отмечает Хатчисон, — все обойдется без молний и чего-то подобного».

По словам его коллеги, Глена Эванса, ученые не ограничатся одними лишь микробами. «Уже через двадцать лет мы научимся кроить из имеющегося материала даже сложные жизненные формы — вроде червей. Предположительно, лет через 50—75 мы сумеем сотворить человека из простых химикатов».

Над всем западным миром безоблачное небо, но оно спешит покрыться мраком. По одним прогнозам, в 2050 году миром начнут править машины, истребляя людей, как грызунов. По другим, будут маршировать целые армии клонированных злодеев. По третьим, следует ждать появления невиданных прежде микробов и других существ, улизнувших из лабораторий генетиков.

Новые виды биологического оружия — вот чем может обернуться «игра в жизнь». Пока ученые мечтают добывать энергию или бороться с радиоактивными ядами с помощью невиданных прежде микробов, террористы могут заняться выведением вирусов. Ведь те устроены проще, чем одноклеточные организмы. По словам Эванса, в одном из опытов он сумел получить цепочку из 10 тысяч пар азотистых оснований. Теоретически этого хватит, чтобы изготовить некий недоступный иначе вирус, — например, вирус оспы, — благо, информацию о расшифрованных геномах живых существ можно найти в Интернете. Со временем вирусы можно будет штамповать как бомбы, следуя лишь рецептам очередной «Поваренной книги террориста». «Пока еще этого никто не делал, — признает Хатчисон, — но все в руках человеческих». Ведь Бог ныне оставлен не у дел.



4.1. ОБЕЗЬЯНА ХОЧЕТ СТАТЬ ЧЕЛОВЕКОМ, А МЫ… НЕ ДАЕМ ЕЙ ЖИТЬ

Постепенно образ человекообразной обезьяны изменился: из Кинг-Конга, нашего врага, она превратилась в собрата. Глядя на обезьяну, мы словно глядим на собственное отражение. В начале XXI века ученые убеждены в том, что у обезьян существует своя собственная культура. Однако на изучение обезьян у нас осталось не так много времени: орангутанам, гориллам и шимпанзе грозит вымирание.



Еще Аристотель обратил внимание на поразительное сходство в анатомии человека и обезьян. Однако он же назвал последних «автоматическими куклами». Долгое время за этими «куклами» наблюдали лишь в зоопарках, цирках, питомниках. И только полвека назад их начали исследовать в естественных условиях. С тех пор мы все отчетливее понимаем, насколько же похожи обезьяны… на древнейших людей. Уже первые наблюдения англичанки Джейн Гудолл, — а она в 1960 году переселилась в Танзанию, чтобы жить среди шимпанзе, — заставили задуматься.

Оказалось, что этим обезьянам присущи некоторые способности, которые считались исконно человеческими. Например, они изготавливали орудия труда — срывали ветки и листья, чтобы выуживать термитов. Следовательно, они планировали свои действия. Во-вторых, шимпанзе отправлялись на охоту и с жадностью пожирали добычу. Общество шимпанзе, в глазах Гудолл, все больше напоминало общество первобытных охотников и собирателей. На охоте шимпанзе вели себя крайне жестоко, но действовали очень слаженно. Они устраивали форменную облаву. Разбившись на группы, они отрезали жертве пути к бегству, загоняя ее навстречу главному самцу. Они хорошо представляли себе, что надо сделать, чтобы поймать добычу, и догадывались, как поведет себя жертва. Охотничьи повадки шимпанзе нельзя было и сравнивать с поведением львов или волков. Те действовали наудачу, шимпанзе же — обдуманно. В 1974 году Джейн Гудолл окончательно развеяла миф о безмятежной жизни шимпанзе, мирно поедающих фрукты, а, пожалуй, и миф об идиллии, царившей в отношениях между первыми людьми. В тот год Гудолл наблюдала начало войны между двумя племенами шимпанзе, составлявшими когда-то одну-единственную стаю. Война кончилась безоговорочной победой одной из сторон. В течение трех лет противник был полностью истреблен. Новость шокировала научный мир. Из всех млекопитающих лишь люди и шимпанзе вели братоубийственные войны. Быть может, человеческое стремление воевать и убивать других людей заложено в нас от природы? Так в биологии падал барьер за барьером. Еще недавно считалось, что человек резко отличается от всех других животных. Теперь оказалось, что не только мы, но и человекообразные обезьяны отделены от остальной фауны. Например, шимпанзе, бонобо (близкие родственники шимпанзе), орангутаны и гориллы узнавали свое отражение в зеркале. Опыты с детьми показали, что такая способность не является у человека врожденной. Он обретает ее лишь на втором году жизни. Отсюда напрашивался вывод, что обезьяны, как и мы, обладают самосознанием, чувством своего «я».

Конечно, обезьян ввиду особенностей их анатомии нельзя научить разговаривать, но зато они объясняются с людьми при помощи жестов и даже компьютера, ведь они, как и мы, могут мыслить абстрактно. Так, бонобо по имени Бонбониша понимала более 3000 английских слов. Стало ясно, что обезьяны разбирались даже в синтаксических тонкостях, например, улавливали различие в фразах «Кошка ест мышь» и «Мышь ест кошку». Они выполняли простые арифметические действия и могли даже обманывать своих воспитателей.

В 1979 году швейцарский биолог Кристоф Беш и его жена Хедвига начали свои исследования шимпанзе в Кот-д\'Ивуаре. Их наблюдения вызвали бурные споры среди коллег. Оказалось, что приматы способны создавать собственные культурные традиции. Беш уверенно заявил: «Многое в поведении шимпанзе передается путем обучения, как и всякая культура». Только этим можно было объяснить, что, например, обезьяны, жившие годами на одном берегу реки, умели колоть орехи, а их сородичи, обитавшие за рекой и не общавшиеся с первой стаей, были не способны на это. Вот так и европейцы, жившие вдали от Китая, веками не знали ни пороха, ни бумаги, давно изобретенных на Востоке.

<sup>Шимпанзе обладают самосознанием, чувством своего «я»

Шимпанзе часто используют орудия труда</sup> 

Молодым обезьянам, — как и детям в школе, — требуются годы учебы, чтобы понять, как нужно ставить камень на землю, не опрокидывая его при этом, как класть орех, как, взяв в руку более легкий камень, точно, но сильно наносить удары. Ученые не раз наблюдали за тем, как самки шимпанзе нарочито медленно размахивались и наносили удары так, чтобы малыш разглядел все фазы движений. Иногда они разнообразили свои действия, показывая, как еще можно извлечь ядро ореха. Когда же малыш принимался за дело, мама порой поправляла его и по-своему укладывала орех, если у него плохо получалось это.

Все это — типичное явление культуры: умение овладевать навыками поведения лишь путем учебы, а не инстинктивно, умение пользоваться этими навыками лишь внутри определенной группы (стаи, племени, народа), а не внутри вида. Все это характерно для человеческой культуры; все это присуще и культуре шимпанзе.

Изучение животных долго сводилось к их изгнанию из естественной среды обитания и последующему наблюдению за ними в неволе — в зоологических садах, зверинцах и т.п. Когда же ученые вошли в глубь леса и присмотрелись к племени обезьян, им предстала чужая — нечеловеческая — культура. У нее были свои традиции, способы их передачи от поколения к поколению, материальные результаты деятельности и даже научные открытия — как ни странно звучат эти слова!

Шотландский зоолог Эндрю Уайтен составил список, насчитывающий около сорока форм поведения шимпанзе, которые можно несомненно назвать «культурными». Вот некоторые из них:

С помощью ветки обезьяны выуживают термитов из гнезд, а потом облизывают «удилище», усеянное этими насекомыми, как… школьник облизывает эскимо.

С помощью маленьких палочек шимпанзе выскребают костный мозг из трубчатых костей убитых ими животных.

Положив орех на камень или корневище — своего рода «наковальню», шимпанзе готовы часами колотить камнем или деревяшкой по ореху.

Камни и ветки обезьяны используют, защищаясь от врагов или охотясь.

Прежде чем сесть на сырую землю, обезьяны кладут подстилку из листьев.

Шимпанзе собирают листья и веточки в пучок, чтобы отогнать пчел или мух.

Иногда листья служат губкой: если обезьянам трудно зачерпнуть питье ртом, они сминают листья, смачивают их, а потом выжимают из них каплю за каплей.

В засушливый сезон обезьяны вырывают палочками ямки и ждут, когда те наполнятся водой.

Чтобы привлечь к себе внимание, обезьяны постукивают костяшками пальцев или ветками по стволу дерева или же громко шуршат листьями. 

Не все животные умеют пользоваться этими приемами, ведь сноровка не передается по наследству. У каждой популяции обезьян свои обычаи. Иные открытия совершаются неоднократно; иные, — казалось бы, очевидные, — остаются «технологическим секретом» отдельных групп обезьян, как в случае с умением разбивать орехи камнями.

Обезьяны вполне сознают важность своих открытий и стараются передать их по наследству. Для ученых особенно удивительны медицинские познания обезьян. Судите сами! Вот отдельные наблюдения:

Шимпанзе, бонобо и горные гориллы, не разжевывая, глотают колючие листья некоторых деревьев. Эти листья не имеют никакой питательной ценности; они выводятся из организма непереваренными, но на их иглы часто бывают наколоты паразиты, обитающие в кишечнике обезьян, например, червь Oesophagostomum stephanostomum, достигающий до трех сантиметров в длину. Обезьяны глотают эти листья лишь в сезон дождей, когда заболеваемость кишечными инфекциями стремительно растет.

^{Бонобо лечит себя травами и листьями}

Горные гориллы жуют кору одного из деревьев, что содержит вещества, убивающие кишечных бактерий Escherichia coli.

Когда орангутан испытывает головную боль, он поедает определенные цветы и уже через час снова чувствует себя бодро.

Весной японские макаки поедают травянистое растение такэнигуса, напоминающее бамбук. В китайской медицине его издавна применяют при лечении нарывов и язв, а также при заболеваниях ушей.

Японские макаки, живущие на острове Арасияма, поедают в день до трех граммов земли. Как оказалось, здешняя земля изобилует каолином, а он помогает при желудочных расстройствах.

Красные колобусы, живущие на Занзибаре, питаются листьями манго и миндаля, богатыми протеинами. Однако эти листья содержат также фенолы, нарушающие пищеварение. Вот почему местные обезьяны, довершая трапезы, ищут обгорелые стволы деревьев и глотают угли; древесный уголь, впитывая фенолы, очищает желудок.

Капуцины, обитающие в лесах Коста-Рики, любят натирать тело определенными листьями, семенами или корой — эти же средства используют местные жители, растирая тело при укусах насекомых или кожных заболеваниях.

Майкл Хуфман из Киотского университета наблюдал в Танзании, как при расстройстве желудка шимпанзе подбежала к дереву Veronia amygdalina и принялась жевать его листья. Обычно обезьяны избегают есть листья и кору этого дерева из-за их горького вкуса. Однако больная обезьяна в течение получаса жевала листья, не глотая их, а также грызла кору и ветки дерева. После этого она отправилась спать и уже на следующий день вновь чувствовала себя нормально. Хуфман исследовал химический состав листьев. Он обнаружил в них тринадцать веществ, обладающих антибактериальными и даже противораковыми свойствами. Выяснилось, что местные жители тоже лечатся листьями этого дерева. Они приготавливают из них настойку или отваривают вместе с мясом. Зачастую всего задень люди излечиваются от малярии или расстройства желудка.

Мир ботаники удивителен. Любая трава, часть любого дерева может открыть посвященному новый источник пищи или редкостное лекарство. Примеченные средства становятся достоянием избранных, а со временем входят в повседневную практику. Самки шимпанзе годами учат детенышей отличать съедобные травы от ядовитых и, может быть, распознавать целебные травы.

^{У Бонобо аристократическая внешность. Почти так выглядели ранние гоминиды} 

«Очевидно, Африка была не только родиной человечества, но и родиной современной медицины», — отмечает Майкл Хуфман, один из основателей новой научной дисциплины — зоофармакологии, изучающей способы самолечения животных. «Вероятно, шимпанзе могут подсказать нам неизвестные лекарственные растения».

Так где кончается животное? С чего начинается человек? Может быть, с религии? Однако в минувшие десятилетия ученые убедились, что у шимпанзе есть… свое подобие религии.

Когда начинается дождь, шимпанзе прячутся под кроны деревьев. Если ливень не стихает несколько часов, то один из самцов срывается с места, подпрыгивает, колотит палкой по стволам деревьев, суматошно бегает и топает ногами. Ему вторят другие самцы. Этот «танец» длится до получаса — при вспышках молний, под проливным дождем. Точно так же шимпанзе ведут себя при сильном ветре, возле водопада или широкой реки. Их движения напоминают танцы первобытных народов, с помощью которых те заклинали духов. С другой стороны, подобные прыжки и ужимки служат обезьянам, чтобы выказывать свое превосходство над другими самцами. Можно лишь предполагать, что шимпанзе представляют себе ливень, ураган или водопад некими безликими живыми существами — демонами или духами стихий, — которым позволено угрожать или поклоняться. Подобное поведение не является врожденным. Не все популяции обезьян знают, что с дождем можно «говорить» как с сородичем, зато знающие передают секрет из поколения в поколение.

Итак, в чертах примитивной культуры обезьян обнаружено многое, что еще десятилетия назад считалось присущим лишь человеку. Как и мы, обезьяны оценили, какие возможности открываются, если, манипулируя предметами, использовать «посредников» — другие предметы, так называемые «орудия труда», восполняющие недостатки нашей руки. Как и мы, они пытаются понять и запомнить, чем полезны плоды и листья, встречаемые ими, то есть — пусть это смело сказано! — развивают начатки первобытной науки. Как и мы, они стремятся влиять на те или иные явления природы, то есть вмешиваются в божественный ход вещей — совершают религиозные действия. Как и мы, обезьяны выстраивают систему сложных психологических отношений; у них есть мораль и этикет, дипломатические традиции и военные стратегии.

Некогда строгая граница, разделявшая людей и обезьян, все больше размывается. По замечанию некоторых ученых, если бы антропологи применяли те же самые критерии, что зоологи применяют к млекопитающим и птицам, то человек, шимпанзе и бонобо давно были бы причислены к одному роду.

И уже нет ничего удивительного в том, что несколько лет назад парламент Новой Зеландии впервые наделил «гоминидов, не относящихся к виду “человек”», правами, которыми не пользуется ни один из видов животных, «в знак признания их умственных и эмоциональных способностей». Так, согласно этому закону, в Новой Зеландии разрешено проводить над человекообразными обезьянами только те опыты, которые идут на пользу самим этим животным или, по крайней мере, представителям их вида, но никак не на пользу людям.

Вот только не поздно ли мы взялись защищать этих обезьян? Ведь им грозит вымирание. Вырубка тропических лесов, например, лишает шимпанзе привычных мест обитания. Поэтому обезьяньи племена ведут отчаянную борьбу за сохранившиеся территории — и сами истребляют друг друга. Если так дело пойдет и дальше, говорят пессимисты, то через 30 лет шимпанзе останутся только в зоопарках. Мы окончательно потеряем их.

^{Встреча двух братьев по разуму: человека и орангутана}

«Мы потеряем не только шимпанзе; мы потеряем разнообразные культуры, сформировавшиеся в различных популяциях шимпанзе», — сетует Эндрю Уайтен. Люди привыкли считать себя единственными живыми существами, обладающими культурой. Однако это — заблуждение. Человекообразные обезьяны накопили множество традиций, которые не имеют ничего общего с генетическим наследованием определенных признаков.

«Если нам не удастся сохранить шимпанзе в естественных условиях, то мы не сумеем ответить на многие вопросы, касающиеся нашего происхождения», — предупреждает Кристоф Беш. Ведь только в лесу шимпанзе демонстрирует «невероятное разнообразие своего поведения», — а нам пока не удалось понаблюдать даже за одним поколением шимпанзе в естественных условиях, за жизнью шимпанзе от рождения до смерти.

Не лучше дела и с другими человекообразными обезьянами, например, орангутанами. В былые времена в Индонезии, на Калимантане и Суматре, жило около полумиллиона орангутанов. Но охота и уничтожение тропических лесов резко сократили популяцию обезьян. Им стало негде жить. В 1985—1997 годах вырублено около четверти всех лесов Индонезии: их сводят ради ценных сортов древесины, пользующихся немалым спросом, или добычи полезных ископаемых, например, золота. Лес рубят даже в окрестности питомников и в национальных парках. Кроме того, люди сводят и выжигают леса, чтобы обзавестись пахотной землей, — при этом гибнут все обитатели джунглей. Так, в 1997—1998 годах в некоторых районах Калимантана лесные пожары опустошили более половины области обитания орангутанов. Но и люди расплачиваются за варварское отношение к природе: земля, отвоеванная у лесов, через короткое время теряет плодородие и превращается в пустошь.

В свою очередь, чем меньше становится ареал орангутанов, тем легче на них охотиться. Во многих странах Азии орангутанов очень любят: они легко поддаются дрессировке, превращаясь в милых домочадцев. В Индонезии торговля ими запрещена уже несколько десятилетий, однако их незаконный отлов никогда не прекращался. Особенно большим спросом орангутаны пользуются на Тайване: сейчас там содержится около тысячи обезьян, незаконно вывезенных из Индонезии.

В наше время малышей-орангутанов обычно покупают люди, не представляющие себе, что вырастет из «этой милой плюшевой игрушки». Когда же орангутан повзрослеет, когда размах его рук достигнет двух с лишним метров, когда он будет весить до 90 килограммов (масса самок не превышает 50 килограммов), многим станет ясно, что ужиться с таким громилой нелегко. Орангутан — прирожденный одиночка; взрослые орангутаны редко общаются друг с другом. Вынужденные жить с людьми, эти кроткие, приветливые существа часто становятся агрессивными или норовят убежать из дома.

По данным ученых, на сегодняшний день в Индонезии уцелело лишь 23 тысячи орангутанов. Восполнить потери крайне трудно, ведь уровень рождаемости среди этих обезьян низок. За свою жизнь, — а орангутаны доживают до 38 лет, — самка может родить лишь пятерых детей. Первенец появляется сравнительно поздно, когда родителям исполнится лет десять. Поначалу малыш совершенно беспомощен. Мать долго носит его на себе и кладет спать в гнездо. Следующий ребенок рождается через три-шесть лет. Подобные темпы прироста популяции обрекают ее на гибель.

Область обитания горилл тоже сокращается. Кроме того, мясо этих животных пользуется большим спросом у населения. Когда-то туземцы охотились на обезьян с луком и стрелами. Порой от исхода охоты зависела судьба целого племени. «Горилла или голод» — другого выбора было не дано. Теперь времена изменились, и горилл истребляют ради денег, отстреливая их из винтовок. Ежегодно на рынках Западной и Центральной Африки продается до четырех миллионов тонн мяса животных, добытых в здешних лесах. Пользуется спросом и мясо гориллы.

^{Увы, человекообразные обезьяны скоро будут истреблены. Жестокие реалии африканской жизни: мясо гориллы продается наравне с бананами}

Кроме того, браконьеры отлавливают молодых горилл, ведь их можно удачно продать. Порой заказчиками выступают второразрядные зоопарки, чьи владельцы пытаются всеми способами добыть знаменитых обезьян. Исполнители заказов не брезгуют ничем. Поскольку стая горилл яростно защищает детенышей, охотники убивают взрослых горилл. По оценкам ученых, из-за каждой гориллы, поступившей в зоопарк, гибнет в среднем от двух до четырех детенышей. Поэтому в Европе, например, торговля гориллами запрещена.

Защитить обезьян можно, если только местное население будет в этом заинтересовано. Сейчас власти ряда африканских стран рассчитывают решить многие проблемы с помощью «экологического туризма». Ведь туристы хотят посещать заповедники, где живут, например, гориллы, чтобы воочию наблюдать их в природе.

Сопровождают туристов местные проводники. Зарабатывают себе на хлеб и владельцы гостиниц, где останавливаются приезжие. Не остаются внакладе и ремесленники: они продают сувениры — маски или одежду. Поэтому люди, живущие вблизи заповедника, заинтересованы в сохранении обезьян. Так туризм, например, помогает выжить горным гориллам.

Зато в жизнь обезьян вмешивается политика. Так, в национальном парке Кахуджи-Биега на территории Конго в последние годы из-за гражданской войны перестали охранять животных, и всего за три года — с 1999 по 2001 год — здесь было перебито около 7000 горилл. Сейчас в этом парке их осталось всего около тысячи — все они, наверное, лишь живые мишени, которые рано или поздно будут истреблены.

Сто лет назад в Африке одних только шимпанзе жило около двух миллионов. Теперь, по данным на январь 2002 года, на Земле сохранилось примерно по 100 тысяч горилл и шимпанзе, а также 23 тысячи орангутанов и всего пять тысяч (по самым пессимистичным оценкам) бонобо. Перспектива очевидна. В 2000 году Джейн Гудолл предрекла: «В ближайшие десять-двадцать лет человекообразные обезьяны, как и другие виды животных, обитающие в лесах Центральной и Западной Африки, могут быть полностью истреблены».

Надо принимать какие-то меры! Сейчас или никогда! Или мы молча согласимся с тем, что человекообразные обезьяны исчезнут с лица Земли?



4.2. В ПОИСКАХ «НЕДОСТАЮЩЕГО ЗВЕНА»

Десятилетиями ученые искали общего предка человекообразной обезьяны и человека. В начале XXI века они признают, что охотились за фантомом. После открытий 2000 — 2001 годов генеалогическое древо современного человека скорее напоминает заросли кустарника или даже джунгли. Поиски «недостающего звена» прекратились. Становление человека происходило одновременно в различных регионах Африки.



Древо рода человеческого

Не так легко объяснить, чем именно человек отличается от двух с лишним сотен видов приматов и тем более человекообразных обезьян. Биологи, палеонтологи, этологи и генетики давно пытаются отыскать в человеке «человеческое» и установить степень нашего родства с другими приматами. Важную роль в этом играют геномный анализ и исследования по сравнительной анатомии.

Так, по своей генетике наши ближайшие живые родственники, шимпанзе, отличаются от нас всего на 1,2 процента. Наше близкое родство и все-таки несходство таит немало любопытного для исследователей. Так, шимпанзе редко болеют раком; у них никогда не наблюдается ни болезни Альцхаймера, ни малярии. Они не говорят, но это объяснимо: около 200 тысяч лет назад у человека мутировал ген Fox-P2. Теперь человек мог по своим анатомическим особенностям пользоваться членораздельной, хорошо артикулированной речью и благодаря ей передавать огромные массивы информации.

Вообще же нам известен целый ряд отличий в геноме человека и шимпанзе, но чаще всего мы не можем понять их значение. Кроме того, активность некоторых генов человека и обезьяны разнится.

Долгое время граница между животным и человеком определялась словом «культура». Когда-то люди отказывали в принадлежности к роду человеческому даже себе подобным — варварам, дикарям, закоснелым в своем невежестве, «грубым аки звери». Теперь ученые открывают оригинальную культуру, созданную племенами гоминидов, принадлежавших к видам Homo erectus и Homo neanderthalensis, и даже культуру, созданную популяциями обезьян.

Да, современный человек — не единственное существо, обладающее культурой. В повадках обезьян, в особенности шимпанзе, исследователи также обнаружили характерные региональные отличия. Заметно разнится, например, их манера пользоваться орудиями труда. Так, различные популяции шимпанзе по-особому колют орехи, используя свои собственные приемы.

Когда-то подобными региональными отличиями в технике изготовления орудий, в способах добычи пищи характеризовалась и культура ранних гоминидов — уже человеческая, почти обезьянья. С чего же все началось? Где то недостающее звено, что связывает человекоподобных приматов и (поначалу) обезьяноподобных гоминидов, например, подсемейства австралопитековых? И — попутно нельзя не задаться этим вопросом — сколько всего видов насчитывало семейство Hominidae? Кто был чьим предком? Кто кого родил, кто от кого произошел? Ведь за полтора века торжества дарвинизма мы так привыкли представлять себе эволюцию тех или иных видов животных в образе «генеалогического древа», спрямляющего россыпь фактов, собранных учеными. Как представить себе это «древо» применительно к человеку? Какие виды отнести к основной линии эволюции? Какие — к «тупиковым ветвям»? И — вновь тот же вопрос! — где «Missing link», «недостающее звено»? Где пустило корни пестуемое нами древо 6 — 7 миллионов лет назад?

Между тем успехи археологов давно не дают покоя теоретикам. Вновь и вновь приходят сообщения об открытиях, каждое из которых заставляет чуть ли не пересматривать историю рода человеческого, то бишь семейства гоминидов. Ученые даже не знают толком, сколько всего видов принадлежало к этому семейству. Ответы даются самые разные. Подчас история эволюции человека превращается в головоломку, в которой позволен любой мысленный эксперимент.

Анализируя разбросанные по всему свету находки — фрагменты черепов, челюстные кости, зубы, кости конечностей и остатки скелетов, — антропологи раз за разом сбиваются со счета, то множа ряды наших предков, то сокращая их. «Нынешняя ситуация, когда на планете живет всего один вид человека, — подчеркивает немецкий палеоантрополог Фридеман Шренк, — в истории гоминидов представляет собой исключение из правил». Иные смельчаки насчитывают почти два десятка (!) видов гоминидов, в разное время оставивших свой след на Земле. По меньшей мере четыре-пять видов людей жили одновременно и, может быть, даже в одном и том же регионе — подобно современным гориллам и шимпанзе, соседствующим, родственным, но не сходным.

Сегодня уцелел лишь один вид людей. Это мы, Господи! Homo sapiens! Все остальные, похоже, побеждены нами в ходе эволюции. «На протяжении всей своей истории в одно и то же время жили самые разные виды гоминидов, но Homo sapiens выделялся среди них своей гибкостью, — отмечает Фридеман Шренк, — он представлял генеральную линию развития эволюцию и продолжил ту линию развития, что началась 2,5 миллиона лет назад». Человек разумный — хитрая и ловкая бестия — оттеснял своих конкурентов, пытавшихся удержаться в той же биологической нише, что и он, заставлял их жить в условиях, мало для них пригодных, а то и вовсе истреблял их.

И тут нельзя не поговорить о них — о тех, что бьются в стекла храма науки, царапаются с неведомым визгом в его двери, несчетной толпой громят их, хотят вломиться, — о множестве гоминидов, населявших когда-то нашу планету, об этих миллионах особей, из которых пока единицы примечены учеными. Вот их краткий перечень (о последних открытиях поговорим подробнее).



Краткая история человечества

Наше генеалогическое древо простирается на 8 миллионов лет в глубь истории, когда пути развития гоминидов и шимпанзе окончательно разошлись. В то время климат стал суше и прохладнее. Влажные тропические леса Центральной Африки отступали. Условия жизни менялись. Именно тогда человекообразные обезьяны начали вставать на задние ноги.

От этого времени до нас дошло очень мало ископаемых останков. Поэтому поиск «недостающего звена» — последнего общего предка человекообразной обезьяны и человека — всегда был крайне запутанным делом. Большинство археологов считали, что «недостающее звено» следует искать в зоне Восточно-Африканского грабена — «колыбели человечества», системы впадин шириной от одного-двух до десятков километров, пересекающих Кению и Эфиопию.

Теперь положение с находками обстоит лучше. В последние полтора десятка лет в Африке были найдены останки очень древних форм гоминидов: в 2001 году в Чаде — Sahelanthropus tchadensis возрастом 7 миллионов лет, в 2000 году в Кении — Orrorin tugensis возрастом 6,5 миллиона лет и в 1992 и в 1994 годах в Эфиопии — Ardipithecus ramidus, живший около 4,4 миллиона лет назад. Эти находки заставляют нас пересмотреть прежние — несколько прямолинейные — взгляды на эволюцию человека.

Древнейшие прародители человека жили на окраине влажных тропических лесов. Объем их головного мозга едва ли был больше, чем у предков, а потому их справедливее было бы назвать скорее прямоходящими человекообразными обезьянами.

Сперва эти животные селились вдоль берегов рек и озер. И лишь когда 3,5 миллиона лет назад климат снова стал более влажным и мягким, они завоевали обширные просторы Африки. В Чаде обитал Australopithecus abarensis, в Эфиопии — Australopithecus garhi, в Южной Африке — изящно сложенные Australopithecus africanus. Объем головного мозга австралопитеков был примерно таким же, как у шимпанзе: 425 кубических сантиметров при меньшей массе тела.

Австралопитеки уже достаточно уверенно передвигались на двух ногах. Такой образ передвижения сыграл очень важную роль в эволюции наших предков. В засушливый период, когда лес становился реже и саванна расширялась, легче было выжить тем гоминидам, которые научились вставать на задние ноги. Ведь им удавалось раньше, чем остальным, заметить и хищных зверей, и спасительные островки деревьев. В свою очередь, передние конечности у этих существ высвобождались: они могли брать в руки различные предметы. Впоследствии это привело к появлению орудий труда.

^{По ископаемым останкам ученые восстанавливают облик наших далеких предков: Australopithecus anamensis (l), Australopithecus afarensis (2), Paraanthropus boisei (3), Homo erectus (4). Впрочем, волосяной покров здесь — это фантазия художника}

Около 2,8 миллиона лет назад климат стал холоднее, а условия обитания заметно ухудшились. Эти изменения достигли своей кульминации 2,5 миллиона лет назад. В то время семейство гоминидов разделилось на две ветви. Венцом одной из них, представленной родом Homo, стал современный человек Homo sapiens sapiens. Особи, относившиеся к этому роду, были сложены пропорциональнее предшественников, а их мозг был более крупным. Другая ветвь погибла миллион лет спустя, с исчезновением парантропов — австралопитека массивного (Australopithecus robustus) и австралопитека бойсовского (Australopithecus boisei).

За этим разделением скрывались две стратегии выживания. Австралопитек массивный специализировался на жесткой растительной пище, характерной для саванн, и был наделен мощными, мускулистыми челюстями и огромными зубами с толстым слоем эмали. А вот Homo rudolfensis выжил благодаря более крупному и сложному мозгу. Вместо мускульной силы он полагался на орудия труда, с помощью которых можно было легко раскалывать орехи и разделывать падаль. Чем совершеннее были орудия, тем удобнее было с их помощью добывать пищу. Подобное всеядное животное имело больше шансов на выживание.

Около двух миллионов лет назад появился новый вид гоминидов — Homo habilis, всеядное существо, очень часто использовавшее орудия труда — простые скребки или отщепы.

Внешне Homo habilis еще напоминал австралопитека, однако структура его головного мозга была уже весьма похожа на структуру мозга анатомически современного человека. Его объем мозга достиг 650 кубических сантиметров.

Итак, собственно история орудий труда, созданных человеком, начинается с Homo habilis. Мастеря эти орудия, люди брали камни и обтесывали их так, чтобы появлялась режущая кромка. Так возникали стандартные, одинаковые орудия. На первый взгляд, ничего сложного в этом изобретении нет, и все же оно знаменует целую веху в нашей эволюции. Если человек изготавливает стандартные инструменты, значит, он задумывается о том, для чего они нужны, какие изделия можно изготовить с их помощью, Значит, он видит, каким будет изделие, он ясно представляет его себе, он понимает, что «одинаковое рождает одинаковое». А кроме того, он умеет научить другого и передать ему знания. По примеру наших древних предков делаем логический вывод: уже в те времена люди обладали абстрактным мышлением и пользовались простейшими средствами коммуникации.

Технику владения орудиями труда легче было объяснить с помощью звуковых сигналов, нежели демонстрируя это на своем примере, как это делают шимпанзе. Поэтому некоторые ученые высказывают предположение, что Homo habilis способен был говорить. Во всяком случае, на внутренней стороне хорошо сохранившегося экземпляра черепа Homo habilis исследователи обнаружили расширение лобной и теменной долей — тех отделов головного мозга, которые отвечают у современного человека за восприятие и обработку речи.

Теперь африканский климат благоволил особям рода Homo. Их популяция разрослась. Homo rudolfensis даже переселился на другие континенты. Исполинские останки Pithecantropus dubius возрастом 1,9 миллиона лет, найденные на Яве, возможно, являются потомками «человека с озера Рудольф». На это, например, указывают особенности строения зубов. Но это лишь предположение, которое пока не доказано.

Два миллиона лет назад в Восточной Африке зародился еще один вид гоминидов. Homo erectus отличался крупным, мощным скелетом и массивным черепом. Вероятно, он ведет свое происхождение от Homo rudolfensis. Именно этот вид гоминидов со временем населил большую часть земного шара. Покинув Африку, «человек прямоходящий» расселился на Ближнем Востоке, а оттуда двинулся в Восточную и Юго-Восточную Азию и Южную Европу. Так, около 1,8 миллиона лет назад гоминиды обитают на территории современной Грузии. Их останки обнаружены в местечке Дманиси в 1991 году. По предположениям некоторых антропологов, это и были предки открытого в 2003 — 2004 годах Homo floresiensis.

Если в Африке человек населял обширные равнинные степи — саванны, то, оказавшись на другом континенте, приспособился к местным условиям и стал селиться в пещерах, своды которых защищали его, например, от ливневых дождей.

Homo erectus был существом крупным и мускулистым; большая часть его тела была теперь лишена волосяного покрова. Объем его головного мозга достиг 950 кубических сантиметров. Хотя на его голове все еще выделялись мощные надбровные дуги, а лоб был покатым, человек прямоходящий обладал уже достаточно развитым интеллектом, явно выделяясь среди других животных.

Не случайно его рацион изменился. Будучи хорошим бегуном, Homo erectus стал охотиться не только на насекомых и их личинки, но и на крупных животных, например, антилоп. Площадь его охотничьих угодий, по подсчетам американских исследователей Сьюзен Энтон и Уильяма Леонарда, увеличилась в 8—10 раз по сравнению с территорией, на которой добывал пищу австралопитек. В поисках пропитания Homo erectus постоянно мигрировал и вскоре расселился за пределами Африки.

Постепенно стала другой и техника охоты. Вместо того чтобы, схватив зверя, душить его голыми руками, человек стал наносить жертве смертельные удары специально изготовленными орудиями. В его распоряжении появилось оружие дальнего действия: собственноручно изготовленное копье. Охотились стаей. Пользовались различными знаками, чтобы действовать сообща, дружно. Добытое мясо делили между соплеменниками.

Впрочем, значительную часть рациона человека прямоходящего, как и его предков, составляли растения и падаль: гоминиды либо подбирали остатки жертвы, растерзанной хищником, либо терпеливо дожидались, когда раненый зверь испустит дух.

С «укрощением огня» гоминиды все чаще стали питаться прожаренной, хорошо усваиваемой пищей. Эта «кулинарная революция», — она сказалась на развитии мозга, — произошла, как полагают, около 1 000 000 — 400 000 лет назад, а по некоторым данным, еще раньше.

Около полумиллиона лет назад «человек прямоходящий» обитал, помимо Африки, в Восточной Азии, Юго-Восточной Азии, а также в Центральной и Южной Европе (в том числе на территории современной Англии и Германии, в районе Гейдельберга).

По-видимому, в сознании этого человека уже возникли свои представления о потустороннем мире. Судя по находкам, Homo erectus охотился иногда и на своих собратьев, а потом поедал их. У дикарей нового времени подобная практика служила культовым целям. Около 300 тысяч лет назад гоминиды начали постепенно утрачивать обезьяньи черты. Формируется новый вид человека.

Именно от Homo erectus ведет свое происхождение самый знаменитый «древний человек» — неандерталец. Его мозг был уже достаточно хорошо развит. Неандертальцы, как и современные люди, медленно взрослели, вели племенной образ жизни, погребали умерших, совершая определенные ритуалы, изготавливали украшения и качественные орудия труда. Возможно, они могли говорить — правда, не так хорошо, как анатомически современный человек.

Между тем в Африке началось становление новой формы человека — Homo sapiens. Вскоре «человек разумный» покорил почти весь мир. Около ста тысяч лет назад древнейшие Homo sapiens покинули Африку и, миновав Аравийский полуостров, отправились на восток, достигнув, в конце концов, Австралии.

Восемьдесят тысяч лет назад «человек разумный» живет бок о бок с неандертальским человеком на Ближнем Востоке. По-видимому, их сосуществование было мирным. Около 40 тысяч лет назад Homo sapiens достиг Центральной и Западной Европы. Вскоре неандертальцы вымерли, и на Земле остался всего один вид человека — «венец творения».