scinquisition

Есть такое сентиментальное клише: рождение ребёнка — это чудо. Но вы даже не представляете, насколько это на самом деле верно с точки зрения биологии. Посудите сами: из двух взрослых организмов природа создаёт один — или несколько — молодых. Представьте себе: женщине 37, мужчине 45, они встречаются и заводят клеточку, у которой отброшены все признаки старения. Потом эта клеточка делится-делится-делится — и получается новый организм, состоящий из триллиона клеток. Затем этот организм находит партнёра и — если он или она не чайлдфри, конечно — заводит своё потомство. Каждый из нас — это продукт непрерывной цепочки делящихся клеток. И все мы восходим к нашим одноклеточным предкам, которые обитали на Земле более миллиарда лет назад.

Омоложение возможно в процессе размножения. И тут кто-то скажет: ха, всё дело в сексе! Взрослые занялись любовью — взяли свои одноклеточные яйцеклетку и сперматозоид — и случилась магия. Я вас расстрою: секс тут ни при чём. Некоторые организмы воспроизводят себя бесконечным копированием — причём они делают это на протяжении десятков тысяч лет. Например, в Тасмании растёт симпатичный блестящий кустик — королевский остролист (Lomatia tasmanica). В высоту он может достигать 8 м, но интересен кустик не этим. Дело в том, что остролист абсолютно бесплоден — у него нет ни семян, ни плодов. Размножается он черенками — и всё его потомство абсолютно генетически идентично оригиналу. Вообще популяция остролиста — лишь около нескольких сот особей. Но при этом предок всех остролистов «жил» 43 тыс. лет назад. 43 тыс. лет остролист занимается клонированием!

Как размножаются звёзды

А ещё в американском штате Мичиган растёт гриб Armillaria gallica, он же опёнок толстоногий. Учёные выяснили, что все опята толстоногие — это единый организм с одной грибницей. Armillaria gallica около 2500 лет, её масса составляет около 400 т, а ещё своим мицелием гриб покрывает 70 гектаров площади под лесом. А в штате Орегон растёт другой гриб, Armillaria ostoyae, опёнок тёмный. В 1998 году исследователи определили, что грибница этого опёнка — не отдельные скопления, растущие по всему лесу, а гигантский целостный живой организм. Возраст Armillaria ostoyae — около 8500 лет, а занимает он площадь более 880 гектаров. Учёные даже прозвали его «чудовищным грибом».

Клонировать себя могут не только грибы и растения, но и, например, морские звёзды. Этим иглокожим можно отрезать одну ножку — и из ножки возникнет новое существо. Морские звёзды размножаются как вегетативно — то есть от них отваливается кусочек, из которого вырастает клон взрослой особи — так и половым путём. Да, звёзды тоже занимаются сексом — и на свет появляется генетически отличное потомство, что ускоряет эволюцию.

К чему я клоню? К тому, что в природе омоложение случается не только благодаря сексу. Некоторые земные организмы могут жить ужасно долго, просто воспроизводя свои молодые копии. Люди, которые философствуют, мол, всё умирает, всё тленно, «против роста энтропии не попрёшь», на самом деле ошибаются.

Как спастись на «Титанике»

Представьте, что мы — «Титаник», который несётся в сторону айсберга, то есть смерти. На «Титанике» находится множество пассажиров — это наши клетки. Есть клетки привилегированные — это пассажиры первого класса, у которых под рукой шлюпки. Об этих клетках всю жизнь заботились — чтобы они хорошо питались и не болели. Какие это клетки? Конечно же половые, ведь эволюция «заботится» прежде всего о передаче наших генов, в следующие поколения, а без половых клеток это невозможно. А вот 99% остальных клеток шлюпками не обеспечены. Обидно, что им суждено погибнуть, учитывая, что это и есть мы!

Но что если те блага, которые предназначены эволюцией для привилегированного класса клеток, могли бы достаться всему организму? Что, если мы раскроем и позаимствуем механизмы, омолаживающие половые клетки и эмбрионы, и устроим в организме равенство и своеобразный «коммунизм»?

Алексей Оловников и Ахиллесова пята копирования ДНК

Какие преграды могут встретиться на пути к бесконечному самоомоложению? В 1951 году биологи Леонард Хейфлик и Пол Мурхед показали, что существует предел количеству делений у взрослого организма. Учёные помещали клетки в пробирку — и там они делились 40-60 раз, а дальше старели и уже не делились. Так в науку вошёл термин «предел Хейфлика», который означает границу делений соматических клеток, то есть клеток тела.

Есть мнение, что этот предел — один из механизмов старения. Причём обратите внимание, что клеток, используемых в размножении, он очевидно не касается. Возникает вопрос: а 40-60 делений — это много или мало? Если мы возьмём одну клетку и последовательно поделим её 50 раз (то есть возведём 2 в 50 степень), получится 1 126 триллионов клеток. Столько клеток содержится примерно в тридцати людях — ведь всего у человека в теле порядка 37 триллионов клеток. Из одной клетки можно было бы «сделать» 30 людей — но у человека-то клетки постоянно обновляются, причём обновляются достаточно быстро. Каждый день у человека заменяется 0,25% клеток, то есть четверть процента. Получается, что одна клетка способна обеспечить 30 лет жизни. Если добавить одно деление (получится 51) — это уже 60 лет жизни. Все мы начинаемся с одной-единственной клетки. И если бы эта клетка могла поделиться всего 40 раз, то у нас просто бы не хватило клеток, чтобы получить хотя бы одного человека — мы бы даже не выросли. Поэтому от того, сколько раз могут поделиться наши клетки, зависит наше с вами будущее.

Ещё в 1971 году отечественный учёный Алексей Оловников обратил внимание на ахиллесову пяту копирования ДНК. Как происходит это копирование? Двойная спираль расплетается на две одиночных ниточки — одна половина делает одну копию, а другая вторую. Но этот процесс не может начаться с нуля. Нужен праймер — затравка, которая показывает, откуда начинать копирование. Она делается из РНК, которая потом удаляется. В середине хромосом дырки после удаления РНК заменяются на ДНК, а на концах хромосом этого не происходит. И поэтому каждый раз, когда ДНК копируется, она укорачивается на длину маленького «выпавшего» куска.

С такой проблемой не сталкиваются, например, бактерии. У них молекула ДНК — кольцевая, поэтому копирование можно начать с любого места. А вот у человеческих линейных хромосом есть начало и конец. И получается, что с возрастом при делении клеток эти концы медленно укорачиваются. По мнению Алексея Оловникова, наши с вами концевые участки хромосом что-то в природе должно восстанавливать. Учёный считал, что есть способ избавиться от предела делений — и это должно помочь в борьбе со старением.

Почему теломераза — это важно

Через 11 лет учёные Элизабет Блэкбёрн, Джек Шостак и Кэрол Грейдер подтвердили догадки Алексея Оловникова и открыли механизмы защиты хромосом теломерами и фермент теломеразу. Теломераза умеет достраивать кончики хромосом. Сначала исследователи обнаружили этот фермент у одного вида инфузорий, а затем — у человека. Оказалось, что теломераза — это не никому не доступный священный Грааль. Она есть во всех наших клетках, однако в некоторых клетках этот фермент «спит». В полную силу теломераза работает в стволовых, зародышевых, половых, эмбриональных и некоторых других клетках. И в них кончики хромосом не укорачиваются.

Сегодня в науке общепринято, что теломераза — это важный и полезный работающий фермент. Хотя раньше были скептики, которые, например, не верили в возможность клонирования. Они считали, что клонирование невозможно, потому что во взрослых организмах клетки уже старые, часть предела Хейфлика в них отыграна, молодую копию создать просто не получится. Однако выяснилось, что при клонировании в молодом эмбрионе активируется теломераза, кончики хромосом достариваются до нормального размера — и на свет появляется юная овечка Долли. Кстати, выяснилось, что теломераза очень хорошо работает у уже упомянутых морских звёзд, когда им нужно заново вырастить свои конечности.

Существуют и обратные ситуации, когда из-за генетической мутации кончики хромосом не могут достроиться — и теломеры очень быстро укорачиваются, что приводит к серьёзным генетическим заболеваниям. Пример такого заболевания — врождённый дискератоз. Пациенты с этим недугом страдают от пятен на коже, у них быстро седеют волосы, часто отсутствуют ногти... Но главные повреждения происходят не на поверхности организма, а внутри. В частности, из-за нарушений работы костного мозга появляется иммунодефицит, в 70 раз увеличивается риск некоторых онкологических заболеваний, в 500 раз повышается риск ряда сердечно-сосудистых заболеваний. Человек «ускоренно» стареет и живёт гораздо меньше, чем другие люди.

В общем, как и предполагал Алексей Оловников, теломеры, теломераза и старение — вещи связанные. Более того, оказалось, что, чем быстрее укорачиваются теломеры у разных видов животных, тем ниже их продолжительность жизни. И тогда же возникла идея борьбы со старением путём активации теломеразы и наращивания теломер. Правда, проблема заключалась в том, что теломераза также активна в раковых клетках, которые должны очень активно делиться. Учёные опасались, что наращивание теломер приведёт к повышенному риску рака. Поэтому исследователи вывели специальных мышей, у которых изначально были продублированы три противораковых гена. А ещё грызунам добавляли дополнительный ген теломеразы. Идея была такая: противораковые механизмы подавят онкологические заболевания — и теломераза будет не так вредна. В ходе исследования учёным удалось продлить жизнь мышам на 9-20% по сравнению с продолжительностью жизни грызунов, которым просто дублировали антираковые гены. А если сравнить совокупный эффект и активации теломеразы, и удвоения противораковых генов, то мы увидим, что продолжительность жизни грызунов увеличится аж на 40%.

Другая команда учёных просто наращивала мышам теломеры. Оказалось, что потомки грызунов с длинными теломерами живут дольше своих «обычных» сородичей — примерно на 10%. А ещё, вопреки теоретическим представлениям, такие мыши болеют раком не чаще, а реже.

Вакцина «Спутник» и факторы Яманаки

К сожалению, людям такой «мышиный» способ борьбы со старением не подходит. Ведь мыши в экспериментах уже рождались с усиленной теломеразой. А с чем родились, с тем и живём. Зато человеку может помочь генная терапия. Для тех же мышей её уже провели. Дело обстояло так: учёные положили внутрь оболочки вируса фрагмент ДНК с геном теломеразы, ввели его взрослым мышам. Это привело к продлению жизни примерно на 10-20%. И, что важно, случаи рака среди ГМ-грызунов не участились.

В 2022 году исследователи сделали похожую терапию, но на этот раз использовали «заразный» вирусный вектор, который умеет себя воспроизводить. Тоже с геном теломеразы. С этим вирусом мышам продлили жизнь больше, чем на 40%. В общем, у нас две хороших новости. Первая: изучая чудо омоложения, учёные обнаружили, что есть фактор старения, который можно «откатывать» назад. Вторая: это можно сделать очень дёшево. Недавно мы столкнулись с пандемией коронавируса, вакцины против которого стали доступны легко и быстро. При этом многие вакцины от ковида представляли собой сложные биотехнологические продукты: в вирусную оболочку препарата «засунули» ген коронавируса. Тут история похожая: ген теломеразы нужно «засунуть» в вирусную оболочку. Я думаю, такой укол может стоить столько же, сколько прививка «Спутник».

Второй секрет бессмертия: откат до «заводских настроек» генома

Но есть и плохие новости. Недостаточно удлинить теломеры, чтобы победить старение. Потому что укорачивание теломер — лишь один из факторов старения. Расскажу подробнее: у нас есть много типов клеток. Генетически клетки вроде бы идентичны, но при этом в них работают разные гены. Потому что к генам могут «приделываться» разные белки и химические метки. Эти эпигенетические метки, в свою очередь, активируют или выключают те или иные гены. Это нормально и очень нужно: каждый тип клеток выполняет свою работу — одни гены в нём работают, а другие «спят».

Как всё это дело мешает бессмертию? Когда мы стареем, эпигенетические метки могут стираться или образовываться в ненужном месте. В одних клетках перестают работать гены, которые должны в них работать, в других — включаются гены, которые должны спать. Возникает «эпигенетическое старение», которое настолько ярко выражено, что исследователи научились по нему определять биологический возраст человека и даже в некоторой степени предсказывать, сколько ему осталось жить.

К счастью, эти эпигенетические метки можно сбросить до заводских настроек. Это и происходит в эмбрионе, причём в несколько волн. И мы умеем этот процесс воспроизводить — причём в любом типе клеток. За это надо сказать спасибо Синьи Яманаке: учёный смог отредактировать 4 гена — те самые «факторы Яманаки» — ввести их во взрослую клетку и получить «откат» этой клетки к эмбриональному состоянию. Далее обновлённую клетку можно превратить в разные типы клеток — в мышечную, нервную или любую другую. Так мы можем омолаживать организм. Кстати, по поводу факторов Яманаки высказывались опасения — мол, тоже рак проявится. Действительно, один из факторов Яманаки оказался онкогеном — но выяснилось, что, если его выкинуть, то оставшихся трёх генов будет достаточно для «омолаживания».

Так давайте омолаживать все клетки в стареющих организмах! Увы, ни к чему хорошему это не приведёт: организм просто превратится в омоложенную бесформенную клеточную массу. Нам нужны специализированные клетки, поэтому надо как-то ограничить действие факторов Яманаки. Поэтому учёные решили, что стоит включать факторы Яманаки циклически — например, сделать так, чтобы эти гены работали только в присутствии некоторого вещества, которое поступает в организм раз в 1-2 недели. Таким вот способом учёным уже удалось частично «омолодить» мышей. Пока что не очень сильно, но направление очень перспективно. Недавно основатель Amazon Джеф Безос вложился в компанию Altos Labs, которая намерена заниматься эпигенетическим омоложением в медицинских целях.

Одна из самых впечатляющих работ по применению эпигенетического отката была сделана на грызунах. Мышам с глаукомой ввели факторы Яманаки и восстановили им зрение. Возможно, в будущем подобные опыты станут проще и доступней: недавно исследователи и вовсе перешли к использованию малых молекул, которые подобраны так, чтобы имитировать действие факторов Яманаки.

Третий секрет бессмертия: избавляемся от мусора

В наших клетках накапливается мусор разной формы — повреждённые митохондрии, неправильно свёрнутые белки... Как нам от него избавиться?. Помочь может аутофагия — способность клеток переваривать свои ненужные, вредные или поломанные компоненты. Это делается с помощью аутофагосом — сферических структур с двухслойными мембранами. Аутофагосомы работают так: один мембранный пузырёк захватывает кусок мусора. Второй содержит ферменты, которые могут растворять мусор (как бы чистящие средства). Два пузырька слипаются — и начинается переваривание. При этом второй пузырёк, лизосому, нужно активировать: накачать в него протоны, закислить среду внутри — тогда он будет готов растворять мусор. Как показали опыты на круглых червях, если встречаются сперматозоид и яйцеклетка, весь процесс начинает работать на полную мощность: вторые пузырьки накачиваются кислотой, а первые активно нападают на мусор.

На такой клининг активно тратится энергетический «бензин» клетки, АТФ. Постоянно с такой силой убираться клетка не может. Зато в развивающемся эмбрионе начинается генеральная уборка, которая очищает его от всего мусора, накопившегося за жизнь. Слияние сперматозоида и яйцеклетки — очень важный момент. Вся жизнь потомка зависит от единственной клетки. Поэтому её нужно привести в идеальный вид — так же, как мы вызываем дорогой клининг в квартиру перед заселением жильца.

Ещё в нашем организме есть «роботы-пылесосы». Это протеасома — огромный комплекс, который плавает внутри клетки и нарезает белки на куски. Он похож на шредер, который перерабатывает ненужные белки. Исследования показывают, что в эмбриональных клетках, а также в клетках, искусственно омоложенных факторами Яманаки, эти протеасомы выходят на максимальную мощность и «рубят» максимум мусорных белков.

Чем опасны поломанные митохондрии

Обычный белковый мусор в нашем организме бывает не так страшен, как плохо работающие митохондрии, наши дыхательные органеллы, у которых есть своя ДНК. Когда клетка делится, она наследует лишь часть мусора, который там плавает, то есть каждый потомок становится «чище». Но митохондрии, в том числе повреждённые, умеют делиться. То есть на выходе мы получаем сломанный механизм, который размножается.

Сохранить качество митохондрий особенно важно при размножении. Передаются они преимущественно по материнской линии, от матери ребенку. Митохондриальные заболевания могут приводить к серьезным последствиям. К счастью, такое встречается редко — потому что механизм избавления от плохих митохондрий очень эффективен. Учёные провели опыты на мышах — ломали им митохондрии. Выяснилось, что уже через несколько поколений поломки исчезали!

Как работает процесс очистки от плохих митохондрий? Дело в том, что женское тело штампует огромное количество предшественников яйцеклеток — гораздо больше, чем ему когда-либо понадобится. Но большинство из них не станет настоящими яйцеклетками: они погибнут из-за программируемой смерти. Причём эту смерть запускают именно плохие митохондрии. В результате в полноценную яйцеклетку вырастет, скорее всего, самая здоровая клетка-предшественница. А плохие яйцеклетки с поломанными митохондриями так и не разовьются в готовую для оплодотворению клетку.

К сожалению, из этой клеточной «евгеники» мы мало что можем взять, потому что не знаем, как устроить отбор хороших митохондрий в неполовых клетках. Но зато есть другой процесс, который избавляет наши взрослые клетки от плохих митохондрий — митофагия, причём устроен он очень интересным образом.

1. Задача митохондрий — дышать. При этом внутри у них возникает отрицательный электрический потенциал, а снаружи положительный. Но если митохондрия работает плохо, этой разницы потенциалов нет;

2. Есть такой белок — PINK1. В норме он прилипает к митохондриями, но ненадолго. «Заряженная митохондрия» его процессирует и «отпускает». Но если это не происходит, то PINK1 накапливается на поверхности;

3. К PINK1 прилипает белок под названием «PARKIN»;

4. Если на митохондрию прилип «PARKIN», клетка знает, что митохондрия плохая, надо её переварить;

5. Если PINK1 или белок PARKIN затронула мутация, это может привести к раннему развитию болезни Паркинсона — из-за того, что PARKIN работает плохо, а в клетках копятся плохие митохондрии. Если мы найдём лекарство против Паркинсона, то, возможно, сможем давать его и здоровым людям — чтобы улучшать у них чистку плохих митохондрий и продлевать им жизнь. Да, болезнь Паркинсона, отчасти связана с нарушением работы митохондрий в нейронах нашего головного мозга.

Я перечислил разные процедуры по уборке, починке и обновлению клетки, чтобы реализовать «чудо бессмертия». Предположим, теломеры мы нарастили, эпигенетические маркеры сбросили, клеточный мусор убрали, митохондрии прочистили... Но нам предстоит ещё одна миссия — победить мутации. Если мутация уже возникла, при делении клеток она будет себя воспроизводить. Именно из-за этих ошибок ДНК может возникать рак и другие неприятные вещи. Починка ДНК существует — и она, конечно же, лучше всего работает в половых клетках.

Есть такой ген — АTM, который фиксирует повреждения в ДНК и сообщает об этом. В результате активируются ферменты, которые чинят ДНК. Или клетку с мутацией просто уничтожают! Опыты на круглых червях показали, что АТМ работают более активно в клетках гермальной линии, то есть в половых клетках и предшественниках. Потому что червяк живёт примерно недели две, если у него вдруг появится мутация, которая может привести к раку, это не так страшно — всё равно смерть скоро наступит. А вот клетки гермальной линии очень важны — ведь червям не нужно нежизнеспособное потомство, которое не передаст свои гены дальше.

Мы не червяки. И у нас АТМ активно работает не только в клетках гермальной линии. Но с возрастом активность АТМ у нас снижается. А ещё у людей есть генетическая болезнь, при которой этот белок отключается вовсе — синдром Луиса-Барра.

Не знаю, хранит ли АТМ в себе секрет омоложения. Но это история о том, что механизмы починки ДНК в разных типах клеток работают по-разному. И мы теоретически можем разработать такую генную инженерию, которая поможет чинить нашу ДНК в обычных клетках так же эффективно, как и в половых. Тогда наши органы будут сохраняться гораздо дольше.

Долой привилегии пассажиров первого класса! Молодость рабочим клеткам организма!

Список литературы ↗

В одном комиксе про палеолит два древних мудреца спорили, является ли большой камень фундаментальной частицей — или состоит из камешков поменьше. В итоге мужчины закричали: «К коллайдеру!» — и столкнули там частицы камня. Эта «первобытная» история — наглядная демонстрация сути научного метода: встретились два человека с противоположными взглядами — и свой спор они разрешили с помощью эксперимента. Результат эксперимента не зависел от их мнения, а ещё оба мудреца согласились: в результате опыта один из них должен будет признать поражение.

При этом есть люди, которые считают, что никакого научного метода не существует. Или что научный метод — это лишь набор догм, а верить надо своим глазам и жизненному опыту. Видишь, что Земля плоская и неподвижная? Значит, так и есть. Ещё есть мнение, что у каждой науки свой метод — например, теологи прибегают к личностному опыту веры. И не дай бог кто-то посмеет им сказать, что это — не научно! Ещё есть мыслители, которые говорят нам, что в науке дозволено абсолютно все: вот возьму и сделаю свою собственную науку вообще без какого-либо метода! И в итоге на свет появляются родология и и различные техники лечения геморроя огурцом, не оторванным от силы Земли. В общем, антисциентисты пытаются доказать, что научный метод — это ерунда, что любое мнение равнозначно, все одинаково правы и неправы. Так, философ Пол Фейерабенд утверждал: наука ничем не лучше сказок, астрологии и гаданий.

«Это всего лишь выдумка, предположение!»

Учёные, в свою очередь, считают научный метод лучшим способом познания нашей реальности. Согласно изданию университета Кембриджа, существуют следующие этапы применения научного метода:

1. Наблюдайте за каким-либо аспектом Вселенной;

2. Придумайте предварительное описание, которое согласуется с тем, что вы наблюдали: это гипотеза. Она может варьироваться от тонкой настройки существующих идей до полного обновления общепринятых знаний;

3. С помощью гипотезы сделайте какие-нибудь прогнозы;

4. Проверьте эти прогнозы: поставьте эксперимент или дальше наблюдайте за явлением. По результатам проверки измените гипотезу;

5. Повторяйте шаги 3 и 4 до тех пор, пока не исчезнут расхождения между гипотезой и вашим экспериментом/наблюдением. Когда достигнете полной непротиворечивости — гипотеза подтверждена и принята как новая теория.

Сейчас кто-то точно скажет: «Ага! Теория! Это всего лишь выдумка, предположение!» Но тут мы сталкиваемся с путаницей в определениях. В быту теорией мы часто называем разные догадки: «Согласно моей теории, биологами чаще становятся Козероги и Стрельцы, потому что любопытство и страсть к опытам у них в крови». Но в науке теория — это высшая форма знания. У нас есть теория эволюции, теория гравитации, теория микробов. Всё это — модели, надёжно описывающие реальный мир.

А теперь давайте посмотрим, как научный метод «работает» на практике. Хорошим примером является история о том, как учёные выяснили, что ДНК отвечает за передачу наследственной информации. Итак, в 1928 году генетик и врач Фредерик Гриффит вкалывал мышам две разновидности пневмококка. Одни мышей убивали, другие — нет. Пневмококков можно убить нагреванием: если смертельную бактерию нагреть, она умрёт — и опасность исчезнет. Но если смешать безвредного пневмококка с останками смертельных, а потом вколоть — мышка умирает.

В итоге Фредерик Гриффит выдвинул следующую гипотезу: у мёртвых пневмококков есть компонент, который передаёт патогенность безобидным. Что-то вроде горизонтальной наследуемости! Но перед учёными встал вопрос — как эту гипотезу доказать или опровергнуть? В итоге последователи Гриффита — Эвери, Маклеод и Маккарти — провели такой эксперимент: они брали экстракт мёртвых смертельных пневмококков и методично убирали из него разные компоненты бактерии. Когда учёные изымали из бактерии РНК, белок или полисахарид, «смертельность» передавалась. Зато когда убрали ДНК, она перестала наследоваться.

Итак, давайте рассмотрим по пунктам, что же произошло:

1. Учёный заметил нечто странное;

2. У него возникла гипотеза о болезнетворном компоненте, который делает безобидные пневмококки смертельными;

3. Затем возник ряд альтернативных гипотез о том, чем может быть этот компонент — РНК, ДНК, белком или чем-то ещё;

4. Учёные поставили эксперимент и выяснили, что «виновница торжества» — ДНК;

5. Научный мир получил новую важную теорию. Профит!

А теперь напишу, чего не делали исследователи:

1. Не обращались к древним текстам;

2. Не апеллировали к авторитету («Великий учёный Вася считает, что во всём виновата РНК»);

3. Не устраивали публичных дебатов, голосований и опросов;

4. Не подгоняли результат под свои предпочтения;

5. Не трясли своими дипломами и регалиями;

6. Не говорили потом: «Ну, это просто мнение».

В общем, учёные поставили честный эксперимент — и природа сама расставила точки над i. Если бы в ходе исследования выяснилось, что смертельными пневмококки делает РНК, то сейчас в учебниках школьники читали бы именно такую информацию.

«Чувак, ну что, ты победил!»

Похожие эксперименты можно ставить не только в биологии. Например, на премии Гарри Гудини мы с коллегами проверяли экстрасенсов на наличие паранормальных способностей — и обещали миллион рублей участникам, которые пройдут тестирование. Дело происходило так:

1. Маги и провидцы обращались к нам и заявляли, что могут чувствовать деньги, читать мысли или общаться с мёртвыми;

2. Мы предлагали им честную проверку, которая показала бы, обладает экстрасенс особыми способностями или нет;

3. Мы убеждались, что оппонент тоже согласен с тем, что это честная проверка — то есть у нас один «коллайдер»;

4. Затем мы «шли к коллайдеру»: проводили проверку — например, показывали экстрасенсам снимки погибших людей и спрашивали, как наступила их смерть;

5. Реальность нас рассуждала (правда, пока не в пользу экстрасенсов).

В общем, хоть мы и скептики, мы по возможности исключили из ситуации наше личное мнение, убеждения и предвзятость — и провели именно научную проверку. Если бы к нам пришёл настоящий экстрасенс, мы признали бы его или её паранормальные способности, отдали бы миллион рублей и сказали: «Чувак, ну что, ты победил!»

Иными словами, научный процесс должен быть выстроен так, чтобы победил результат, наиболее близкий к действительности. Это не означает, что учёные никогда не ошибаются и что наука знает ответ на каждый вопрос. Исследователи могут говорить: «Я не знаю» — и это абсолютно нормально. Например, уфолог показывает астроному непонятный снимок и спрашивает: «Ну-ка, что тут я сфотографировал? Я думаю, что инопланетную летающую тарелку» Астроном честно признаётся: «Я не знаю». Уфолог такой: «Ага, ты даже не можешь сказать, что тут — значит, я прав. Это летающая тарелка!»

А теперь представьте другую ситуацию. Фокусник показывает вам трюк, в ходе которого у него исчезает айфон. Вот телефон лежал на столе, над ним фокусник проводит руку... И телефон пропадает! Автор трюка вас спрашивает: «Как это произошло?» А вы отвечаете: «Я не знаю!» И фокусник такой: «Ага, я доказал, что магия существует!»

И ещё один пример. Предположим, верующий спрашивает: «Вот откуда взялся Большой взрыв? Должен же он был откуда-то появиться!» А учёные ему отвечают: «Мы пока не знаем». И верующий такой: «Ага, вот вы и попались! Значит, это Бог Большой взрыв и нашу Землю создал!» Но утверждение «Бог создал Большой взрыв» с наукой ничего общего не имеет.

Никто не отказывается от познания

Мы не знаем, как победить болезнь Альцгеймера и старение. Пока у нас на этот счёт есть лишь гипотезы, которые, может быть, подтвердятся. А, может, и нет. Как говорил комик Дара О’Бриэн, «Наука знает, что она всего не знает, иначе бы она остановилась». Смысл науки — получать ответы на вопросы. Но если мы чего-то не знаем, это не значит, что мы не знаем ничего. Если мы не знаем, как фокусник заставил телефон исчезнуть, это не значит, что мы не в курсе, как он проворачивает трюк с распиливанием женщины. То же самое в биологии и химии. Мы знаем, что ДНК является двойной спиралью. Мы знаем, что у человека и шимпанзе был общий предок — у учёных есть куча подтверждений этой теории. Человек по каждому своему гену ближе шимпанзе, чем любому другому существу.

Но всё же учёные всегда немного допускают, что могут ошибаться. Исследователи не говорят: «Так, никакое новое свидетельство не может опровергнуть нашу правоту!» Никто не отказывается от познания. В уже упомянутой кембриджской статье про научный метод есть важное уточнение:

«Чтобы быть научно полезными, гипотезы должны быть фальсифицируемыми. ...Все научные теории постоянно находятся в опасности быть опровергнутыми новыми данными или наблюдениями. Эксперименты — это Дамоклов меч для теории».

Фальсифицируемость — это принцип, который предложил философ Карл Поппер. Согласно этому принципу, любое заявление или гипотезу теоретически можно опровергнуть. Должен быть способ показать, что теория неверна — если она, конечно, неверна. Нет смысла идти к коллайдеру, если, вне зависимости от результата, мы останемся при своём мнении.

Критерий Поппера удивительно мягкий. Он не требует, чтобы гипотеза была убедительной или хорошо обоснованной. Она может быть очень фантастической и недоказанной. Важно лишь, чтобы ваша идея могла быть опровергнута. Представьте: вы спорите с родственником, который что-то вам доказывает. И вы его спрашиваете: «Окей, а при каком условии ты согласишься, что твоё убеждение ошибочно?» А он такой: «Да никогда в жизни не соглашусь! Ни при каких условиях. Я точно прав!» В таком случае ни о каком научном подходе или поиске и речи идти не может.

При этом, что важно в критерии Поппера, опровержение тоже должно быть потенциально опровержимым. То есть наука — это цепочка опровержений: каждое следующее опровержение тоже должно быть опровергаемым. Вся идея Поппера — в том, чтобы никогда не останавливаться, а по пути выбирать наиболее вероятные гипотезы из имеющихся. Учёные шаг за шагом приближаются к пониманию того, как наш мир устроен.

Как я уже написал, научный метод не гарантирует, что ошибок не будет. Но он гарантирует, что со временем ошибок будет всё меньше. И мне очень нравится, что одно сообщество рационалистов называется LessWrong — «менее неправы». Кстати, в LessWrong «обитает» Элиезер Юдковски — американский специалист по искусственному интеллекту и автор замечательной книги «Гарри Поттер и методы рационального мышления». В общем-то, смысл науки в том и заключается — стать со временем менее неправыми.

Мир без тигров

У Карла Поппера есть ещё одна известная идея — об эволюционной эпистемологии. Согласно философу, развитие науки чем-то напоминает биологический естественный отбор. Идёт конкуренция между идеями. Те идеи, которые удалось опровергнуть, вымирают, а более сильные и ловкие — те, что лучше переносят столкновение с реальностью — выживают и передаются в будущие научные публикации.

И в этом смысле эволюция идей в научном сообществе очень сильно отличается от эволюции идей в массовой культуре. В обычной жизни часто выживает не самая реалистичная и объективная идея, а та, которая больше всего нравится людям — самая необычная, интригующая или приятная. Та, в которую легче всего поверить. При этом работают все наши изъяны мышления. Поэтому, например, политики-популисты часто выигрывают у профессионалов: у них всё просто и понятно, а не сложно и постепенно. В их идеи легко и приятно верить.

Параллель с биологической эволюцией можно развить ещё одним способом. Представьте, что мы создали эволюцию. В ней есть тигры и антилопы. Почему антилопы очень быстро бегают? Потому что за ними испокон веков гонялись тигры. Это привело к эволюции антилоп — да и тиграм тоже пришлось прокачиваться в преследовании. А в мире, где нет тигров, антилопы так и не научились бегать. Они останутся пассивными и незащищёнными — и всё равно выживут. Так выживают религия и астрология — им не угрожают факты. Вывод прост: естественный отбор в пользу правильности знания гарантирует, что качество идей со временем будет улучшаться. Непроверяемые идеи, то есть идеи, избегающие столкновения с реальностью, будут стагнировать.

Семь столпов научного мышления

По мере того как эволюционирует научная картина мира, эволюционирует и сам научный метод. Когда учёные понимают, что некий метод познания приводит к ошибочным результатам, этот метод начинают менять. Так, в древности люди познавали мир просто своими глазами. Но глазам не всегда можно доверять: существуют же оптические иллюзии! Например, на картинке ниже квадратики A и B на самом деле одного оттенка.

Аналогичным образом и наш разум полон когнитивных искажений — например, если после танца вождя племени пошёл дождь, это не значит, что прыжки и покачивания влияют на осадки. Но мы легко приходим к подобным выводам. Выпил гомеопатию, стало лучше — значит, помогло. И именно благодаря научному методу мы можем бороться со всеми ошибками мышления. Сейчас я опишу семь столпов научного метода — с их помощью учёные контролируют себя и делают так, чтобы их ошибки мышления не могли повлиять на проверку гипотезы.

Столп первый — контроль. Представьте, что вы шли по улице, хлопнули в ладоши — и перед вами упал кирпич. Вы выдвинули гипотезу: «Ага, тут хлопок ладонью вызывает падение кирпича!» Вы хлопнули в ладоши ещё раз — и на асфальт вновь упал кирпич. Гипотеза вроде бы подтвердилась! Но означает ли это, что вы установили закономерность? Нет! Потому что, возможно, кирпичи просто падают случайно, безо всяких хлопков. Нужно провести контроль: выяснить, падают ли кирпичи без хлопка. Эксперимент — хлопнули, контроль — не хлопнули.

Столп второй — размер выборки. Допустим, вы хлопнули в ладоши, и через минуту упал кирпич. Подождали ещё минуту — кирпичей нет. Казалось бы, есть контроль: я не хлопал, и кирпич не упал. Но это могла быть просто случайность. Что, если просто каждую минуту с 50% вероятностью падает кирпич? Тогда есть вероятность в 25%, что после хлопка он упал, а без хлопка не упал. Это вполне реально — как выбросить решку два раза подряд на монетке.

Что делать? Нужно повторить эксперимент или наблюдение много-много раз, либо заставить его повторить сотни человек — чем больше, тем надёжнее результат.

Столп третий — рандомизация. Предположим, в вашем мире кирпичи и правда падают каждые две минуты. Значит, даже с контролем и с большой выборкой можно прийти к ошибочному выводу. Достаточно не хлопать сразу после падения очередного кирпича. Подогнать хлопки под и без того случающиеся падения. И будет казаться, что, действительно, кирпичи падают только после хлопков, даже если хлопки ни при чём.

Как надёжней проверить, что падения вызывают именно хлопки? Всё просто: нужно выбирать момент для хлопка случайно, то есть ввести рандомизацию.

Столп четвёртый — исключение субъективного мнения. Предположим, у нас нет секундомера, и минуту после хлопка мы отсчитываем вслух. С таким подходом эксперимент с кирпичом будет не до конца чистым. Ведь мы можем отмерять время чуть медленней после хлопка и чуть быстрее, когда хлопка не было. Не злонамеренно, а просто в силу наших ожиданий. И вот после хлопков кирпичи будто бы падают чаще. Даже с контролем, рандомизацией и большой выборкой! Что делать? Попросить отмерять время и фиксировать падение кирпичей человека, который не знает, хлопнули вы или нет. Это называется ослепление.

Столп пятый — воспроизводимость. Предположим, вы пришли к выводу, что от хлопков кирпичи не падают. Тогда вы начинаете петь, танцевать, прыгать, читать заклинания — и проверяете, не влияют ли эти действия на падения. Вдруг — раз — оказалось, что кирпичи чаще падают после того, как вы, например, посвистели. Эксперимент был слепым и рандомизированным, с хорошим контролем. Тем не менее, и это не значит, что свист «призывает» кирпичи. Ведь если пробовать десятки разных методов по призыву кирпичей, даже если ни один из них не работает, рано или поздно с каким-то это сработает. Чисто статистически. Поэтому желательно зафиксировать вашу гипотезу, что именно свист призывает кирпичи, и перепроверить результат еще раз. Возможно, он просто не воспроизведётся.

Очень наглядной демонстрацией проблемы является «ошибка техасского стрелка» Представьте себе техасца, который сначала стрелял по амбару, а уже потом, в месте, где появилось самое большое количество пробоин, рисовал мишень. Все думали: вау, какой классный стрелок! Тут то же самое: ваша гипотеза — это мишень, а данные — пули, которые в неё летят. Если у вас изначально нет чёткой гипотезы, то вы можете смотреть на разные данные и самому мишень подрисовывать. И говорить: «Это и есть моя гипотеза». На деле же мы должны взять револьвер и много раз подряд попасть в мишень.

Столп шестой — открытость. Допустим, вы три раза проверяли гипотезу про связь хлопков и кирпичей. Два раза эксперимент провалился, а на третий раз ваша теория подтвердилась. Что вы делаете? Пишете статью только об удачном результате, а данные из неудачных проверок убираете в письменный стол, ведь очевидно, что тогда успешной проверке помешал Юпитер. Но не стоит выкидывать «лишние» данные ради классного результата.

Такое иногда происходит и в науке: учёные могут умолчать о своих провалах, а сообщить лишь о победах. Это может сильно исказить наши представления о реальности — и поэтому в последнее время в особо важных вопросах вроде клинических исследований подробную схему эксперимента нужно опубликовать до начала его реализации. Иначе можно после эксперимента выкинуть из выборки «неудобных» пациентов под тем или иным предлогом. чтобы результаты выглядели лучше.

В случаях попроще научные журналы всё чаще требуют, чтобы авторы предоставляли все данные, которые были получены в ходе эксперимента.

Столп седьмой — честность. Тут всё элементарно: не нужно врать. Как говорил Юдковский, «соврешь однажды — и правда станет твоим врагом». Солгав один раз, многие учёные были вынуждены всю жизнь топить за свою не самую состоятельную теорию и игнорировать возражения коллег. Например, автор отозванной публикации о вакцинах, якобы вызывающих аутизм, постоянно обвинял критиков в теории заговора.

Если вы совершили ошибку — просто сознайтесь. Все ошибаются, это нормально. А вот вранье препятствует прогрессу. И ко лжи в научном сообществе нулевая терпимость. Полно примеров, когда исследователей, уличённых в подлоге, выгоняли из институтов, лишали учёных степеней. По сути, на этом научная карьера обычно обрывается. К сожалению, иногда удаётся избежать официального наказания. Например, в России команда «Диссернета» постоянно выявляет кучу подлогов в диссертациях. Некоторые случаи очень смешные, например, один депутат взял чужую работу по экономике, заменил белое и красное мясо на белый и чёрный шоколад, чтобы обмануть «антиплагиат», и выдал текст за свою диссертацию. Иногда таких деятелей степеней лишают, но, увы, не всегда. Влиятельные люди иногда избегают наказания. Но цену им в научном сообществе всё равно все знают.

Наука не догматична: как открыли прионы

Науку часто критикуют за то, что она якобы догматична. Это не так — иначе бы не существовало научно-технического прогресса. Наша картина мира постоянно меняется. Тут мой любимый пример — про открытие прионов.

Раньше учёные знали, что существуют лишь инфекционные вирусы, клеточные патогены вроде бактерий и грибков. А о прионах — инфекционных белках — не знали. Сама идея казалась невероятно спорной: как вообще белок может хранить в себе какую-то информацию? Более того, согласно так называемой «центральной догме молекулярной биологии» (на самом деле названной так скорее в качестве троллинга), с ДНК считывается РНК, с РНК — белки, а с белков ничего не считывается. Как белки могут быть инфекционными, если не могут даже размножаться?

Но учёный Стенли Прузинер выяснил: есть заболевания, которые вызываются инфекционными белками — например, болезнь куру. Это такое страшное нейродегенеративное заболевание, которым заражались жители некоторых племён, где традиционной ценностью было поедание мозгов умерших людей. Прузинер не просто доказал, что причиной подобных заболеваний является инфекционный белок, но и выяснил, как именно устроен механизм передачи его патогенности. Есть «плохая», неправильно свёрнутая версия белка, а есть «хорошая», встречающаяся в нормальном организме. Когда первый белок подходит ко второму, то хороший тоже превращается в плохой — и так по цепной реакции. Подцепили плохой белок, получили инфекцию.

За свои открытия Прузинера нигде не забанили, не сожгли на костре — наоборот, ему дали Нобелевскую премию. Никакой «смены парадигмы», о которой любят говорить некоторые философы, не потребовалось, просто были получены новые данные — и научная картина мира немного усовершенствовалась.

Ещё одно важное обстоятельство: учёные, в том числе и из разных областей, постоянно проверяют друг друга. Ведь все научные исследования по сути описывают один и тот же мир. Грубо говоря, наука — это большое стройное здание из кирпичиков. Если какой-то кирпичик стоит не на своём месте, конструкция расшатывается — и учёные обращают на него пристальное внимание. Например, однажды биологи открыли некий белок с якобы магнитными свойствами — благодаря этим свойствам он оказывал существенное воздействие на биохимические процессы. На эту работу посмотрели физики, провели расчёты и решили, что конкретно этот белок не может вызывать приписываемые ему эффекты за счёт магнетизма. В итоге работу перепроверили другие биологи — и пришли к выводу, что она, действительно, не воспроизводится. В общем, можно использовать данные одной науки, чтобы усомниться в данных другой.

Научный метод не гарантирует свободу от вранья и ошибок. Но он гарантирует, что у нас есть способы эти ошибки исправить. В этом наука и отличается от религии, где есть священные тексты, которые в принципе не подлежат критике, а сама идея веры, то есть принятия чего-то с уверенностью, превышающей имеющие доказательства, считается чем-то хорошим, а не чем-то, чего стоит всеми силами избегать.

Напоследок расскажу о том, почему сегодня многие люди пытаются размыть представления о том, что такое наука и научный метод. Дело в том, что благодаря достижениям научно-технического прогресса у науки сформировался гигантский авторитет в обществе. Жизнь людей полностью перевернулась: мы запускаем спутники в космос, производим инсулин с помощью ГМО-бактерий, у нас есть оптика, контрацепция, интернет, генная терапия, ядерные реакторы, самолёты и холодильники. Именно наука, а не священные писания или мистические учения, позволила совершить человечеству уникальный рывок в развитии.

И поэтому всякий, кто хочет убедить окружающих в своей правоте и доказать, что его идея истинна и полезна, пытается примазаться к науке. Именно поэтому гомеопатия, астрология и теология так хотят, чтобы их признали наукой. Поэтому они хотят защищать диссертации, создавать институты, публиковать статьи. Им хочется ухватить часть того авторитета, который имеет наука как общественный институт.

И раз люди используют такой приём, хорошо бы понимать, что такое наука на самом деле — чтобы отличать тех, кто незаслуженно претендует на авторитет науки и лишь имитирует научный метод.

Сейчас как никогда популярна крипта. А я биолог — поэтому сегодня поговорим про криптозоологию, самую милую псевдонауку из существующих. Я не буду смеяться над людьми, которые ищут следы йети и чупакабры. На примере криптозоологии я постараюсь разобраться, где пролегает грань — иногда тонкая, а иногда не очень — между наукой и псевдонаукой. В чём разница между обычной зоологией, которая постоянно открывает новые виды, и криптозоологией, которая всё не может их открыть? Давайте разбираться вместе!

Интересное несуществование: рогатые зайцы

Мой любимый автор-фантаст — Станислав Лем. У него есть рассказ «Путешествие третье, или Вероятностные драконы». В произведении один из героев рассуждает о возможности существования этих существ следующим образом:

" ...гениальный Цереброн, атаковав проблему методами точных наук, установил, что имеется три типа драконов: нулевые, мнимые и отрицательные. Все они, как было сказано, не существуют, однако каждый тип — на свой особый манер. Мнимые и нулевые драконы, называемые на профессиональном языке мнимоконами и нульконами, не существуют значительно менее интересным способом, чем отрицательные«.

Действительно, среди выдуманных людьми животных некоторые «не существуют» гораздо более интересным способом, чем другие. Например, очень любопытным вымышленным зверем мне кажется рогатый заяц — джекалоп (англ. jackalope — от jackrabbit — «заяц» и antelope — «антилопа»). Всё началось с весёлых охотников-приколистов, которые приделали мини-рога к чучелу дикого зайца — в итоге получилось странное существо, которое «зашло» широкой публике. В честь него назывались спортивные клубы, появились описания, как ловить рогатого зайца и даже пошли слухи, что молоко джекалопа — это афродизиак. Кстати, у одной из моих любимых музыкальных групп, Miike Snow, джекалоп нарисован на обложке одного из альбомов.

Но в первую очередь рогатые зайцы для меня интересны тем, что... они в некотором роде существуют в действительности. Иногда обычные зайцы заболевают вирусом папилломы Шоупа — родственным вирусу папилломы человека, повышающего риск рака шейки матки. Папиллома Шора вызывает у зайцев опухоли — которые возникают в том числе на голове. В итоге несчастные зайцы могут скакать по лесу с криповыми наростами, отдалённо напоминающими рога. Конечно, это никакие не рога, а затвердевшие опухоли — но случайному человеку, собирающему в лесу грибы, зайчик действительно может показаться джекалопом. Правда, иногда «рога» у больных зверюшек растут вниз или, например, из «бороды». Да и по составу они совсем не напоминают оленьи или лосиные. Но феномен всё равно интересный — а ещё это пример апофении, состояния, при котором люди находят смысл и закономерности в бессмысленных данных или принимают что-то или кого-то, похожее на мифическое существо, за реальное мифическое существо. Точно так же в лесу можно принять пенёк за лешего, например.

Не очень интересное несуществование

А вот Лох-несское существо, которое некоторые ласково называют Несси, мне кажется не очень интересным. Во-первых, его, вероятно, реально не существует. Криптозоологи считают, что Несси питается рыбой. Но в озере Лох-Несс в Северо-Шотландском нагорье живёт не так много рыбы, чтобы прокормить огромную рептилию, по размерам напоминающую плезиозавра. В общем, экологические расчёты показали: ни реликтовый динозавр, ни гигантский угорь в озере не обитает. Во-вторых, мне не нравится уровень подделок, которые выдаются за Несси. Энтузиасты могут сфотографировать корягу и сказать: «О, вот плезиозавр проплыл!» А однажды кто-то снял игрушечную лодку, к которой приделали голову динозавра, и тоже заявил: «Это вот точно Лох-несское чудовище!»

А вот история с чупакаброй мне симпатична. Чупакабра — это персонаж городской легенды, кровососущий вампир, который нападает на несчастных коз и их убивает, но при этом, в отличие от волков, не утаскивает жертв в лес. В общем, гроза фермеров, которые очень его боятся! Считается, что чупакабра выглядит довольно устрашающе — у него голое гладкое тело и не очень приятная морда. Вероятно, за чупакабру «очевидцы» принимали койотов, страдающих от чесоточного клеща. У таких койотов выпадает шерсть — и выглядят они голыми и непривлекательными. А ещё такие животные довольно слабы, поэтому не утаскивают коз в лес — у них есть силы только чтобы жертв за горло укусить. И никакую кровь койоты, конечно, не высасывают.

Миф про чупакабру очень популярен. В районах, где городская легенда особенно на слуху, люди могут принять за этого мифического зверя и койота, и собаку, и любое другое существо подходящего размера, которое они видели мельком в темноте. Прямо как в поговорке «У страха глаза велики». Когда нам страшно, мы можем что угодно очень сильно дорисовать в воображении.

При этом то, что воображение дорисовывает, сильно зависит от культуры, в которой обитает человек. Например, есть такое явление — сонный паралич, когда человек просыпается, не может пошевелиться и галлюцинирует. Раньше людям во сне приходили демоны. Считалось, что демон садится на грудь и вызывает удушья. Но потом в обществе всё популярнее становились рассказы про инопланетян — и люди стали верить, что, когда они не могут пошевелиться в постели, это всё зелёные или серые человечки виноваты. На смену демонам и суккубам пришли пришельцы, простите за тавтологию. Хотя сонный паралич — это совершенно естественное явление, для которого не нужны ни инопланетяне, ни черти. Кстати, паралич чаще возникает, когда люди спят на спине, — вероятно, потому, что в этом положении проявляется больше проблем с дыханием.

Настоящие «криптиды»

Итак, как и вероятностных драконов Лема, криптидов можно классифицировать в зависимости от того, насколько интересным способом они «не существуют». Есть организмы, существование которых противоречит нашим знаниям о биологии и мире вообще. Есть криптиды, у которых есть правдоподобные прототипы — например, уже упомянутые мной больные зайцы. А есть криптиды, существование которых невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть — в силу их природы.

Так где же та грань между поиском настоящих, но пока не известных науке существ, и поиском криптидов? В чём отличие между нормальной зоологией, которая постоянно открывает новые виды, и криптозоологией, которая претендует на знание целой кучи странных животных?

Биологи каждый год открывают больше сотни самых разных новых живых организмов. И это ни у кого никаких вопросов не вызывает. Новый вид просто записывают в справочник — и за это учёным никто не предъявляет: «Чего вы придумываете? Все виды давно уже открыты!» Большинство новых животных, которые открывают биологи, относятся к членистоногим и отличаются не очень крупными размерами — поэтому и не привлекают внимание общественности. Но иногда специалисты открывают и новых млекопитающих.

Аргумент про открытие новых видов можно использовать в обе стороны. Криптозоолог скажет: «Ага, видите, мы всего не знаем! Находите новых животных? И мы йети скоро разыщем!» А скептики заявят: «Настоящие учёные доказывают существование новых видов. А вы почему не можете доказать, что чупакабра — это не легенда?» Правда, на этот аргумент криптозоологи обычно отвечают: «Ну, наши криптиды обладают слишком уж уникальным набором качеств. У них даже сверхспособности имеются, которые противоречат официальной науке. Поэтому учёные видят Несси и... ничего о ней не сообщают». Согласно логике некоторых криптозоологов, признание существования Лох-несского чудовища означало бы, что гигантские динозавры живы по сей день. А если признать существование «родственников человека» — йети, то придётся полностью переписать всю эволюционную биологию. Но догматичные учёные, считают криптозоологи, не хотят пересматривать свою шаблонную картину мира — и поэтому рассказывают людям только о новых видах жуков, которые немного иначе перетаскивают кусочек навоза. А вот снежный человек — это табу!

Волшебная бессмертная землеройка

Но на самом деле иногда учёные открывают виды, которые могут поменять современные представления о фауне. Так, в 2013 году специалисты обнаружили новое млекопающее — землеройку, которую назвали «герой Тора». Тут и отсылка к скандинавской мифологии (Тор — могущественный бог грома и дождя, бурь и плодородия), и к открытой в XX веке землеройке, названной просто «герой». А вообще новую землеройку учёные назвали в честь своего коллеги по имени Торвальд.

Так вот, обе землеройки называют «героями», потому что они необыкновенно сильны, а ещё у них удивительный позвоночник: позвонки очень плотно сцеплены в мощный костяной каркас. Немножко похоже на ксеноморфов из «Чужого». Считается, что такой сверхпрочный позвоночник позволяет землеройкам приподнимать с земли разные тяжёлые объекты — например, брёвна, под которыми сидят вкусные личинки жука и жирные черви (хотя это и не доказано). То есть землеройка хорошо питается — и её организм может «раскошелиться» на сложный и прочный позвоночник.

На просто «героя» может встать мужчина весом 70 кг — это в 1000 раз больше её собственного веса. Это как если бы на человека наступили сразу 10 слонов! Но выгнутый аркой позвоночник землеройки защищает её внутренние органы от расплющивания.

Долгое время суперпозвоночник «героя» оставался загадкой для учёных. Ведь обычно позвоночники у всех видов очень похожи друг на друга, они очень медленно эволюционируют. Некоторые специалисты даже приводили «героя» как доказательство, что иногда эволюция радикально ускоряется по неизвестным причинам. Но в 2013 году как раз нашли «героя Тора» — и эта землеройка оказалась промежуточным звеном между просто землеройкой и «героем». Вопреки названию, позвоночник у «героя Тора» не такой сильный, как у полноценного «героя». А значит, наш «герой» эволюционировал постепенно. Всё, загадка разрешена.

До 2013 года о землеройке-«герое» ходили самые разные легенды, люди считали её волшебной. Собственно, эксперимент, в ходе которого на землеройку вставал мужчина, проводили не учёные, а местные жители Конго. Так они хвастались своей могучей землеройкой, которую считали чудо-животным. И если бы я описывал эту землеройку безо всяких пруфов, то моё описание звучало бы так: «Живёт где-то в Конго волшебная бессмертная землеройка с адамантиевым скелетом как у Росомахи, эволюционные биологи в шоке!» Похоже на описание какого-нибудь криптида!

Пауки-пеликаны, инопланетные цикады и настоящие демоны из ада

Наличие суперспособности — не гарантия того, что вид является магическим. Просто нужно позвать зоологов, которые животное изучат и напишут про него научную статью. Да и вообще, в нашем мире хватает странных животных — например, в Австралии обитают утконосы. Когда появились первые сведения о существовании этих водоплавающих млекопитающих, некоторые зоологи решили, что речь идёт об очередном криптиде. А ещё на Земле живут пауки-пеликаны — пауки-каннибалы со странным клювом, с помощью которого они охотятся на сородичей. Или цикады-горбатки, у которых на голове растут совершенно «инопланетные» конструкции. Также удивительна внешность пауков Macracantha Arcuata — они похожи на демонов из ада со странными рогами.

В общем, учёные отрицают существование криптидов не потому, что те слишком странные и необычные. Просто нет никаких реальных доказательств того, что эти организмы ходят или плавают по нашей планете. У зоолога Георга Эберхарда была книга — «Удивительные существа: создавая энциклопедию криптозоологии». В ней автор привёл отличия криптидов от пока не открытых видов. Согласно Эберхарду, криптидом иногда может быть и обычное животное, но описанное в нестандартном ареале обитания. Так, ходили слухи, что в Великобритании водятся пантеры.

Ещё Эберхард писал, что криптид — это почти всегда существо огромной значимости для человека. Существо, которое может изменить чью-то судьбу, съесть человека или его скот. Обычно криптид — это большое и опасное животное: человек-мотылёк нападает на овец и людей, снежный человек — наш родственник, с которым можно потенциально вступить в контакт, кракен топит корабли, драконы забирают принцесс и сокровища. Суть понятна: криптид — это явление масштабное. Это, кстати, касается не только мифических существ. В теориях заговора мы видим то же самое: например, в обществе активно циркулируют городские легенды об искусственно созданных вирусах и коварных учёных. Но возникают такие теории именно вокруг опасных вирусов типа ВИЧ или коронавируса SARS-CoV-2, но никак не вокруг относительно безобидного герпеса. Вот и криптозоологам не очень интересны маленькие белочки, их тянет на всё зловещее и масштабное. Например, даже выдра у этих ребят может превратиться в пуленепробиваемого людоеда — у криптозоологов в арсенале есть смертоносный монгольский червь и нью-йоркские крысы, которые похищают людей.

Определение видов по ДНК

У криптидов есть ещё одно отличие. Обычно эти организмы очень противоречивые — есть как активные сторонники их существования, так и те, кто в них совершенно не верит. Одни бегают с фотографиями и говорят: «Смотрите, вот тут следы йети!» А другие кричат: «Да нет, ты мне его образец ДНК сначала предоставь». В общем, криптид — это всегда плод человеческой дискуссии, битва науки и псевдонауки, борьба интересов.

Как в обычной зоологии фиксируют появление нового вида? Учёные никогда не приходят к коллегам с байками и рассказами про непонятные снимки или следы. Они новый вид фотографируют, берут у него генетический материал, иногда дополнительно находят особь противоположного пола — чтобы были данные и о самце, и о самке. Потом зоологи ищут, на кого похож новый вид, кто является его ближайшим родственником и так далее. Иными словами, существует целый процесс установления и верификации открытого существа.

Кроме того, в зоологии очень важна методология — учёный, обнаруживший новый вид, должен расписать, как именно он его поймал и описал, ничего не скрывая и не утаивая. А ещё зоологи готовы к тому, что коллеги заявят: «Нет, это вообще не новое существо». Учёные на то и учёные, чтобы адекватно реагировать на критику, а не кричать: «Это всё заговор! Вы просто не хотите рушить ваши догмы!»

В нормальной науке всегда можно опровергнуть то или иное заявление, то есть научные гипотезы принципиально фальсифицируемые. Иногда зоологи неправильно определяли виды — а потом исправляли свои ошибки. Так, показательна история про гектокотиль осьминога — это небольшое половое щупальце, которое у некоторых видов отделяется от самца и плывёт, как самонаводящаяся ракета, к самке. И с ней сношается. Так вот, гектокотиль впервые описал в 1829 году биолог Жорж Кювье. Он думал, что это самостоятельный новый вид — паразитический червь. Выглядит логично: «существо» похоже на живого червяка, который находит самку осьминога, присасывается к ней и что-то там делает.

Однако позже с помощью наблюдений зоологи добрались до правды и выяснили, что гектокотиль — это отросток самца-осьминога. А вот если бы эта история происходила сейчас, то учёным достаточно было бы сделать генетический анализ «существа» — и прийти к выводу, что его ДНК на 100% совпадает с ДНК осьминога. В наши дни жизнь зоологов сильно легче! Например, благодаря анализу ДНК учёные установили, что раковые опухоли на мордочках тасманийских дьяволов — это не ткань больного зверя, а одноклеточный паразит, масса мутировавших клеток от совершенно другой особи данного вида. История, кстати, очень интересная: давным-давно жил тасманийский дьявол с опухолью на лице. И эта опухоль — одноклеточное млекопитающее — начала передаваться от одного существа другому с помощью укусов. Распутать всю эту историю помог молекулярно-генетический анализ. А ещё учёным удалось показать, что рак на лице у дьяволов возникал минимум дважды.

Но молекулярно-генетический анализ не идеален. Например, есть такой организм — ксенотурбелла. Она похожа на супермаленький розовый огурчик. По сути, это мешочек, у которого нет ануса, а есть только рот. Можно сказать, у него нет органов. Есть только орган, который определяет положение в пространстве. Короче, довольно странное существо. Тогда учёные посмотрели на него, почесали в затылке и решили: это моллюск. Причём проверили это в 1997 году по анализу ДНК — и нашли близкое родство с моллюсками. Специалисты написали про это статью в авторитетных журналах. А позже выяснилось, что ксенотурбелла вовсе не моллюск. Она просто кушает моллюсков. Поэтому их генетический материал попадал в анализы и исказил картину. А на самом деле ксенотурбелла — это вторичноротое, родственник морских ежей и морских звёзд. Собственно, она даже ближе к нам с вами, чем к моллюскам!

В чём разница между первичноротыми и вторичноротыми? Во время эмбрионального развития у первичноротых образуется дырочка — рот. Их первое отверстие — рот, поэтому они — первичноротые. А вот у вторичноротых первичное отверстие — это анус, а рот образуется позже. В общем, у нас вместо рта анус. Живите теперь с этим.

Таким образом, главное различие между криптозоологией и просто зоологией — в научном подходе. Если зоологи понимают, что совершили ошибку, они эту ошибку исправляют. Кроме того, часто из ошибки извлекают пользу — например, в случае с ксенотурбеллой учёные усовершенствовали методы молекулярно-генетического анализа. Сейчас исследователи лучше очищают генетический материал и тщательно следят за тем, чтобы образцы не оказались загрязнены.

Геном снежного человека

А вот криптозоологи гонятся за максимальным подтверждением своих гипотез и часто игнорируют различные нестыковки. Расскажу историю из своей жизни. Напомню, что я — биоинформатик, занимаюсь математическим анализом биологических данных. У биоинформатиков есть разные математические способы для того, чтобы сравнивать генетические последовательности от разных видов. Видимо, поэтому однажды мне на рецензию прислали статью про геном снежного человека.

Небольшой дисклеймер: хотя у многих есть мобильные телефоны с камерами, почему-то никто до сих пор не снял видео или фото со снежным человеком. Криптозоологи просто говорят, что видели следы йети. Или трогали его шерсть. Или фекалии. Ну ок, из всего этого богатства можно извлечь ДНК и определить, принадлежит ли она новому виду.

Так вот, в той статье авторы писали, что они нашли биологический образец йети, выделили из него ДНК и установили генетическую последовательность. Выводы публикации были такие: анализ показал, что найденный образец — это гибрид человека с другим гоминидом. Я взял всё, что предоставили авторы — и загрузил это дело в специальную программу BLAST, которая позволяет взять расшифровку ДНК и сравнить её с кучей уже расшифрованных геномов.

В итоге выяснилось, что у части собранного материала — ДНК человека, у части — какого-то хищника, вероятно, медведя (и это точно был не гибрид человека и медведя). Скорее всего, авторы статьи собрали образцы медведя, но при этом загрязнили их своей ДНК. Вывод: не трогайте пальцами медвежьи продукты жизнедеятельности!

Я написал отрицательную рецензию на статью, в которой сообщил, что, если бы образец принадлежал йети, мы бы увидели уникальный геном, принадлежащий примату, похожему на человека — но другому, родственному (как в случае с неандертальцем, чей геном прочитан). Но авторам не понравилась моя рецензия и то, что их статью не опубликовали. В итоге криптозоологи купили свой собственный маленький журнал, на страницах которого вскоре вышла их публикация. Статью сопровождали рецензии — только положительные, разумеется.

И среди них была рецензия от специалиста по онкологии, который написал следующее:

«Я прошёлся по статье по геномике снежного человека. Мой рабочий компьютер испытывал проблемы при анализе... последовательности с помощью BLAST».

То есть он оправдался тем, что не смог запустить программу — притом, что BLAST можно запустить онлайн в браузере.

Автор продолжает:

«Это помогло мне понять больше про проект. <...> Совместная работа породила огромный проект, который мне сложно полностью охватить. Я вижу интересную гомологию с человеческими последовательностями в митохондриях. Из моей краткой работы мне кажется, что ядерный геном содержит человеческие и нечеловеческие последовательности».

То есть он тоже это обнаружил! Всё-таки удалось BLAST запустить.

И дальше следует совершенно потрясающий вывод:

«Моё мнение о существе заключается в том, что это гибрид от человеческой матери и неизвестного гоминида мужского пола — как и заявлено в статье. Со всех практических точек зрения к нему следует относиться как к человеку, и он должен быть защищён законом. Снежный человек реален — и это доказывает генетический анализ».

Это именно та непробиваемость, которая отличает науку от псевдонауки. Ведь если кто и «занимался сексом с гипотетической женщиной из Северной Америки», то это был огромный медведь (а в худшем случае Челмедведосвин). Но не гоминид — не родственник человека. Потому что да, генетические последовательности медведя можно перепутать с другим хищником — но нельзя перепутать то, что было в статье, с гоминидом. Разве что могло быть так: медведь сожрал криптозоолога, испражнился — и на выходе получилась некая масса, в которой смешалась ядерная ДНК человека и хищника.

«Заявлен как: йети. Генетически белый медведь»

Эта история произошла в 2013 году. А в 2014 году в авторитетном научном журнале Британского королевского общества (Proceedings of Royal Society B) вышла статья, где авторы решили кропотливо и дотошно проанализировать ВСЕ криптозоологические биообразцы, которые когда-либо были заявлены как образцы реальных бигфутов, йети и прочих диких гоминид. И которые лежали по разным коллекциям и музеям мира. В общем, учёные решили расставить точки над i.

В итоге авторы подробно проанализировали 37 образцов — посмотрели, на что они похожи. И результаты сложились вот в такую таблицу: «Образец 25025. Заявлен как йети. Генетически белый медведь». «Образец 25191. Заявлен как йети. Генетически белый медведь».

За йети также принимали корову, лошадь, енота, тапира, дикобраза, собаку (либо волка, либо койота — их сложно различить). И даже человека. Особенно досталось образцам из России, где усиленно искали «алмасты» — это такой снежный человек с Кавказа. Это за него выдавали образцы лошади, коровы, енота и даже почему-то американского чёрного медведя.

Реальный образец йети невозможно перепутать с белым медведем. Такого образца пока не предоставил ни один криптозоолог. Это, конечно, не значит, что снежного человека не существует — просто пока йети хранит тайну и скрывает свои волосы и продукты жизнедеятельность от любителей поискать криптид в лесу. Возможно, йети даже ходят с чемоданчиками, в которых хранят все свои биологические образцы.

При этом криптиды в массовой культуре играют интересную и разнообразную роль. Временами — даже полезную. Поэтому, я считаю, могла бы существовать и научная «криптозоология». Она стояла бы где-то рядом с культурологией и антропологией и изучала бы то, как люди придумывают животных, загадочных существ и верят в них, почему нас так интригуют выдуманные опасные существа, как в хоррорах. Интересно изучить, почему вообще люди верят в одних криптидов, но не верят в других. Например, почему мы не верим всерьёз в Человека-паука?

А вообще криптозоологов можно понять. Криптозоология — это на самом деле очень весело: вы ходите в походы, надеясь встретить мифических зверей... С помощью статей о криптидах можно привлечь туристов в богом забытые регионы. Экономика за счёт туризма растёт! И у туристов всё хорошо складывается — да, йети они не увидят, зато шашлыки поедят, пофотографируются, под гитару споют, время интересно проведут. А ещё криптозоология может быть такая: биолог находит новый вид и делает NFT-токен! Это настоящая крипта в зоологии.

Ну и напоследок вернёмся к Станиславу Лему и его несуществующим драконом. Помните, я обещал криптидов, которые не существуют самым неинтересным способом? Так вот, я полагаю, что это различные сверхъестественные существа: ангелы, демоны, и, конечно, боги. Если условные бигфуты хотя бы в принципе поддаются научному поиску (и опровержению) и хоть немного правдоподобны, то эти ребята максимально отдалены от науки. В пользу их существования даже плохо сделанных фотографий с огромными пикселями не предоставить. Но почему-то люди в них верят, хотя доказательств в пользу сверхъестественных существ куда меньше, чем у чупакабры или человека-мотылька. Да, это забавно, но криптозоология более научна, чем богословие (признана в России настоящей наукой). Уже не так смешно, правда?

А какой ваш любимый криптид? Может быть, вы раньше верили в Несси, баргеста или бигфута?

4. Если неандерталец был выносливее и сильнее современных людей и если он сможет стать полноценным членом нашего общества – кто знает, какую пользу он сможет принести человечеству? Быть может, неандертальцы станут успешными спасателями, альпинистами, спелеологами, да, чем чёрт не шутит, космонавтами?

5. По одной из гипотез, неандертальцы исчезли, потому что их истребили колонизаторы Евразии – кроманьонцы. Быть может, исправить эту доисторическую ошибку, вернуть к жизни, возродить исчезнувший вид людей – наш священный долг?

6. В конце концов, разве это не прекрасно – возродить исчезнувшее, казалось бы, навсегда живое существо? Да ещё и разумное! Кто отказался бы пообщаться с ним?»

Я с коллегой согласен! А вы что скажете?

P.S. На всякий случай прикрепляю видео про клонирование – вдруг вы его пропустили.

Человеческие клоны уже существуют и ходят среди нас — это однояйцевые близнецы. Да-да, вы не ослышались: однояйцевые близнецы — генетически одинаковые организмы — технически являются клонами. Правда, тут я немного жульничаю: ведь обычно, говоря о клонах, мы имеем в виду организмы, созданные в лабораторных условиях. Но и для лабораторного клонирования у нас уже готовы все необходимые технологии. И в сегодняшней статье я расскажу, реально ли клонировать человека, насколько клоны на самом деле идентичны, что будет, если клонировать выдающегося ученого, мыслителя или диктатора, может ли женщина стать мамой без участия мужчины, а мужчина — папой без помощи женщины, почему так сложно воскресить мамонтов и динозавров и почему Долли прожила меньше, чем другие овечки.

Все мы знаем историю овечки Долли. Напомню её вкратце: учёные взяли клетку молочной железы из взрослой овечки. Из неё специалисты достали ядро, в котором находится генетический материал, — и поместили это ядро в яйцеклетку другой овечки. Что важно: из яйцеклетки второй овечки учёные предварительно убрали генетический материал. В итоге получилась новая яйцеклетка с двойным набором хромосом, как у взрослого организма. Затем яйцеклетку поместили внутрь суррогатной мамы — третьей овечки — которая родила нашу Долли. Теоретически всё то же самое можно «провернуть» и с человеком.

Как не родить циклопа

Мы привыкли думать, что клоны — это, по сути, генетически одинаковые организмы. Но на самом деле все не совсем так просто. Во-первых, при клонировании в яйцеклетке, куда помещают ядро с генетическим материалом, сохраняются «старые» митохондрии. Митохондрии — это, говоря простым языком, такие внутриклеточные органеллы со своей собственной ДНК. Когда-то митохондрии были независимыми одноклеточными существами, которые поселились в клетках наших очень далёких одноклеточных предков. И, в общем, у них сохраняется своя ДНК и свои гены, которые кодируют некоторые белки. Митохондрии очень важны — и у нашего клона в его собственных митохондриях будет не ДНК того, кому принадлежит ядро, а ДНК того, у кого мы взяли яйцеклетку. Получается, по митохондриальной ДНК наш клон будет отличаться от «оригинала». У клона, например, может проявиться заболевание, связанное с мутацией в митохондриях. При этом «оригинал» будет совершенно здоров. Или наоборот — клон получится здоровым, в то время как «оригинал» будет страдать от какой-нибудь неприятной болячки.

Во-вторых, если мы берём ядро из взрослого организма, то следует понимать: в этом организме могли произойти соматические мутации в ДНК клеток тела. Когда клетки делятся, они могут мутировать (большинство таких мутаций ни к чему не приводят, но определённые сочетания мутаций могут получиться проблемными — и вызвать, например, онкологические заболевания). ДНК не копируется безупречно — поэтому ядро донора мы получаем с некоторым количеством генетических изменений. И клон на выходе будет всё же чуть-чуть отличаться от оригинала.

Третий нюанс: даже генетически идентичные организмы могут развиваться по-разному. И клон может родиться с вполне существенными врождёнными биологическими отличиями. Вообще генетическое — не то же самое, что врождённое. Вот занятный пример: есть такое состояние, которое называется Situs inversus — это когда сердце у человека расположено не слева, а справа. Это врождённый признак, но мутация, которая вызывает такое состояние, не приводит к тому, что сердце оказывается справа. Она приводит к тому, что организм как бы не знает, в какой стороне расположить сердце. Поэтому с вероятностью примерно 50/50 сердце окажется или справа, или слева. То есть у одного однояйцевого близнеца сердце может быть справа, у другого — слева. А, может, у обоих будет справа. Или у обоих слева. К чему я всё это пишу? Да к тому, что даже генетически одинаковые организмы могут обладать весьма существенными отличиями.

Четвёртый нюанс: на развитие клона влияют ещё и факторы среды. Представим ситуацию: две суррогатные мамы-овечки вынашивают клонов одного и того же организма. Даже если эти мамы сами — клоны и генетически идентичны друг другу, беременность у них может проходить по-разному. Например, одна овечка пойдёт и поест кукурузную лилию. Самую натуральную, органическую, био, эко, без ГМО и всяких там добавок, в общем, придуманную природой. Эта лилия выделяет циклопамин — вещество, вызывающее нарушения развития. И у овечки клон родится одноглазым! А вторая овечка окажется равнодушной к лилиям — и у неё ребёнок-циклоп не родится. К слову, то нарушение, которое вызывается циклопамином, может случиться и из-за генетической мутации, поэтому и люди иногда рождаются с похожим нарушением, но это отдельная история.

А если говорить о факторах, которые могут влиять на развитие плода у человека, то здесь можно перечислить и курение, и употребление алкоголя, и нехватку фолиевой кислоты.

Существует ли «ген воина»?

Допустим, мы клонировали взрослого человека (или, может быть, даже уже умершего, если от него остались клетки). Помимо врождённых — как генетических, так и негенетических — отличий, у клона будеь свой собственный жизненный опыт. Перенесённые инфекции и прививки повлияют на его устойчивость к тем или иным заболеваниям в будущем. Ещё клон будет отличаться от «оригинала» тем, что он, скорее всего, получит иное образование, будет общаться с другими людьми, читать другие книги — и вообще его по-другому могут воспитывать. Может, у него вообще будет другой родной язык.

Разумеется, клоны всё равно будут больше походить друг на друга, чем случайные люди. Близнецовые исследования показывают, что генетическая компонента очень важна: она влияет и на интеллект, и на физические способности. Кстати, интересный момент: с возрастом однояйцевые близнецы становятся всё ближе в интеллектуальном плане — генетика со временем берёт своё. Но при этом те же однояйцевые близнецы могут иметь разные представления о морали и разные цели в жизни. Если мы вдруг зачем-то клонируем Гитлера, не факт, что копия захочет аннексировать Австрию или напасть на Польшу. Может, подросший Гитлер 2.0 займётся садоводством — ну или станет известным художником, который будет рисовать цветы. А если мы клонируем Эйнштейна, может, копия ни о какой физике и слышать не захочет и будет писать фантастические романы. Но при этом стоит признать, что клон Эйнштейна с большей вероятностью станет учёным, чем клон рандомного человека.

Даже некоторые признаки, вроде определяемые генами, поддаются модификациям со стороны культуры. Например, есть ген, который кодирует фермент моноаминоксидазу. В этом гене есть мутации, которые обнаружили в семьях людей, особо склонных к плохо контролируемой агрессии (в том числе различным преступлениям, например, поджогам). Этот ген даже прозвали «геном воина», хотя это и не совсем корректно. Моноаминоксидаза влияет на метаболизм нейромедиаторов в мозге — и, согласно исследованиям, действительно, есть агрессивные семьи, у всех членов которых поломан вышеназванный ген. Но при этом другие исследования показывают, что для проявления избыточной агрессии одной лишь мутации недостаточно, нужна ещё неблагоприятная, небезопасная среда. Иными словами, если человека научили держать себя в руках, он даже при «агрессивной» генетике не станет бросаться с кулаками на обидчика. Кстати, между интеллектом и склонностью драться учёные стабильно находят отрицательную корреляцию. Но и это отдельная история для другого поста и видео.

Тот, кого нельзя клонировать

Любого ли человека можно клонировать? Оказывается, что не любого. Существуют «неклонируемые» люди. Я говорю о химерах — мужчинах и женщинах, в организмах которых есть клетки с разным генетическим материалом. Случается, что во время зачатия образуется две яйцеклетки, они соединяются вместе — и из них получается один человек. У этого человека в разных частях тела могут быть клетки с разным генетическим материалом. У людей-химер один глаз может быть карим, а другой — голубым. Или часть волос может быть светлой, часть — тёмной. Клонировать химеру очень сложно: если взять ядро из одной части тела, то получится клон одной половины человека, а если взять ядро другой части — то получится клон другой половины. Можно, конечно, взять ядро из двух разных клеток, сделать клонирование дважды, соединить полученные эмбрионы... Но такое ещё не делали — и вряд ли распределение клеток получится таким же, как у исходной химеры.

Иногда химеризм приводит к не очень приятным ситуациям. Так, однажды американка по имени Лидия Фэрчайлд решила развестись с мужем. После развода она обратилась в государственные службы своего штата за социальным пособием. Для этого Лидии и её мужу — Джейми Таунсенду — пришлось подтверждать материнство и отцовство анализом ДНК, который, к удивлению, показал, что Лидия не является матерью их троих общих детей. В итоге ДНК-анализ показал: кожа и волосы Лидии содержат один геном, а шейка матки — другой, соответствующий материнскому геному её детей (кстати, ДНК её детей доказывала лишь родство с их бабушкой, матерью Лидии).

Клонироване — фейк

Есть мнение, что на самом деле клонирование — это миф. И история с овечкой Долли — это фейк и заговор учёных. Эту легенду активно распространяет доктор биологических наук Сергей Савельев. Савельев считает, что саму Долли специально сожгли — чтобы никто не мог доказать, была она клоном или нет. Но на самом деле сохранилось даже чучело этой овечки, которое выставлено в Королевском музее Шотландии. И любой желающий может прочитать научные публикации, авторы которых независимо перепроверяли подлинность Долли — они делали анализ маркеров ДНК овечки и доказывали, что животное действительно являлось клоном.

Кстати, учёные клонировали не только овечку, но и мышей, собак, лягушек, мулов, коров, лошадей, свиней, верблюдов, коз, лошадей, быков, кошек, обезьян, ГМО-обезьян и других животных. Уже много лет существует коммерческое клонирование питомцев — в некоторых странах вам запросто «воспроизведут» умершую кошку или собаку. Так, американская певица и актриса Барбара Стрейзанд — мои подписчики наверняка слышали об эффекте, названном в её честь — дважды клонировала свою собачку Саманту. Можно клонировать породистых скакунов, которые выигрывают в соревнованиях. Можно клонировать животных из Красной книги, а в будущем, возможно, мы сумеем клонировать дронта или даже мамонта. А одна команда учёных провела такой эксперимент: клонировала мышку, потом клонировала её клона, затем — клона клона и так 25 раз. И в итоге получилась целая популяция грызунов — клонов одного-единственного «оригинала».

Люди, которые не верят, что клонирование возможно, ссылаются на предел Хейфлика. Этот предел — граница количества делений соматических клеток, которую открыл в далёком 1961 году профессор анатомии Леонард Хейфлик. Он выяснил, что клетки человека, делящиеся в клеточной культуре, умирают приблизительно после 40-60 делений и проявляют признаки старения при приближении к этой границе. Почему это происходит? Потому что так устроен механизм копирования ДНК. Когда ДНК копируется, концевые участки хромосом — теломеры — укорачиваются. У старых организмов теломеры короче, чем у молодых.

В общем, логика клоно-диссидентов такая: если вы копируете взрослую особь, чьи теломеры укорочены, то возраст вашего клона будет соответствовать возрасту «оригинала». Но полезно знать, что существует такой фермент — теломераза — который умеет теломеры «достраивать». Этот фермент очень активен в эмбрионах. А именно в эмбрион «превращается» яйцеклетка с ядром взрослой клетки. Получается, при клонировании у нас активизируется теломераза — и предел Хейфлика теряет актуальность. Клон рождается молодым, а его теломеры ничуть не меньше теломер других новорождённых, не являющихся клонами. И вообще, мы же не удивляемся, что у возрастных пар появляется на свет ребёнок с нормальными, а не укороченными теломерами! С клонированием — та же самая история.

От чего умерла овечка Долли

Долли умерла в шесть лет — хотя обычно овечки её породы живут чуть дольше. Но умерла она от инфекционного заболевания, которое часто поражает овечек, а не от преждевременной старости. Кстати, из таких же клеток молочной железы, что дали жизнь овечке Долли, в 2007 году появились на свет другие овечки — Дэбби, Дениз, Диана и Дейзи. Они прожили примерно по 9 лет — столько и живут среднестатистические овечки. Не повезло только Долли. Так что нельзя сказать, что клоны живут меньше обычных животных — более того, учёные выяснили: их теломеры укорачиваются не быстрее, чем теломеры «оригиналов».

Вообще Долли — это не первое клонированное животное. Ещё в 1950-х гг. учёные проводили первые опыты по клонированию лягушек, а в 1962 году биолог из Великобритании Джон Гёрдон впервые вырастил из клона лягушки взрослую особь. В 1987 году в СССР клонировали мышку Машку! Но и с лягушками, и с мышками клонирование происходило с переносом ядра из эмбриональной клетки в яйцеклетку. А вот овечку Долли, как мы помним, клонировали путём переноса ядра из клетки взрослого организма. Так что овечка Долли, так или иначе, — это прорыв в биологии.

А когда учёные клонируют человека? На самом деле человека уже клонировали, правда, пока не взрослого. Но технология переноса ядра на людях работает. Доказательством этому служат дети от трёх родителей. Объясню на пальцах: у некоторых женщин, мечтающих стать мамами, есть мутации в митохондриях, которые приводят к генетическим заболеваниям. Митохондрии передаются ребёнку от мамы — а значит у мамы с больными митохондриями родится, скорее всего, ребёнок с заболеванием. Что делать? Мама с папой в лаборатории создают эмбриончик. У этого эмбриончика специалисты забирают ядро и помещают его в яйцеклетку второй мамы, чьи митохондрии в полном порядке. И в итоге «усовершенствованный» эмбрион подсаживают первой маме — и на свет рождается здоровый малыш. У ребёнка большая часть генетического материала — от папы и мамы номер один. Таких детей «от трёх родителей» сейчас довольно много, они ходят среди нас и ничем не отличаются от своих сверстников.

Дети от одной матери или от двух отцов

А теперь представим, что женщина хочет родить ребёнка, но без участия мужчины. В этом случае она может взять свою взрослую клетку, вынуть оттуда ядро, поместить в свою же яйцеклетку, вырастить клон-эмбриончик самой себя. И забеременеть! В общем, репродуктивный процесс с участием одного-единственного человека технически возможен. Это очень интересно! А вот могут ли мужчины завести ребёнка без участия женщин? Мужчина может взять свою взрослую клетку с двойным набором хромосом, с помощью факторов Яманаки — набора генов, способных перевоплотить взрослые клетки в универсальные стволовые — «откатить» её в эмбриональное состояние. Дальше эту клетку надо специализировать в разные типы клеток, в том числе в предшественники половых. Получить предшественников смерматозоидов несложно, а вот получение предшественников яйцеклеток — задача не из лёгких: надо избавиться от Y-хромосом и удвоить X-хромосому, которая присутствует лишь в одном экземпляре (такой эксперимент успешно провели на мышах). На выходе мы получаем и яйцеклетку, и сперматозоид, которые надо соединить вместе. Правда, потом на помощь придётся всё равно звать женщину, которая должна будет выносить и родить малыша. Есть мыши — как самцы, так и самки — которых получили из эмбриончиков, созданных путём соединения яйцеклетки и сперматозоида из генетического материала двух самцов.

Если мужчина вдруг захочет получить клона самого себя, то предлагаю такой вариант. Нужно из мужчины получить яйцеклетку так, как я описал выше, а затем из этой яйцеклетки необходимо вынуть ядро — и поместить туда ядро из взрослой клетки будущего папы. Но и в этом случае без женщины никак не обойтись, разработка искусственной утробы (крайне желательное изобретение, которое могли бы избавить женщин от негативных аспектов беременности) пока ещё только на начальных этапах разработки.

Сейчас людей не клонируют — тут, думаю, дело в юридических и этических ограничениях. Кстати, некоторые мои коллеги считают, что есть учёные, которые наверняка себя уже клонировали — и просто молчат об этом. Я в эти байки не верю — хотя, повторюсь, для клонирования человека нет никаких биологических преград.

Этическая (не)проблема клонирования

Как биолог я не вижу ничего ужасного в том, чтобы клонировать человека. И меня удивляет то, насколько серьёзную оппозицию вызывают подобные идеи в обществе. Сопротивления можно разделить на два класса. Во-первых, есть чисто религиозные возражения в духе того, что «человек не должен играть в Бога». Подобные идеи могут сильно тормозить прогресс не только в вопросах клонирования, но также в вопросах генной инженерии. Некоторые религиозные ораторы особенно отличились в критике клонирования. Вот, например, что писал в 2001 году Виктор Коломиец:

«Чтобы вырастить клон, требуется женщина. И не просто женщина, а беременная женщина, так как только её подготовленный к деторождению организм пригоден, чтобы выносить ребенка. Из организма беременной женщины извлекается её собственный, ещё очень слаборазвитый, младенец, который подменяется другим — нужным для целей клонирования. При этом извлечённый таким образом плод, конечно, погибает. Для таких женщин придумали специальное название — суррогатная мать».

Из этого текста понятно, что автор вещает с религиозной колокольни о том, чего не понимает. Для клонирования не нужно извлекать плод из беременных женщин. Нужна лишь неоплодотворённая яйцеклетка. Но это лишь начало страшилки:

«Конечно, Бен Ладен действует не один. И, конечно, не он придумал и изготовил автоматы и пулемёты, которыми воюют его бандиты. Но где гарантия, что подобный безумец не воспользуется разработками по клонированию и не начнет копировать собственную личность, десятками, сотнями и тысячами. За деньги он купит укромное место, необходимых специалистов, оборудование, организует охрану, наймёт тысячи безграмотных женщин, которые будут вынашивать ему „потомство“... Он будет размножаться как монстр из фильма ужасов. Он будет плодить гениев — высшую расу людей. Это мы уже „проходили“ у Гитлера».

Но всё же есть один аргумент, который производит на меня впечатление. Его приводит лауреат Нобелевской премии по литературе Кадзуо Исигуро в книге «Не отпускай меня». В этой книге описывается мир, где клонов считают людьми второго сорта и специально выращивают на органы. Это объясняется тем, что у обычных людей душа есть, а у клонов души якобы нет. Доказать обратное оказывается проблематичным.

И ведь действительно — многие религии считают, что душа появляется у человека в момент зачатия, а у клонов технически зачатия нет. Вот, например, цитата из энциклики Священного Синода Элладской православной церкви на тему клонирования:

«Церковь и христианская совесть с самого момента зачатия признают человека личностью, наделённой вечной бессмертной участью. <...> Проникновение души в утробу матери относится именно к моменту зачатия, а никак не к более позднему времени. Без этого проникновения души семя осталось бы мёртвым и не дало бы жизни».

Разумеется, у такого представления есть масса внутренних противоречий. Получается, что у однояйцевых близнецов одна душа на двоих, а у химер две души на одного человека? Это при всей спорности самой концепции бессмертной души, которую я как биолог не принимаю. Но даже я не могу отрицать, что многие люди верят в душу и верят, что она появляется в момент зачатия. Да, без доказательств, но лучше нам от этого не становится. А значит, можно представить себе нездоровое общество, где клон действительно будет считаться человеком второго сорта вопреки любым заявлениям биологов.

Я не думаю, что мы живём в настолько ужасном мире, но история не раз меня удивляла самыми невообразимыми формами зла. Поэтому гарантировать безопасность клонам я не могу. И это единственный весомый довод против клонирования, который я лично понимаю.

Клонирование мамонтов и неандертальцев

Наверняка вы все смотрели «Парк Юрского периода» — там учёные воскресили динозавров. По сюжету учёные брали ДНК этих существ из комара, который пил кровь динозавров, а затем застыл в янтаре. Потом специалисты исправляли в ДНК ошибки с помощью ДНК лягушки, переносили полученный материал в яйцеклетку и получали маленького динозаврика, который вырастал и съедал учёных.

В реальности ДНК тиранозавров или бронтозавров у нас нет. Она не сохранилась — эти гигантские животные вымерли слишком давно. Зато есть виды, которые вымерли недавно — так, в 2000 году скончался последний представитель подвида пиренейского горного козла букардо. А уже в 2003 году в Испании родился клонированный детёныш буркадо. Правда, малыш быстро умер — и подвид сохранить всё же не удалось. Тем не менее, учёные активно работают над de-extinction — попыткой воскресить вымершие виды (или создать организмы, генетически близкие к вымершим). В планах у исследователей — воскресить странствующих голубей, шерстистого носорога, уже упомянутую птицу додо и, конечно же, мамонтов. Про мамонтов сейчас говорят больше всего. Есть такой известный генетик из США — Джордж Чёрч — который очень хочет этих родственников современных слонов возродить. Увы, у нас нет нормальной функционирующей клетки мамонта — зато мы полностью прочитали геном этого животного. А это значит, что мы можем взять клетку слона — и превратить её в пробирке с помощью генной инженерии в клетку мамонта. Затем из полученной взрослой клетки мамонта надо забрать ядро и перенести его в яйцеклетку слонихи. Всё просто! Но и тут есть нюанс: репродуктивная биология у каждого вида индивидуальна. Если мы умеем клонировать благородного оленя — это не значит, что мы с таким же успехом клонируем мамонта. Мы даже слонов ещё не клонировали!

Ещё можно клонировать неандертальцев — наших вымерших кузенов. У неандертальцев мозг был больше нашего. И было бы интересно понять — могли бы неандертальцы освоить нашу культуру? Выучить какой-нибудь язык — французский, например? Научиться математике? Думаю, если бы мы клонировали неандертальчика и воспитали его в нашей «сапиентной» среде, мы бы узнали, насколько наши вымершие двоюродные братья от нас отличались. А ещё мы могли бы осчастливить всех антропологов мира! Шведский биолог и лауреат Нобелевской премии Сванте Паабо полностью прочитал геном неандертальца — а это значит, мы можем взять клетку человека, внести в неё все «неандертальские» мутации и подсадить, например, читательнице этого поста. И на свет появится маленький милый неандертальчик!

И глобальное потепление!

Во многих странах клонировать человека запрещено. Многие религиозные люди выступают категорически против клонирования — но религиозные люди вообще много против чего, включая аборты, выступают. Тем не менее, я считаю, клонирование человека — это здорово. Во-первых, мы узнаем, можем ли мы это сделать. Во-вторых, в процессе клонирования мы наверняка разовьём разные интересные технологии, которые, например, помогут бесплодным парам обзавестись потомством, а может даже помогут решить проблему старения (в этом направлении очень важны технологии отката клеток из взрослого в эмбриональное состояние).

Однажды Джордж Чёрча спросили, зачем он хочет воскресить мамонтов. Он сказал примерно следующее: «Есть такая проблема — глобальное потепление. Мамонты жили в Сибири — и там они втаптывали вечную мерзлоту. Через щели, которые образуются в вечной мерзлоте, может выходить парниковый газ — метан. В общем, если мы воскресим мамонтов, мы остановим глобальное потепление!» Если честно мне кажется, что это было скорее шуткой и этой фразой Чёрч хотел сказать журналисту: «Отвалите от нас, мы делаем крутые вещи!» Ведь, действительно, вопрос о том, зачем клонировать мамонта, для учёного выглядит странным. Ещё раз: «Мы хотим клонировать мамонта!» Вдумайтесь в эти слова! Какое ещё объяснение вам нужно?!

Все хотят от учёных классного результата и незамедлительной пользы. Но не забывайте, что многими специалистами движет в первую очередь любопытство. И, думаю, именно любопытство — достойная причина, чтобы клонировать человека. Или Стеллерову корову. Или... А кого бы хотели клонировать вы? Пишите ваши предложения в комментариях — кто знает, может, их прочитает какой-нибудь крутой генетик и через пару лет клонирует то млекопитающее (или, может, рыбку), которое вы хотели бы погладить. Или завести у себя дома. А может вы бы хотели клонированием «воскресить» конкретного человека?