Чудесные спирали ДНК

Каким бы отточенным и слаженным ни был ансамбль нашего организма, время оказывает на него неумолимое влияние. В любом оркестре постепенно изнашиваются инструменты и стареют исполнители. Не выдерживает испытания временем и наш ансамбль. Как и почему развиваются процессы старения, мы будем подробнее обсуждать в последних беседах книги. Сейчас примем, увы, как должное то, что мы все смертны. Каждый час жизни неизбежно приближает нас к смерти. Вспомним слова Энгельса: «Жить — значит умирать».

Однако природа не могла допустить, чтобы столь долго и тщательно совершенствовавшиеся ею организмы исчезли с лица земли. Поэтому она позаботилась не только о том, чтобы наш организм был достаточно защищен, но и о том, чтобы, уходя из жизни, он оставил тех, кто будет жить после.

Склонившись перед необходимостью заставить организмы размножаться, природа разумно использовала это как источник дополнительного материала для естественного отбора. Как она это сделала, как она, образно выражаясь, убила сразу двух зайцев?



Некоторые, главным образом растительные, организмы и простейшие одноклеточные существа размножаются так называемым однополым путем. Клетка делится пополам, в ее теле созревают два дочерних организма; от растений идут новые побеги, которые укореняются и дают начало новому организму. Оторвите кусочек от пресноводной гидры — из негр вырастет новый обитатель вод. Однако такой путь продолжения жизни не удовлетворил природу, она выработала другой, имевший принципиальные преимущества. В процессе размножения природа сформировала способность соединять свойства двух организмов, чтобы потомство было богаче своих родителей. При этом в ходе естественного отбора более выгодные комбинации останутся, а невыгодные отомрут. Впрочем, скоро сказка сказывается, но не скоро дело делается. Ушли на это, надо полагать, многие миллионы лет.

Возникли замечательные вещества — нуклеиновые кислоты. Одна из групп этих веществ, представляющих, как мы говорили, одну из вершин биохимической эволюции, а именно группа дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), приняла на себя роль хранителя и передатчика наследственной информации. Задолго до открытия ДНК существовало гипотетическое понятие гена, носителя наследственных свойств. Химическую основу генов и составляет ДНК.

Под электронным микроскопом молекула ДНК имеет своеобразный вид. Она представляет собой спирально скрученную двойную нить. Между двумя этими нитями, представляющими собой как бы основу лестницы, расположены, подобно бесконечному числу ее ступеней, частички так называемых нуклеотидов. Их всего четыре: аденин, цитозин, гуанин, тимин. Следуя друг за другом в разных комбинациях, эти ступеньки обеспечивают возможность гигантского многообразия записей наследственной информации.

Чудесные спирали ДНК собраны в так называемых хромосомах, каждая хромосома, отвечающая за определенные свойства организма, у нас дублирована — в связи с этим мы говорим о парах хромосом. Следовательно, каждая спираль ДНК, определяющая характеристики какой-то группы белков, а с ними в конечном итоге каких-то телесных или психических качеств, имеется в двух экземплярах — один от отца, другой от матери. Поэтому и признаки являются гибридными: скажем, рост — от отца, цвет глаз — от матери и пр. Все это гораздо сложнее, но подробное изложение этих интереснейших вопросов дается в специальных книгах. Наша задача — понять биологический смысл соединения признаков обоих родителей. У естественного отбора при этом появляется больше возможностей найти удачное сочетание свойств, более выгодных для приспособления организма к условиям жизни.

С этой точки зрения, между прочим, еще выгоднее было бы соединять не два организма, а, скажем, 3 или 5. В одном из рассказов замечательного фантаста Ст. Лема как раз и выводится картина жизни на какой-то дальней планете, где новый организм может явиться на свет лишь в том случае, если соединятся пять полов. Главная трагедия этого народа — «трагедия четверки», когда не могут найти пятого. Разумеется, такой сложный путь продолжения рода обрек бы живые существа на вымирание. Усложняя, надо, так сказать, знать меру.