А. К. Эйзлер. Анатомия страсти

А. Эйзлер
Анатомия страсти

Введение

   О чем думает мужчина на склоне дней? Каковы его мысли в пору осени, когда силы начинают покидать тело, дети уже давно живут самостоятельной жизнью, а карьера, к которой он стремился годами, больше не является жизненной целью? Радуется ли он началу каждого дня и смене времен года? Возвращается ли во времена лихих забав? Предается ли религиозным раздумьям, испытывая то чувство душевного возрождения, то отвращение к самому себе?
   Обычно его взгляд обращается к трем самым важным составляющим почти прошедшей жизни: карьере, уже утратившей актуальность, созданию семьи, где доминирует женщина, более сильная физически и более молодая. И, конечно, в сознании мелькают эпизоды, которые всегда оставались в центре внимания и приносили ощущение счастья, хотя и связанное с постоянным вызовом. Это моменты сексуальной близости с женщинами.
   Трудно определить, какую задачу ставил Бог, какой проект задумывал реализовать, заселяя кусочек Вселенной существами, будущее которых он отдавал в их собственные руки. Была ли включена в этот божественный план вероятность выживания или самоуничтожения человека? Но если Бог выбрал первый сценарий, то, естественно, Он определил механизмы выживания и воспроизводства человека. Люди в процессе развития цивилизации постепенно отходили от версии о своем божественном происхождении и от сказок об аистах. В конце концов они предпочли науку: например, в Великобритании за последние триста лет число ученых и инженеров удваивалось каждое десятилетие, в то время как соответствующий прирост населения происходил лишь за сорок-пятьдесят лет.
   Столь бурный рост науки помог человеку проникнуть не только в тайны космоса, но и в глубины нашего собственного загадочного организма, получив возможность оценить и понять принципы протекания микробиологических процессов на уровне клеточных структур.
   Процессы смещения динамического равновесия, приводящие к конкурентной борьбе клеток человеческого организма и, как следствие, к болезням, старению, смерти, рассматриваются как естественные, не противоречащие устоям религии, морали, культурных традиций. Но лишь до тех пор, пока являются некоей абстракцией. Такая отстраненность имеет свои печальные последствия. Когда человек не в состоянии чувствовать чужую боль – начинаются войны. Пока он может быть доволен при виде чужой боли – войны продолжаются.
   Подобные процессы проходят без нашего морального согласия, ибо каждый из нас является ареной борьбы социальных сил, а наш организм представляет собой громадный полигон, на котором постоянно разыгрываются жестокие сцены. Когда вы, дорогой читатель, держите в руках эту книгу, умирают миллионы ненужных организму или опасных для него клеток, восполняясь новыми. И это совсем не плохо, более того – жизненно необходимо. Ученые подсчитали: если бы не было так называемого механизма программированной клеточной смерти, восьмидесятилетний человек имел бы спинной мозг весом до двух тонн, длина его кишок составляла бы шестнадцать километров, а мозг весил бы сто килограммов!

   Процессы смещения динамического равновесия, приводящие к конкурентной борьбе клеток человеческого организма и, как следствие, к болезням, старению, смерти, рассматриваются как естественные, не противоречащие устоям религии, морали, культурных традиций.

   Распознав механизм непрерывно повторяющегося процесса, определяющего гибель клетки, и установив над ним контроль, ученые могли бы попытаться вмешаться, взяв на себя ответственность за решение, кому жить, а кому умирать.
   Известно, что в программу работы каждой клетки включена команда саморазрушения, которая поступает при получении определенных сигналов и выполняется несколько часов. После того как клетка получает сигнал к самоликвидации, она начинает распадаться изнутри на фрагменты, которые «захватываются» и «поедаются» специальными клетками-пожирателями. Ход этого процесса, который специалисты называют «апоптоз», был до последнего времени неизвестен. Только совсем недавно исследователям из Австрии и США удалось выявить механизмы, ответственные за процессы, в основе которых лежат сигналы в виде молекул – «вестников смерти», посылаемых иммунной системой поврежденным и подлежащим уничтожению клеткам. Известия об этом открытии ученые ожидали давно. Оно привело к определению так называемого переключателя смерти, функции которого очень важны в борьбе с такими болезнями, как рак, СПИД, болезнь Альцгеймера... И в будущем исчезнет необходимость, например, при онкологических заболеваниях использовать облучение или медикаменты с побочными негативными эффектами, приводящими к тяжелым осложнениям: их можно будет заменить легкими препаратами, стимулирующими организм к борьбе с недугом.
   Принцип конкурентной борьбы, происходящей на уровне вышеописанных клеточных баталий, распространяется и на противоборство сперматозоидов. Некоторые из них погибают, не достигнув цели, оставшись непричастными к таинству зачатия, проигрывая более удачливым и сильнейшим сородичам. Не есть ли это своеобразный «акт эвтаназии», определяющий эволюцию видов как борьбу сильнейших за выживание, на которой так настаивал упрямец Дарвин? Кто знает?

Эволюционные ножницы и сексуальные баталии

   Природа – это неустанное спряжение глаголов «есть» и «быть поедаемым».

Уильям Индж

   Неужели в этом параллельном, почти виртуально-абстрактном мире сперматозоидов, эмбрионов и вожделенных экстазов, являющемся нашей органической сущностью, так бескомпромиссно работают законы массового уничтожения живого? Неужели то, к чему мы так стремимся, чего желаем и ждем, одновременно может стать причиной жесткой конкурентной биологической борьбы за выживание? А мы, эгоистически удовлетворяя личные потребности, никак не можем на это повлиять... Ученые, приподняв очередную занавесу тайны, оказались на новом уровне проникновения в молекулярно-клеточные конструкции и протекающие в них биологические процессы. И теперь происходящее в мужчине и женщине во время сексуального акта больше не рассматривается по отдельности. «Подглядывание» за таинством зачатия больше не считается неприличным и аморальным, а влечение полов расценивается как кульминация отношений, переходящая во взаимную радость и неограниченную свободу чувств, испытываемых во всей полноте только при сексуальном акте. Именно в этом вторая причина взаимного счастья и его переживания: открытие пути потомству, а значит, увековечивание самого себя.
   Биолог из Цюриха П. Бруггер (P. Brugger), помогающий бездетным парам обрести потомство, изобрел методику движения сперматозоидов по тоннелю с ответвлениями. В канале, разветвляющемся в форме буквы Т, одна половина сперматозоидов поворачивает налево, другая – направо. Если на их пути поставить барьеры, препятствующие повороту налево, заставляя поток повернуть направо, то уже на следующем, свободном от препятствий, поток поворачивает налево. Это говорит о том, что сперму трудно сбить с заданного курса, благодаря чему в своем долгом пути через матку и яичники сперматозоиды не теряют ориентации. Бруггер заявляет: речь идет не о памяти, а о коллективном интеллекте, несоизмеримом с интеллектом отдельно взятой клетки. Ученый предполагает, что при любой случайной неуравновешенности системы или ее асимметрии поток спермы, преодолев препятствие, снова выравнивается и продолжает путь. Новые познания о движении спермы могут быть использованы не только для осмысления процесса зачатия, но и для оказания практической помощи при искусственном оплодотворении.
   Но что же определяет высокий потенциал «пловцов», так упорно стремящихся к своей цели? Это стараются понять ученые института Вайцмана в Израиле. Совсем недавно они установили, что поведение сперматозоидов сравнимо с полетом современных ракет, которые посредством тепловых сенсоров могут распознать летящий в небесном пространстве самолет. Клетки, ожидающие прибытия сперматозоидов, имеют более высокую температуру, чем остальные. Посредством тепловых различий, составляющих всего два градуса, эти участки с завышенной температурой влекут к себе сперму так же, как горячий мотор самолета – ракету-перехватчик. Специалисты называют это термотаксисом. Доктор М. Айзенбах из отдела биохимии института Вайцмана надеется, что навигационный трюк будет очень полезен в будущем, при искусственном оплодотворении: благодаря этому эффекту из всей спермы можно будет выбрать часть, активно реагирующую на термотаксис, то есть с успехом находящую источники тепла.

   «Подглядывание» за таинством зачатия больше не считается неприличным и аморальным, а влечение полов расценивается как кульминация отношений, переходящая во взаимную радость и неограниченную свободу чувств, испытываемые во всей полноте только при сексуальном акте.

   Ученые из клиники Мейр и университета Бар-Иллан совершили еще одно открытие в этой области: видимые лучи света повышают двигательную функцию сперматозоидов, благодаря чему можно улучшить результаты экстракорпорального оплодотворения. В 40% всех случаев обращений супружеских пар за помощью вина за невозможность зачатия возлагается на недееспособные сперматозоиды. Исходя из этого, ученые направили усилия на изучение подвижности сперматозоидов, для чего подвергли пробы спермы световому облучению и при этом установили, что при длине волн от четырехсот до семисот нанометров подвижность сперматозоидов повышается. Световые волны как носители энергии содержат мельчайшие молекулы продуктов распада кислорода, активирующие мобильность сперматозоидов. Если дальнейшие тесты подтвердят результаты исследований, можно рассчитывать на более качественное лечение бесплодия у неспособных к зачатию пар.
   Но и это еще не все. Группа специалистов из университета в Шеффильде опубликовала в британском журнале «Nature» данные о необыкновенном открытии (Bild der Wissenschaft, № 4, 2004). Оказывается, у лесных мышей групповое движение сперматозоидов к яйцеклетке обладает не только коллективным разумом, но и является более выигрышным по сравнению с движением «одиночек», преодолевая путь к цели в полтора раза быстрее. Объединение сотен семенных клеток происходит сразу после эрекции посредством специальных крючков на головках сперматозоидов, после чего такие «коллективы» дружно устремляются к финишу. Этот принцип кооперативного движения к цели усиливает для мужских особей так называемый эффект попадания. Одновременно этот трюк не позволяет конкурентам-одиночкам «примазаться» к главному потоку, создавая тем самым оптимальные условия для передачи самцами своих генных структур будущему поколению.

   В 40% всех случаев обращений супружеских пар за помощью вина за невозможность зачатия возлагается на недееспособные сперматозоиды. Исходя из этого, ученые направили усилия на изучение подвижности сперматозоидов, для чего подвергли пробы спермы световому облучению и при этом установили, что при длине волн от четырехсот до семисот нанометров подвижность сперматозоидов повышается.

   Однако при таком внешне демократическом движении равноправие отдельных членов группы внутри общего потока неодинаково, и многие теряют способность к воспроизводству. Она приносится в жертву групповому движению. Для того чтобы распустить групповой поток спермы, необходима новая энергия за счет реализации биохимических реакций, называемых «акросомными», нужных сперматозоиду, чтобы достичь яйцеклетки матки и внедриться в нее. Они позволяют выделить «победителя» из среды транспортируемой спермы на финишной фазе: он покидает группу и достигает цели в одиночку, передавая наследственный потенциал дальше. В то же время, обеспечив своему коллеге победу, оставшаяся сперма выбывает из гонки оплодотворения. Стремление к цели, коллективизм, способность к ориентации и чувство локтя – качества, типичные для мужского характера, как мы видим, являются важными стимуляторами также и для маленьких семенных клеток.
   Кроме клеточной борьбы и соревновательной конкуренции сперматозоидов, существует еще и общая эволюционно-селекционная «драма» выживания, которая противоречит законам природы, обеспечивающим биологическое равновесие. Многие мужские и женские гены уже на уровне эмбриона ведут между собой настоящую борьбу за господство. Если у одного из «противников» не хватает ресурсов, происходит неправильное развитие эмбриона.
   Это подтверждается тем, что, например, в процессе клонирования важную роль играют так называемые отличительные гены. В экспериментах над животными важно, кто будет «родителем» – «отец» или «мать». Ученым известны гены IGF2 и IGF2R, причем IGF2 способствует росту эмбриона, а IGF2R затормаживает его. Изучая мышей, удалось установить, что IGF2 активней у самца, а IGF2R – у самки. Это показывает, что с мгновения зарождения уже начинается борьба клона за выживание, и неизвестно, к каким последствиям и результатам она способна привести. Так, естественная защитница видов – природа – выстраивает препятствия уже на стадии экспериментов, вызывая острую борьбу мнений среди ученых.
   Но и это не все: оказывается, природа наделила все биологические организмы действенными механизмами антиселекционной защиты. Сюда относится, прежде всего, способность самовосстановления и проведения «ремонтных работ» в участках ДНК, измененных в результате посягательств. Большинство таких защитных систем работает по принципу «всё или ничего». Если анализирующий контрольный механизм получает информацию от ДНК, что ущерб, нанесенный ей, не может быть компенсирован, клетка отмирает.
   Правомерен вопрос: не слишком ли дорого обходится клетке защитный механизм, требующий самоликвидации ее важнейших органелл (постоянных структур)? По-видимому, здесь мы должны учитывать два обстоятельства. Во-первых, существует так называемая эшелонированная оборона клетки, в которой митоптоз – защита от токсичных активных форм кислорода (АФК) – является последним редутом. Этот механизм включается только в тех случаях, когда все предшествующие линии антиоксидантной защиты оказываются недостаточными. Во-вторых, есть все основания считать, что клетка может идти на самые серьезные жертвы в случаях, когда под угрозой оказывается ее геном, подвергающийся атакам АФК, что служит главной причиной повреждения генетического аппарата. А так как защита ДНК представляет собой важнейший приоритет для любого организма, то нарушение генетической программы, создаваемой миллиардами лет, может привести к необратимым и трагическим последствиям не только для клетки, но и для всего организма, его популяций и даже самого вида.
   Вот почему, когда возникает серьезный риск потери жизнеспособности ДНК, вступает в действие жестокий принцип «самурайского закона биологии»: «Лучше умереть, чем ошибиться», – означающий, что любая сложная биологическая система всегда готова к самоликвидации. Она кончает с собой, если ее состояние становится опасным для существования другой системы, занимающей более высокую ступень в иерархии организации жизни.
   Есть основания полагать, что данный принцип используется живыми системами в целях защиты не только ДНК, но и других наиболее сложных программ, определяющих, например, поведение высших организмов.
   Израильский ученый Ц. Ливнех (Z. Livneh), однако, доказал, что механизм не настолько бескомпромиссен: существует шкала толерантности выявленных ошибок ДНК, и если степень повреждения лежит в нижней ее части, то восстановительные работы продолжаются. При этом очень часто возникают мутации, что позволило Ливнеху сделать выводы о быстром привыкании организма, например, к антибиотикам (Proceedings of the National Academy of Sciences, 97).
   Существует еще один до сих пор не известный феномен защиты биологических существ от селекционных ножниц перманентной эволюции.
   Предполагается, что общей праматерью всего человечества является «митохондриальная Ева», проживавшая в Африке сто-двести тысяч лет назад. Митохондриальная ДНК наследуется только по материнской линии, что дает право предположить, что все современное человечество – потомки выходцев из Африки, хотя не исключено и смешение с более древним евразийским населением. Основанием для такого предположения послужили исследования митохондрий – так называемых энергетических фабрик клеток, обладающих собственной ДНК, относительно образования которых существуют различные теории.
   Возможно, их предшественницы некогда были самостоятельными организмами. По-видимому, они все еще ведут себя как оккупанты, что свойственно исключительно человеку, т.е. они «внедрились» в хромосомы уже после того, как шесть-восемь миллионов лет назад появился Homo sapiens sapiens, каким он является в наши дни. Тогда наследственность ДНК еще не сконцентрировалась в ядре клетки: так называемые настоящие ядра клеток развились позже. Многоцелевые организмы, образовавшиеся из них, оказались лишь вариациями одной и той же темы, которые характеризовали не только развитие ядра, но и образование из них новых частей, перенимающих определенные задачи, точно так же, как различные части человеческого организма реализуют различные функции его жизнедеятельности. Поскольку митохондриальная ДНК не подвергается рекомбинации, изменения в ней могут происходить исключительно посредством редких случайных мутаций.

   Митохондриальная ДНК наследуется только по материнской линии, что дает право предположить, что все современное человечество – потомки выходцев из Африки, хотя не исключено и смешение с более древним евразийским населением.

   Сравнивая последовательность митохондриальной ДНК с возникшими в ней со временем мутациями, ученые могут не только определить степень родства современных людей, но и приблизительно вычислить время, необходимое для накопления мутаций в той или иной популяции. Так можно вычислить и эпоху, когда мутация еще не существовала, а предковая популяция людей была генетически однородной.
   Но ученых интересовала не только эволюция женских хромосом. Исследователи Стенфорда изучили развитие Y-хромосомы, передающейся от отцов к сыновьям и определяющей мужской пол наследников. При исследовании этих хромосом у более тысячи мужчин из двадцати одной страны ученые были поражены неожиданными результатами, обнаружив на Y-хромосоме значительно меньше генетического многообразия, чем на митохондриях. Исследователи пришли к выводу, что «Адам», или, более точно выражаясь, праотец современных мужчин, пятьдесят-семьдесят тысяч лет назад тоже жил в Африке (Nature Genetics, 26)..
   Почему же выжили мужские наследники именно этого основателя сильной половины человечества?
   Существуют только предположения и домыслы. Возможно, Y-хромосома имела преимущества, которые обеспечили лучшие шансы для выживания или более высокую степень фертильности. Возможно так же, что эти хромосомы перешли по наследству от родственников, которые обладали какими-то исключительными возможностями, способностями или приоритетами, предоставившими им лучшие шансы для размножения.
   В любом случае исследования показали, что современный человек – уроженец Африки, и именно оттуда он примерно сорок четыре тысячи лет назад начал победоносное шествие в Азию и на другие континенты, не склоняя головы перед селекционными процессами эволюции, а используя их на благо себе.
   А вот и новое сенсационное сообщение микробиологов, предопределяющее судьбу сильной половины человечества. Речь идет не о сиюминутных, подобных апоптозу, междоусобицах, а о битвах, исход которых запрограммирован на миллионы лет вперед. К удивлению исследователей, гордая своим долголетием Y-хромосома может прекратить свое существование на нашей планете. Ученые предсказывают ее саморазрушение в течение следующих десяти миллионов лет под напором женской хромосомы Х (Graves, J.A.M. 2004. The degenerate Y chromosome – can conversion save it? Reproduction Fertility and Development, 16). Даже простой обыватель вздрогнет, узнав такую новость, несмотря на то, что это предсказание может сбыться в будущем, не укладывающемся в рамки наших понятий о времени.

   В любом случае исследования показали, что современный человек – уроженец Африки, и именно оттуда он примерно сорок четыре тысячи лет назад начал победоносное шествие в Азию и на другие континенты, не склоняя головы перед селекционными процессами эволюции, а используя их на благо себе.

   Ни одна Ярославна не полезет на крепостную стену оплакивать не долетевших до зачатия носителей генной информации своего супруга, но все же факт, что она в ближайшие пару-тройку миллионов лет может остаться вообще без супруга, волнует не только ее, но и всю мировую общественность, напуганную отсутствием перспектив в нашем вечном движении вперед.
   Еще в 2002 г. журнал «Neu Scientist» вопрошал: «Мужчины на пути самоуничтожения» (The Descent of Man, Neu Scientist, 2002)?! Почему? Потому что Y-хромосома разрушается. В связи с чем? Да потому, что она уже в течение трехсот миллионов лет не имела «сексуальных отношений». Разъясним: основой размножения живых существ является способность хромосом обмениваться частями ДНК при образовании половых клеток в процессе так называемого мейоза, особого способа деления клеток, – деления созревания, в результате которого происходит уменьшение числа хромосом в половых органах мужчин и женщин.

   Зачаточные клетки с хромосомами, имеющими ошибочные сечения, с большой степенью вероятности самоустраняются из конкуренции еще до оплодотворения, например, при движении сперматозоидов.

   Перед этим делением аналогичные хромосомы отца и матери объединяются, обмениваясь частями ДНК. В этот момент, называемый «рекомбинацией», характеристики родителей смешиваются, закладывая основу нового организма. Возникающие комбинации могут быть лучше или хуже приспособлены к условиям окружающей среды. Их можно рассматривать и как ремонтный механизм, при котором ошибочный отрезок или сечение хромосомы может заменяться соответствующим «здоровым» участком аналогичной хромосомы. Зачаточные клетки с хромосомами, имеющими ошибочные сечения, с большой степенью вероятности самоустраняются из конкуренции еще до оплодотворения, например, при движении сперматозоидов. Ремонтный механизм функционирует только тогда, когда существуют аналогичные хромосомы. Но для большей части своей длины Y-хромосома не может найти аналога, с которым она могла бы обменяться частями.
   Всего у человека двадцать три пары хромосом, содержащих ДНК, но лишь одна из них является половой, содержащей дополнительную часть ДНК. Изначально, предполагают ученые, части ДНК свободно менялись местами в Х– и Y-хромосомах, которые 80–130 000 000 лет назад полностью разделились и перестали обмениваться ДНК. Одна часть стала принадлежать исключительно Х-, а другая – исключительно Y-хромосоме, которая затем довольно быстро эволюционировала, теряя при этом входящие в ее состав гены. Конечно, некоторые гены в Y-хромосоме сохраняются потому, что они уникальны и жизненно важны. Тем не менее объем и скорость дегенерации этой хромосомы заставляют ученых предположить, что возможно и полное ее исчезновение под воздействием все учащающихся ошибок, которые накапливаются не только вследствие мутаций, но также под действием эндогенных ретровирусов или агрессивных частей ДНК, проникающих повсюду, даже в гены. Согласно данным 2000 г., мужская хромосома, наиболее чувствительная к влияниям окружающей среды, является «проводником экологической информации в геном». Под воздействием неблагоприятных факторов – радиации, ультрафиолетового излучения, загрязнения воды, почвы и воздуха вредными веществами – происходит необратимая деградация Y-хромосомы, т.е. изменение и разрушение генов. Работы целого ряда ученых экспериментально подтвердили, что подобные воздействия вызывают мутации и делеции (удаление) генов. Согласно одним данным, Х-хромосома содержит около трех-четырех тысяч генов, в то время как мужская половая Y-хромосома состоит всего из двадцати шести – тридцати трех генов (изначально она содержала более полутора тысяч), по другим – сейчас в типичной Y-хромосоме около двухсот генов, в то время как в Х-, с которой они когда-то были идентичны, их тысяча сто.

   Под воздействием неблагоприятных факторов – радиации, ультрафиолетового излучения, загрязнения воды, почвы и воздуха вредными веществами – происходит необратимая деградация Y-хромосомы, т.е. изменение и разрушение генов. Работы целого ряда ученых экспериментально подтвердили, что подобные воздействия вызывают мутации и делеции (удаление) генов.

   По сравнению с Х-хромосомой Y-хромосома сегодня выглядит действительно жалко – даже по размеру она значительно меньше и похожа на маленькую букву «v» (Mittwoch 1964; Goodfellow et al., 1985; Groves, Rebec, 1992), что и проявляется в форме некоторых заболеваний, характерных только для мужчин: например, невозможность различать цвета, гемофилия, некоторые душевные заболевания.
   Продолжающееся уменьшение Y-хромосомы, а затем и ее полное разрушение может привести к сильной модификации мужского пола. В связи с этим следует ожидать появления в большом количестве гомосексуалистов, бесплодных мужчин, мужчин с женским типом поведения, а затем – недоразвитых женоподобных существ, не способных к деторождению, т.е. людей с одной Х-хромосомой (ХО). Дегенерация Y-хромосомы уже выявлена у 5–15% бесплодных мужчин. Еще в 1997 г. было выявлено, что даже микроструктурные изменения в половых хромосомах могут привести к бесплодию. Люди с одной Х-хромосомой уже есть: это пораженные синдромом Шершевского-Тернера, встречающимся как у мужчин, так и у женщин. У людей с этим заболеванием верхняя часть туловища, как у мужчин, а нижняя – как у женщин (Mittwoch 1964; Villee 1967; Groves, Rebec 1992). В настоящее время этот синдром встречается у одного из трех тысяч мужчин. Есть опасения, что из-за постепенного разрушения Y-хромосомы и нарушения сперматогенеза возможно почти полное прекращение появления на свет мальчиков. Впрочем, не стоит думать, что это приведет к полному исчезновению мужчин: скорее всего, в игру вступит следующая пара неполовых хромосом, обретя свойства половых.