Истории будущего

Вторая причина, по которой макробные клетки хорошо взаимодействуют друг с другом, заключается в том, что они могут специализироваться, превращаясь в клеточные аналоги хирургов и сантехников, музыкантов и модельеров. Специализация делает каждую клетку зависимой от других и от выживания более крупного макроорганизма в целом. Отчасти похоже на современное людское общество, где фермеры выращивают еду, а медсестры ухаживают за больными. Чтобы выживать, они должны сотрудничать. Фермер будет кормить медсестру, которая присматривает за его детьми, когда те болеют, а вместе они зависят от упорядоченного функционирования большого общества, членами которого оба являются. Точно так же макробные клетки распределяют между собой такие задачи, как борьба с инвазивными бактериями, сгибание мышц и пр. – в том числе мышление о будущем. А клеточное разделение труда по степени сложности едва ли уступает разделению в человеческих обществах. У животных эритроциты специализируются на транспортировке кислорода, костные клетки поддерживают жесткость организма, мышцы выполняют тяжелую работу, клетки кожи защищают границы тела, а нейроны передают информацию и оценивают ее значимость. Всего в человеческом теле насчитывается около тридцати триллионов клеток, разделенных приблизительно на двести различных типов.

Хотя все клетки определенного макроба имеют одну и ту же ДНК, их ДНК содержит инструкции по созданию множества различных типов клеток. Вот почему эукариотические клетки могут специализироваться. В первые дни жизни макроба все его клетки состоят из одинаковых стволовых клеток, которые могут превратиться во множество различных типов клеток. Но через неделю или две растущий клубок стволовых клеток становится достаточно большим, чтобы разные клетки могли очутиться в немного разных условиях. В зависимости от того, находится ли клетка внутри клубка или ближе к его краю, она будет чуть иначе воспринимать давление и ощущать различные химические реакции и температуры. Внутри каждой клетки эти мелкие различия вызывают своеобразный отклик факторов транскрипции, которые погружаются в ДНК и начинают блокировать одни гены и выражать другие. Эпигенетика снова в деле; как следствие, каждая клетка экспрессирует немного разные гены. По мере накопления различий каждая клетка отправляется по своему собственному «карьерному» пути. Целые участки ДНК отключаются (в некоторых случаях навсегда), тогда как другие участки активируются. Коли началось превращение в мышечную клетку, процесс уже не остановить, и будущее предрешено. Новые сигналы могут подсказать, какой конкретно мышечной клеткой стать, но они уже не в состоянии превратить эту клетку в нейрон или эритроцит. Специализация объясняет, почему большинство макробных клеток используют менее половины генов своей ДНК: ведь во всех клетках применение получают лишь гены, необходимые для повседневной деятельности⁹⁴. Эпигенетические процессы также гарантируют, что специализация родительских клеток перейдет к их потомкам. По мере самокопирования ДНК переносит структуры факторов транскрипции, закрепленных в ДНК, на новые копии, и дочерние клетки экспрессируют только гены, выражавшиеся их предками. Вот почему костные клетки производят только костные клетки, нейроны производят нейроны, а мышечные клетки – только мышечные клетки.

Крайняя зависимость в силу специализации объясняет, почему каждая клетка внимательно прислушивается к сигналам, поступающим из-за пределов ее мембраны. Каждая клетка внимательно наблюдает за соседями и отбирает химические и питательные вещества, энергию и информацию в среде, куда направлены сенсорные молекулы, для получения сообщений издалека. Эти сообщения сродни публичным объявлениям. Они могут поступать в виде электрических импульсов или в виде особых молекул, таких как гормоны, а то и просто от воздействия соседей.

Говоря коротко, макробные клетки стремятся работать вместе и обмениваться информацией с другими клетками и с организмом в целом. Такого рода сотрудничество является основой для мышления о будущем всех макробов. Вот почему макробные клетки могут ставить общие цели, сотрудничают при оценке вероятного будущего и трудятся совместно, выбрав сообща наилучший план действий. В следующем разделе мы рассмотрим те методы, к которым прибегают растения для управления своим будущим. Затем, приблизившись к нашему собственному виду, мы рассмотрим, как планируют свое будущее животные, – и наконец-то начнем на самом деле обсуждать мышление о будущем.

Как растения управляют своим будущим

Идея о том, что растения управляют своим будущим, может показаться странной, ибо очень уж хочется посчитать травы и деревья пассивными существами. Но за иллюзией пассивности скрывается вполне целеустремленное и изощренное управление будущим.