Ошибки и штампы в фантастике

От школьных уроков биологии в головах большинства остается только знание о том, что живой организм состоит из клеток, в которых присутствуют гены. Не соседские алкоголики Гены, мирные в быту и буйные в пьяном виде, а микроскопические фиговинки, таинственные и могущественные, но при этом донельзя капризные. Стоит их только чуть-чуть рассердить — выпить стакан уксуса, скушать генетически модифицированной картошки или слегка облучиться инопланетными лучами, как случится непоправимое. То ли рога на макушке вырастут (разве не гены виноваты в адюльтерах?), то ли зубы с когтями на полметра вымахают, а голова, наоборот, скукожится, то ли вообще паутина из разных неприличных мест сочиться начнет, побуждая сигать по небоскребам аки мартышку наскипидаренную… Что же, давайте разбираться.

Черепашки-мутанты-ниндзя и их крыс-учитель — персонажи известного мультсериала — являются проявлением того самого страха перед «мутациями». Собственно, это воплощенный штамп, который может служить иллюстрацией к учебнику: тяпнул сто грамм какой-нибудь гадости — и вот ты уже не человек (черепашка, огурец), а нечто двуногоходящее, слизисто-бородавчатое и донельзя неприятное на вид. Возможно ли такое?

Внешний вид (фенотип) существа определяется в конечном итоге его генотипом, т.е. совокупностью полученных от родителей генов. Окружающая среда может оказать влияние на внешность только в относительно короткий период начального формирования/развития организма. При этом влияние может оказаться лишь отрицательным, в результате чего вместо нормального существа получится нелепый уродец. Любые нарушения естественного развития приводят к нарушениям внутренней гармонии организма, болезням и ранней смерти (зачастую еще до рождения). Примером тому могут служить юные профессиональные спортсмены, которые, накачиваясь стимуляторами в надежде достичь лучших результатов, еще до совершеннолетия приобретают целый букет болезней — от сердечной недостаточности до пожизненной импотенции.

Причина — в устройстве генома. Каждая клетка живет по строго заданной программе, регулируемой однозначным кодированием ДНК. Современной генетике мало что известно об этом кодировании, и вопросов в этой области не в пример больше, чем ответов. Однако ясно одно: грубое вмешательство приводит к тому, что программа начинает идти вразнос. В живом организме постоянно гибнут клетки из-за нарушения функционирования их генетического аппарата. Существуют естественные механизмы, позволяющие исправлять повреждения ДНК. Например, к таким механизмам относится зеркально-двойная природа самой цепочки, которая позволяет специальным пептидным комплексам восстанавливать одну из цепочек, если вторая осталась неповрежденной. Кроме того, имеет место избыточность кодирования в ДНК, благодаря чему даже невосстановимые повреждения отдельных ее участков не приводят к фатальным последствиям. Но эти механизмы достаточно хрупки и не в состоянии исправить логические ошибки. А ведь любое изменение генотипа, не согласующееся с общей его картиной, и есть такая ошибка. Поэтому любая случайная модификация генома почти гарантированно приведет к гибели живой клетки.

Собственно, мутация и есть повреждение генома на этапе развития. Мутации происходят постоянно под действием самых разнообразных факторов (например естественного радиационного фона Земли), но удачными оказываются лишь считанные единицы. Неудачливые клетки гибнут. Но даже если зародышевой клетке повезло — она выжила и сумела размножиться согласно новой программе, еще не факт, что включающий ее организм в целом выживет, оказавшись стабильным или просто удачливым в борьбе за существование. Таким образом естественный отбор проходит на двух этапах, и только удача на обеих стадиях приводит к закреплению мутации и передаче ее потомству.

Для того, чтобы серьезно изменить внешний вид и функциональность организма, и в особенности организма сформировавшегося, необходимо изменить миллионы клеточных программ. Причем изменения должны быть такими, чтобы сыгранный клеточный ансамбль не зазвучал диссонансом. Чтобы случайно избежавшие изменения клетки, следуя изначальной программе, не начали делиться таким образом, чтобы компенсировать недостаток нормальных соседок. Причем серьезные проблемы модифицированному организму может доставить даже одна единственная клетка. В качестве примера можно привести рак — очень часто его причиной является сбой генетической программы, в результате чего клетка начинает бесконтрольно делиться. В результате ее нормальные соседки просто погибают, задавленные массой злокачественной опухоли. Если же такие клетки, обретающие повышенную подвижность (метастазы), кровотоком переносятся в другие органы тела, это приводит к долгой и мучительной смерти.