Пути в незнаемое

Вот почему в биологической науке стали оперировать зародышей. Эмбриологи научились делать операции на таких стадиях развития, когда весь организм состоит из нескольких клеток. Научились оперировать даже части одной зародышевой клетки! Постепенно стало выясняться, что направление, в котором специализируются клетки, во многом обусловлено их окружением: одни части зародыша оказывают влияние на другие, определяя их судьбу. Можно перенести участок, из которого должна развиться нога, в другое место, и там нога не разовьется, — под влиянием нового окружения зародышевые клетки возьмут другое направление развития.

Но есть в развитии такой момент, когда пересадка участка зародыша на новое место уже не может изменить судьбы этого участка. И теперь, куда бы эмбриолог ни пересадил кусочек ткани, находящейся на месте будущей ноги, из него все равно вырастет нога. Хоть на голове!

Таким образом, в предыстории каждого признака есть чрезвычайно важный рубеж. Пока он не пройден, зачаток может изменить направление развития. Но когда этот незримый рубеж остался позади, все мосты сожжены. Направление развития определилось, сбить его нельзя. Признак, как говорят эмбриологи, детерминирован.

Исследователь, собравшийся на свой особый лад перекраивать конструкцию мозга, ограничен с двух сторон. Нельзя делать операцию рано, пока развитие мозговых зачатков еще не детерминировано. В этом случае на новом месте пересаженный зачаток просто примет свойства того центра, который должен был бы здесь возникнуть при нормальном развитии.

Нельзя делать ее и поздно, когда в зачатках уже развились нервные клетки и установили меж собой связи.

Нужна золотая середина.

Секей показывал фильм.

Дело было в пятьдесят шестом году, осенью, в небольшой аудитории Московского университета.

Мы увидели тритона, он сидел в банке с водой, и справа от его головы болтался червяк. Тритон внимательно следил за червяком, чуть заметно ведя головой. Они всегда так делают, прежде чем кинуться на добычу. Вдруг прыжок — но куда?! Червяк у него справа, а он хватает ртом пустое место слева от головы!

Секей объяснял. Когда тритон еще не был тритоном, а был, извините, икринкой, Секей вынул у него зачатки глаз, повернул на 180 градусов вокруг зрительной оси и вставил обратно. Тритончик рос, глаза развивались, у нервных клеток сетчатки выросли отростки, они собрались в один пучок — зрительный нерв — и отправились к мозгу. Там каждое такое волокно вступило в контакт с той или иной нервной клеткой.

В общем, фильм был забавен, но за забавой стояла серьезная проблема.

В самом деле, почему мозг нашего тритона получает извращенную информацию? Если бы был повернут взрослый глаз, уже установивший связи с мозгом, извращение зрительного восприятия было бы вполне понятно: это все равно что установить перед глазом линзу, которая переворачивает ход лучей. Но ведь волокна отправились к мозгу после поворота глаза!

Оставалось предположить, что и после поворота каждая нервная клетка глаза послала свой отросток к той самой клетке мозга, с которой она должна была связаться, если бы глаз стоял в своем обычном положении. Как ни верти зачаток, а каждое волоконце зрительного нерва находит в мозге свое законное место! Так что же, чувствует оно, что ли, «своего партнера» в мозге?

Говорят, лососи, живущие в океане, приходят нереститься в тот самый ручеек, где им довелось вылупляться из икры. Ихтиологи утверждают, будто они находят свой ручей по вкусу воды. Но ручьев, наверно, какие-нибудь сотни, а волокон в нашем зрительном нерве — миллион! Неужели у каждой из миллиона клеток, с которыми связан зрительный нерв, есть свои отличительные и притом устойчивые химические признаки?

Сделать такое допущение очень трудно. Однако факт оставался фактом, тритон хватал ртом пустое место, и нужно было искать объяснение.

Проблему, о которой идет речь, называют «проблемой специфичности связей». Она касается не только зрительных связей, — по сути, вся работа мозга совершается нормально лишь до тех пор, пока импульсы от каждой из его клеток попадают не куда попало, а в совершенно определенные клетки.

Секей рассказал, что если поворачивать зачаток глаза очень рано, то в дальнейшем тритон видит нормально. Эти опыты были интересны, но ключа к проблеме специфичности не давали. Они лишь показывали, что специфичность связей есть свойство, которое, подобно иным признакам, детерминируется в известный момент развития зародыша.

Впрочем, большего тогда — в пятьдесят шестом году — и трудно было бы требовать: Секей был совсем начинающим исследователем — одна или две публикации и куча планов. Он не говорил по-русски, и опекать его было поручено мне. Правда, причиной были скорее не языковые трудности, так как мое попечительство мало облегчало ему жизнь: он предпочитал немецкий, а я английский. Причина была другая.

Дело в том, что у меня жили трехглазые лягушата, и на нашей кафедре физиологии я считался вроде бы даже специалистом по операциям на ихнем брате.