Пути в незнаемое

Чудища — никакие не чудища, а электронные микроскопы. Три из них — холодные, пустые. То ли испорчены, то ли спят. Четвертый живой: горят на пульте слабые фонарики, а из чрева сквозь смотровые иллюминаторы исходит зеленоватое свечение.

А кто же так яростно крутит рукоятки, чертыхаясь себе под нос? («Бедлам, бедлам, черт знает что…») Это не Игорь: Игорь не чертыхается; кроме того, он в Риге. Это и не Борис: Борис вышел из-под контроля и переключился на долгосрочное планирование.

Это Валерий, вот кто. Валерий Леонидович. Пожалуйста, будьте знакомы. Ничего, что рассказ наш близится к концу, работа ведь к концу не близится, а Валерий между тем становится главным лицом.

— Будем снимать? — советуется Валерий.

Беда с этой техникой — слишком она сильна. На экране электронного микроскопа помещается лишь малая долька клетки, долька ее ультратонкого среза.

Чтобы судить о всей клетке, приходится отталкиваться от промежуточных увеличений.

Что мы видели в обычный световой микроскоп? Лежит нейрон, а вокруг него мельчайшие клеточки. Это — спутники нейрона, название им — глия. Еще не так давно думали, что глия нужна нервным клеткам только для опоры, сейчас на нее смотрят с почтением: есть данные, что глиальные клетки обеспечивают энергетическими полуфабрикатами напряженный обмен веществ нейрона.

Глиальные спутники окружают не только гигантские клетки моллюсков, но и мелкие их клетки и вообще любые нервные клетки в мозге любого животного. Это всеобщее свойство центральной нервной системы. Поэтому созерцание этих клеток на окрашенных препаратах мозга тритонии в световом микроскопе ни у кого не вызвало особых эмоций. Но только до тех пор, пока наружные границы нейрона не стали исследовать в электронном микроскопе.

Границы? Их просто не было!

Попробуй найти наружную границу нейрона, если там — слоеный пирог! Правда, картина мелких нейронов была обычной: к наружной оболочке нейрона прилегает тонкий отросток глиальной клетки, а за ним может лежать уже следующая нервная клетка. Но гигантские клетки оплетены целым сонмом тончайших глиальных отростков, и те не просто обертывают нейрон, как бинт раненую голову, а умудряются чередоваться с выростами самого нейрона, протиснутыми между ними.

Мало того. Внутренние глиальные отростки из этого слоеного пирога круто поворачивают и лезут внутрь нейрона, проникая в глубину его цитоплазмы, и там еще ветвятся.

Но и этого мало. Они не только лезут сами, но и помогают пролезть внутрь нейрона межклеточной жидкости — жидкости, несущей кислород и питание.

Внутри глиальных клеток тритонии и даже внутри их тончайших отростков есть особые каналы, по которым эта жидкость подводится даже к внутренним частям гигантских нейронов.

Мы еще не знаем, движется ли межклеточная жидкость по этим каналам, но разумно предположить, что движется. Иначе к чему бы весь сыр-бор? Можно даже думать, что стенки канальцев проталкивают ее своими пульсирующими движениями. Во всяком случае, у позвоночных животных глия может пульсировать, это уже видели.

Ясно, что с таким мощным обслуживающим персоналом нервная клетка может себе позволить громадные размеры. Оказывается, она вовсе не шарик, как нам думалось вначале. Площадь ее соприкосновения с наружной средой во много раз больше площади шарика с таким же диаметром, и трудности взаимного обмена, очевидно, с успехом разрешаются.

Но и это еще не все.

Одно дело — получить полуфабрикаты, другое — сделать из них полноценный продукт.

Как бы ни была обеспечена клетка взаимным обменом с наружной средой, ни из межклеточной жидкости, ни из глии она не получит главного — белка. Белок, будь любезна, синтезируй сама. А нервной клетке белка нужно много, больше, чем другим клеткам, потому что расходы белка при работе нейрона необычайно велики.

Схема белкового синтеза общеизвестна. Белок производится на рибонуклеиновой кислоте (РНК), сама РНК при работе тоже расходуется, и ее воспроизводство в конечном счете упирается в дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). А та расположена в клеточном ядре, и количество ее строго определено.

Но попробуй с тем же запасом ДНК, который предназначен для маленькой клетки, обеспечить белком такую громадину, как гигантский нейрон!

В общем, природа нашла некий выход, облегчающий существование крупных клеток. Делается так: количество ДНК удваивается как будто при делении клетки, а клетка не делится. Получается ядро с двойным запасом ДНК и, следовательно, с удвоенной способностью обеспечить клетку белком. Удвоение может повториться, и тогда запас ДНК в клетке станет учетверенным.

Обычно за единицу принимают количество ДНК в половой клетке и обозначают его как n. В большинстве клеток нашего организма ДНК содержится в количестве 2n, но в особенно крупных — и более того. Есть в мозге человека и других млекопитающих очень крупные нейроны: большие пирамиды, клетки Пуркинье, клетки спинальных ганглиев и некоторые другие. В них количество ДНК достигает иногда 8 и даже 16n!