Живое и неживое. В поисках определения жизни

Ныне все биологи – воскресители. Нет сомнений, что тихоходки, нематоды и коловратки способны высыхать, а затем возвращаться к жизни. Чем больше специалисты изучают этих животных, тем очевиднее становится, что сроки выживания подобных существ в таком подвешенном состоянии, из которого они могут вернуться в мир живых, даже еще длиннее. В 1950-е гг. группа исследователей собрала высохших тихоходок в Антарктиде. Беспозвоночных оставили в холодильнике на 30 лет, после чего поместили в теплую воду, и животные пробудились совершенно здоровыми. Нематоды, поражающие зерна пшеницы, способны выживать еще дольше – безжизненные волокна снова стали червяками через 32 года.

В последние десятилетия наука пополнила список воскресающих мухами, грибами, бактериями и другими видами. В Антарктиде с отступлением ледников обнажился мох, который высох и замерз как минимум 600 лет назад. После бережной посадки он дал новые зеленые побеги. В Сибири ученые нашли норы, вырытые сусликами ледникового периода 30 000 лет назад, в них оказались высохшие семена растения, известного под названием смолевки узколистной. Ученые вырастили из них здоровые растения, которые дали собственные семена[97].

Современным воскресителям пока еще не вполне ясно, как эти существа переживают подобную трансформацию. Обычно вода – необходимое условие бесконечных химических реакций, происходящих ежесекундно в каждой клетке. Она также помогает мембранам поддерживать нужную гидрофобную структуру и направляет белки так, чтобы их спирали и листы сохраняли требуемую укладку. Когда клетка теряет воду, химические реакции буксуют и останавливаются. Белки слипаются вместе, образуя токсичные агрегаты; клеточные мембраны превращаются в липкое желе. В принципе, наш организм способен переносить временную потерю небольшого количества воды – почки выделяют меньше мочи, сердцебиение учащается, чтобы увеличить поступление кислорода в клетки, – но стоит потере воды превысить несколько процентов от массы нашего тела, как у нас начинают отказывать внутренние органы и вскоре наступает смерть.

Тихоходки же и им подобные способны терять всю воду. Можно сказать, что они в таком виде больше не относятся к живым, ведь уже не могут осуществлять химические реакции, необходимые для жизни. Однако они и не мертвы. Если полить водой кого-то, кто умер от обезвоживания, он не поднимется. Будет мокрый труп, и всё. Но если оросить высушенную тихоходку, то через считаные минуты перед вами будет подвижное, способное к питанию и размножению животное. Эта серая зона существования получила собственное название – криптобиоз, описанный одним из научных коллективов как «третье состояние – между жизнью и смертью»[98].

Когда представитель криптобиотического вида начинает высыхать, он облегчает себе переход в это состояние. Некоторые виды реагируют на обезвоживание, синтезируя сахар под названием «трегалоза». Благодаря своему химическому строению трегалоза способна удерживать белки в нужной конфигурации так же, как вода. Но, в отличие от воды, она не испаряется в сухих условиях. Этот запас псевдоводы дает высыхающему организму дополнительное время для подготовки к долгому криптобиозу. Многие виды синтезируют новый набор белков, которые связываются друг с другом и образуют нечто вроде биологического стекла. Оно укрывает ДНК и другие молекулы клетки в их трехмерной конфигурации, так что они будут готовы ожить, когда вода вернется.

Это третье состояние настолько устойчиво, что позволяет организмам переносить не только обезвоживание. Они способны выживать даже в космосе.

В 2007 г. группа ученых собрала тихоходок в Германии и Швеции, высушила их и положила в контейнер. Этот контейнер отправили с российской ракетой на околоземную орбиту. Десять дней животные находились в открытом безвоздушном пространстве. По возвращении на Землю они ожили от капли воды.

В 2019 г. люди отправили тихоходок еще дальше. Фонд Arch Mission Foundation затеял проект, который в журнале Wired был назван созданием «резервной копии нашей планеты»[99]. Участники проекта разработали миниатюрную Лунную библиотеку, в которую внесли 30 млн страниц информации вместе с образцами человеческой ДНК и тысячами высушенных тихоходок. Частная израильская авиакосмическая компания поместила эту библиотеку на борт аппарата «Берешит», который отправили на Луну.

Прямо перед посадкой отказал двигатель аппарата, и израильские инженеры потеряли след зонда. Скорее всего, он разбился о лунную поверхность. Может быть, библиотека осталась цела и лежит на месте падения. Земля всходит и заходит над тихоходками, а они, с клетками, замурованными в стеклянной гробнице[100] между жизнью и смертью, все ждут воды, которой им не суждено дождаться.

_______