Во что мы верим, но не можем доказать: Интеллектуалы XXI века о современной науке - Джон Брокман

Ортодоксальные биологи утверждают, что каждая клетка нашего тела содержит одну и ту же ДНК. Это и есть наша личность, наша уникальность. Все клетки нашего тела дублируются из уникальных стволовых клеток, и, соответственно, все эти мириады клеток-потомков поддерживают одну и ту же последовательность ДНК. Следовательно, когда мы представляем образец ткани для генетического анализа, не имеет значения, с какого участка нашего тела она взята. Обычно лаборант засовывает палочку с ваткой нам в рот, но точно так же он мог бы взять кусочек ткани с большого пальца ноги, из печени, с ресниц – и получить те же самые результаты.

Я верю, но не могу доказать, что ДНК нашего тела (и тел всех живых организмов) может быть разной в разных тканях. Мое предположение основано на том, что мы знаем из биологии, а именно: природа ненавидит однообразие. Нигде в природе мы не видим настолько точного единообразия, как в ДНК. Нигде больше нет подобной неизменности.

Я не думаю, что вариации ДНК в разных тканях очень велики. Действительно, генетические вариации между людьми относительно сглаженные, и среди всех животных они наименьшие. Поэтому разнообразие ДНК в разных тканях человеческого тела вряд ли больше, чем среди разных человеческих организмов – хотя может быть и по-другому. Скорее всего, изменчивость ДНК в разных тканях меньше расового разнообразия, но больше нуля.

Некоторые биологи уже знают (даже если этого не знает широкая общественность), что полная последовательность ДНК в наших клетках со временем меняется, потому что в каждом цикле деления хромосомы укорачиваются. В системе ДНК есть ошибка, из-за которой ДНК не способна дублировать себя, когда достигает самого конца своей цепи. Таким образом, в каждом цикле клеточного деления ДНК становится немного короче. Такое небольшое сокращение после каждого деления сегодня считается основной причиной смерти клеток – нашей собственной смерти. Но вариации, о которых я говорю, могут быть более фундаментальными. Я предполагаю, что ДНК мутирует в популяции клеток нашего тела точно так же, как в популяции наших тел.

То, что из этого следует, более чем любопытно. Прежде всего, если мое предположение верно, тогда имеет значение, из какого участка нашего тела взят образец ДНК. Важно и то, когда он взят, потому что вариации могут происходить в течение длительного времени. Если моя идея верна, эти вариации могут оказывать некоторое влияние на то, куда помещать зародышевые клетки, чтобы выращивать органы и ткани для замены поврежденных.

Пока у меня нет никаких доказательств этой гипотезы, но она доказуема. Она будет подтверждена или опровергнута, как только появится надежная и доступная технология расшифровки полной последовательности генома. А это случится очень скоро. Я верю, что, как только мы получим возможность периодически считывать полную версию собственной ДНК (много раз в течение жизни), конца сюрпризам не будет. Я не удивлюсь, если окажется, что владельцы домашних животных накапливают в своем организме крошечные фрагменты ДНК своих любимцев, которые так или иначе вместе с вирусами проникают в их клеточную ДНК. Или что в теле владельца молочной фермы можно обнаружить большие фрагменты бычьей ДНК. Или что ДНК в наших конечностях так или иначе отличается от ДНК в клетках нашей нервной системы.

Но все эти соображения – ничто по сравнению с главной возможностью прорыва в понимании вопроса. Мы неплохо представляем себе, как действует естественный отбор: менее приспособленные организмы умирают. Но когда дело доходит до понимания того, как в процессе дарвиновской эволюции возникает изменчивость, мы можем сказать лишь одно: «случайные мутации». Иначе говоря: «Мы точно не знаем». Если изменчивость ДНК в тканях тела действительно существует, и если ее можно легко наблюдать, периодически отслеживая полную последовательность генома, то мы сможем точно выяснить, как происходят мутации, существуют ли какие-нибудь их модели и закономерности, и в какой степени изменчивость вызвана самим организмом или окружающей средой. Все эти идеи бросают вызов концепции Дарвина – что организм не оказывает прямого влияния на организацию генетического материала клетки. Возможность отслеживать дрейф генов в теле может пролить свет на происхождение мутаций.

Даже если эти смелые идеи окажутся несостоятельными, стоит продолжать исследования – хотя бы ради того, чтобы выяснить, идентична ли ДНК в каждой клетке нашего тела. И если окажется, что не идентична, это удивит многих, но только не меня.

Мартин Новак – профессор математики и биологии Гарвардского университета и руководитель программы изучения эволюционной динамики. Его интересуют различные аспекты математической биологии; в частности, он занимается вопросами динамики инфекционных заболеваний, генетики онкологических заболеваний, эволюции сотрудничества и языка. Автор книги «Динамика вируса» (в соавторстве с Робертом Мэйем).

Я верю, что следующие аспекты эволюции соответствуют реальности, хотя не знаю, как это проверить с помощью (адекватных) исследований.

Самые важные шаги эволюции очень устойчивы. В процессе эволюции многоклеточные организмы возникали не меньше десяти раз. Существует несколько независимых причин эусоциальности (термин, используемый для обозначения высшего уровня социальной организации животных. – Прим. ред.). От приматов к людям ведут несколько линий наследования. Если бы в процессе эволюции наши предки не придумали язык, это сделал бы кто-то другой. Отличительные признаки человека – способность к сотрудничеству и язык. Все качества, присущие исключительно человеку, – производные языка.

Математика – это язык и, следовательно, продукт эволюции.

Том Стендедж – редактор по технической терминологии журнала The Economist, автор нескольких книг о науке и технологии, в том числе «История мира в шести стаканах».

Я верю, что излучение мобильных телефонов безвредно.

Мои аргументы основаны не на научных доказательствах (потому что их немного, а те, что есть, либо не обнаружили никакого влияния, либо статистически сомнительны), но на исторических аналогиях. Раньше люди боялись линий электропередач и электронного излучения компьютерных экранов (устройств визуального отображения, VDU). Их тоже считали опасными, но годы исследований – а в случае линий электропередач целые десятилетия – не дали никаких убедительных свидетельств их вреда.

Мне представляется, что мобильные телефоны – современный пример уже знакомой модели: люди боятся, что технологии могут быть вредны для здоровья, и даже если никакие исследования этого не доказали, звучат призывы продолжать их.

Основная проблема, конечно, в том, что невозможно доказать обратное. Во время жарких дискуссий по поводу генетически модифицированных злаков в Европе постоянно звучали требования доказать, что технологии генетической модификации безвредны. Точно так же после паники, связанной со вспышкой губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭКРС) в Великобритании, ученых то и дело просили доказать, что британскую говядину можно есть. Но отсутствие вреда доказать невозможно. Отсутствие доказательств не доказывает их отсутствия. Можно лишь искать доказательства вреда. Если мы их не находим, можно поискать еще раз. Если мы снова их не находим, вопрос остается открытым. «Отсутствие доказательств вреда» означает и «невредно, насколько нам известно», и «нам до сих пор неизвестно, вредно это или нет». Но когда ученые так говорят, их начинают несправедливо обвинять в отсутствии логики.