Пятнистый осьминог, вырастив потомство, умирает - такая у него программа.
Исследователи очень близко подошли к возможному продлению молодости.
Академик биохимик Владимир СКУЛАЧЕВ, автор сенсационных разработок в области борьбы со старостью, прочел на телеканале «Культура» лекции о борьбе со старением.
В одной из лекций академик рассказал о том, как действует у живых организмов программа на гибель, а также о примерах «жизни без старости» в живой природе.С любезного разрешения телеканала «Культура» и самого академика Владимира Скулачева публикуем отрывки из лекции.
Приказ генома
Одна из основных парадигм биологии ошибочна, и наша задача - преодолеть эту ошибку и построить биологию несколько иначе, а вслед за этим и медицину. Это очень амбициозный план. Большинство биологов и врачей не разделяют нашу точку зрения. Но даже если мы не правы, то кто-то должен пройти по этому пути. И мы решили быть теми, кто по пути пойдет.
Наша лекция называется «Homo sapiens liberatus». В переводе с латыни это будет «Человек разумный освободившийся». От чего освободившийся? Освободившийся от тирании генома. Мы своего рода машины, которые выполняют приказы генома. Как правило, разумные. И миллиарды лет эволюции привели к тому, что приказная система вполне соответствует интересам индивида. Но в некоторых случаях генетические программы оказываются контрпродуктивны. Например, программа старения. И поэтому подлежат отмене.
Мы носим в себе, как говорил великий немецкий биолог Август Вейсман, «семена смерти». В сентябре 1881 года Вейсман прочел лекцию во Фрайбургском университете, которая наделала очень много шума. Несколько лет общественность Европы задавала вопрос: в своем ли уме этот молодой немецкий биолог? Он утверждал: «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто, приобретенное вторично в процессе адаптации. Я полагаю, что жизнь имеет фиксированную продолжительность не потому, что по своей природе не может быть неограниченной, а потому, что неограниченное существование индивидуумов было бы роскошью без какой-либо проистекающей из нее выгоды. Изношенные индивидуумы не только бесполезны для вида, но даже вредны, поскольку они занимают место тех, кто здоров».
Вейсмана, как говорится, затюкали, обвинив в антидарвинизме.
В 1972 году Керр, Вилли и Курье напечатали в британском журнале по исследованию рака статью «Апоптоз как фундаментальный биологический феномен». Слово «апоптоз» - выдумка древнеримского врача Галена, который обратил внимание на простой факт: если сломать осенью ветку дерева, на которой еще есть живые листья, и проследить, что будет, то увидим - листья останутся на ветке, хотя и завянут. А вот листопад, то есть запрограммированная гибель листьев, очень полезен для растения, потому что дерево с листьями сломал бы снегопад.
Этот запрограммированный процесс гибели Гален назвал апоптозом.
Термин «апоптоз» стали применять к самоубийству клетки. Оказалось, что в любой клетке существует специальная программа биохимического самоубийства - когда включается целый каскад процессов, которые приводят в конце концов к смерти клетки.
|
Финал этой истории - это Нобелевская премия Хорвицу, Салстону и Бреннеру в 2002 году. У маленького червячка Caenorhabditis elegans размером в миллиметр ученые обнаружили гены, которые отвечают за индивидуальное развитие этого червячка. И среди этих генов - гены самоубийства клеток червячка. То есть, действительно, апоптоз - это генетическая программа.
О размножении
По биохимии дрожжевая клетка мало чем отличается от клеток мозга человека. То, что в клетках дрожжей тоже записана программа самоубийства, было доказано примерно 10 лет назад. К этому приложил руку мой приемный сын Федор Северин, когда работал в Германии.
Как правило, дрожжи размножаются вегетативно, то есть простым делением. Но когда им становится плохо, они вдруг решают перейти на половое размножение. В этом есть большой смысл, потому что при половом размножении происходит перемешивание генетического материала отца и матери. У дрожжей есть вещества, феромоны, благодаря которым клетки привлекают клетки противоположного пола (дрожжи оказались двуполыми существами) и происходит половое размножение. Но дрожжи - несчастные существа: не умеют сами двигаться. Все их движения - это либо беспорядочное броуновское, либо их несет поток жидкости. Во время этих случайных движений, если клетка противоположного пола оказывается вблизи, две клетки соединяются, наступает половое размножение, сигналом к которому служат феромоны. Но часто склеивание происходит неудачно. А феромон продолжает выделяться в узкую щель между двумя склеившимися клетками. И в конце концов феромон убивает неправильно склеивающиеся клетки, тем самым стимулируя популяцию дрожжей на использование полового размножения. Или занимайся половым размножением, или умри. А к смерти-то приводит не какой-то яд, а вещество, которое вырабатывается самой клеткой. Это способ переключить популяцию дрожжевых клеток с уже невыгодного вегетативного размножения на более выгодную стратегию полового размножения. И вот когда начали сравнивать этапы этого пути с апоптозом клеток человека, то оказалось, что они удивительно похожи. И там и здесь ключевые стадии процесса совпадают.
О самоубийцах
Но что нам до одноклеточных? Может быть, это некий выверт эволюции, который работает применительно к одноклеточным, а для многоклеточных - нет? Однако еще Вейсман в своей книге, которую он написал после своей знаменитой лекции, приводит примеры самоубийства многоклеточных организмов. Один из примеров - бамбук. В июле среди буйства зелени иногда можно найти засохший куст бамбука. Что заставило бамбук засохнуть в разгар лета, когда осень далека? А фокус в том, что раз в 15 - 20 лет бамбук переходит, как и дрожжи, от вегетативного размножения к половому. Зацветает, образует семена. И, как только семена созрели, он гибнет. Это, безусловно, запрограммировано. Ежу ясно, зачем нужно самоубийство бамбука. Если бы семена упали на землю в густой бамбуковой заросли, они бы там не смогли выжить и прорасти. Семенам необходимо, чтобы старое растение умерло и освободило им место для жизни. Тогда семена попадают на свободную почву, да еще и удобренную телами погибших родителей. Для эволюции бамбука выгодна их гибель, поскольку способствует переходу на половое размножение и увеличивает разнообразие потомства.
Кстати, у клещей это происходит не так спокойно, последовательно, как у растений. Есть вид клещей, у которого клещата внутри матери прогрызают дорогу на свет божий. И, рождаясь таким способом, они убивают свою мать.
Любовь и смерть
Еще интереснее с осьминогом. Самка пятнистого осьминога после отложения яиц свирепо охраняет кладку, поскольку это лакомство для других существ. Но, как только вылупились осьминожки и разбрелись по окрестности, мамаша теряет к ним интерес, еще хуже, теряет аппетит. И через время погибает от голода. Если у осьминожихи удалить так называемую оптическую железу, то животное продолжает питаться и продолжительность жизни возрастает в несколько раз.
Но, пожалуй, самый яркий пример - его приводит Вейсман - это поденка. Ее личинка живет в воде около месяца, наслаждается жизнью, а потом превращается в имаго, несчастного урода, у которого не в порядке ротовой аппарат. Поденка не может есть и поэтому через пару дней погибает, успев за это время спариться и отложить великое множество яиц. И самец, и самка поденки могут быть отцом и матерью только один раз.
Или возьмем богомола. Семяизвержение при половом акте у самца богомола происходит только после того, как его обезглавит самка. Пока есть голова, из мозга, по-видимому, идут непрерывные сигналы, тормозящие семяизвержение. Самка отъедает голову самца в конце полового акта, потом откладывает яйца и тоже погибает.
То же и у некоторых пауков. Маленький паучок-самец во время полового акта вдруг начинает бешено теребить самку, вызывает как бы ее гнев, она вроде как со зла съедает своего возлюбленного. Безусловно, такое поведение записано в геноме самца.
Есть примеры и у млекопитающих. Это австралийская сумчатая мышь. Через пару недель после гона все самцы умирают. Их убивают собственные феромоны, которые самец выделяет, чтобы привлечь самку. Начинается чудовищный выброс стероидных гормонов в кровь. За этим следует колоссальная продукция адреналина, а затем и норадреналина, выходят из строя почки. Поразительно, но это тот же механизм самоуничтожения, основанный на действии феромонов, что и у дрожжей.
О загадке вуду
Если вы думаете, что для человека это чуждо, это дикость, которая существует в природе и к нам отношения не имеет, то вы ошибаетесь.
Есть такое понятие, как смерть вуду: когда один человек, не прибегая к насилию, а чисто словесно убивает другого человека. Это происходит у некоторых племен дикарей, когда шаман или глава племени приказывает умереть какому-то человеку и тот умирает. Не потому, что вешается или тонет, а потому, что у него происходит «биохимическое самоубийство», как у австралийской сумчатой мыши.
|
Лучше всего это было исследовано на австралийских аборигенах. В 20-е годы прошлого века описаны два случая. Этнографы записывали песни аборигенов. И оказалось, что некоторые песни - это заупокойное пение по еще живому человеку. И, когда эти песни в течение нескольких дней исполняются хором всей общиной, это приводит к смерти того, для кого поются. Этнографы записали это пение и стали следить. И когда в очередной раз аборигены запели, то этнографы позвонили в полицию. Нагрянули стражи порядка и выяснили, что отпевают еще живого человека. Этого человека спасли - вывезли из этой деревни, поместили в клинику. Но он чуть не умер от почечной недостаточности - точно так же, как умирают сумчатые мыши.
Во втором случае полиция пришла слишком поздно. И, хотя человек был госпитализирован, спасти его не удалось. Он умер от страшной почечной недостаточности.