Стань таким, как я хочу
Игрушка должна быть безвредной. Сколь обоснованное негодование вызывают у нас сообщения об использовании токсичных красок при производстве детских игрушек. И понятно, что самая лучшая
Биотехнологическая фирма Allerca из Сан-Диего в Калифорнии предлагает покупателям домашних кошек, не вызывающих аллергию, по цене в четыре тысячи долларов. Вопреки распространенному мнению аллергию вызывает не кошачья шерсть, а белок, содержащийся в слюне и выделениях кожных желез. Вылизывая шерсть, кошки переносят на нее этот белок. Механизмы, обеспечившие гипоаллергенность животных, держатся в секрете. Речь якобы идет об обычной селекции, хотя кажется странным, что столь сложную задачу удалось решить за относительно небольшое время. Конкуренты Allerca не скрывают, что пытаются вывести аналогичных животных, используя генную инженерию.
Все ли недостатки кошек исправлены в новой породе? Нет. Кошки царапаются, гадят, испытывают сексуальное возбуждение, приносят котят, убегают из дому и, наконец, умирают. На все эти недостатки начато планомерное наступление с помощью адекватных методов. От сексуальности и ее нежелательных последствий спасут гормональные
Увы, пока обычно получается по-другому: животные не хотят подчиняться нашим намерениям. В свое время «КТ» сообщала о планах генетической войны с ядовитыми жабами-агами, победоносно расселяющимися по Австралии (#570). Сто миллионов австралийских аг нанесли серьезный ущерб местной фауне. Проблема не терпит, и ввиду незрелости высокотехнологичных мер борьбы австралийское правительство решило использовать проверенные методы. Сдерживать распространение жабы будет регулярная армия. А ведь аги появились в Австралии не из ниоткуда: их специально развозили по миру с их исторической родины, Южной Америки, для борьбы с вредителями сахарного тростника.
Защищая родину, войска будут бороться с агой. Как ее уничтожать? Мы живем в цивилизованном мире, и армия должна использовать самый гуманный (то есть человечный? странно… может, буфонный - жабный?) способ. Например, их можно расстреливать резиновыми пулями или мозжить битами. Профессиональные защитники природы настаивают на замораживании жаб до смерти в морозилках - так они меньше всего мучаются. По сравнению с заливанием напалмом живых птиц, то ли заболевших, то ли не заболевших птичьим гриппом, это большой прогресс.
Мы живем в сложном, часто жестоком мире. Покидая этот мир вследствие болезни или в зубах хищников, населяющие его существа испытывают страдания, которые не регулируются никакими обществами защиты животных. Мы - часть этого мира, которая начала переделывать все остальное по своему разумению. К сожалению, не всегда негодные животные оправдывают наши ожидания. Делать их такими, как нам надо, мы будем, используя весь арсенал методов - от напалма и морозильных камер до генетической инженерии. Но почему наши действия напоминают хаотичные игры неуравновешенного ребенка, а не расчетливые шаги дальновидного управленца?
Война с жабой
Человечество готово начать генетическую войну с одним из видов животных. Как вы думаете, какой вид удостоился сомнительной чести стать мишенью для нашего нападения? Это обитающая в Австралии жаба ага, Bufo marinus (на фото), один из самых крупных видов жаб (встречаются особи длиной более 20 см). Ага — уроженец Южной Америки, но расселена человеком почти по всем тропическим странам для борьбы с вредителями. В XIX веке ее завезли и в Австралию, на плантации сахарного тростника в северном Квинсленде. Расселяясь по материку (со скоростью, которая может превышать 20 км в год), эти жабы дают наглядный пример эволюции в действии. Изучая их географическую изменчивость, специалисты зарегистрировали накопление отличий от исходного, американского типа.
В Австралии распространение аги вызывает немало бедствий. Она поедает редкие виды беспозвоночных и мелких позвоночных. Жаба лишает пищи исконные виды. Наконец, когда местные виды (от собаки динго до крокодилов) поедают аг, они погибают от отравления секретом их надлопаточных желез.
Ага чрезвычайно пластична. Анекдотичный пример ее приспособляемости: на пасеках жабы залазят друг другу на спину, чтобы дотянуться до летка, на котором можно ловить пчел одну за одной. Наконец, ядовитый секрет жаб начали использовать наркоманы. Действующее начало «дымка», который дон Хуан давал курить Карлосу Кастанеде, — буфотенины, группа аминов, впервые найденных в яде рода Bufo, к которому относится и ага. Впрочем, в яде аги буфотенины содержатся в составе букета с другими токсинами (например, сердечноактивными стероидами буфадиенолидами), так что на такую охоту за кайфом могут пойти только совсем безбашенные ценители.
Как бороться с наступающими миллиардами жаб? Одно время пытались использовать опасный для аг вирус, найденный в Венесуэле, на их родине. Увы, он поражал и местные виды бесхвостых. Теперь удалось найти ген, экспрессия которого вызывает у головастиков аг иммунный ответ, препятствующий прохождению их метаморфоза. Для перенесения этого гена жабам можно использовать ранавирусы — группу относительно крупных вирусов, паразитирующих на бесхвостых амфибиях.
Решение о применении генетического оружия еще не принято: работы над ним не закончены, и оно не прошло тестирование на безопасность для других видов. Применение нового вида биологического оружия пока можно предотвратить. Может, лучше все же жаб потерпеть?
Не ходите, дети, в Африку гулять!
Помните, когда информация о СПИДе только появилась, многие рассматривали его, как секретное оружие, созданное в военных лабораториях? Сейчас ясно, что ситуация гораздо сложнее. ВИЧ — один из многих ретровирусов, встречающихся у африканских обезьян, да и не только у них. Сейчас в Африке наблюдается распространение иммунодефицита львов, передающегося, в частности, во время стычек между самцами. По всей видимости, возбудитель СПИДа передавался от обезьян человеку неоднократно, но только в условиях нынешнего стирания племенных и национальных границ смог распространиться по всей планете. Всем понятно, сколь остра эта проблема:
Специалисты Медицинского института Джона Хопкинса в Балтиморе обследовали кровь 930 охотников на обезьян (в частности, горилл) из Камеруна. В крови тринадцати из них найдено шесть различных ретровирусов, принадлежащих к той же группе, что и ВИЧ, причем два вируса зарегистрированы у человека впервые. Вероятно, охотники заразились ими, поедая убитых обезьян. Хотя эти вирусы «не дотягивают» до возбудителя СПИДа, они способны вызывать онкологические и неврологические болезни, а также воспаления. Еще одна опасность связана с тем, что если в организме одного человека развиваются несколько вирусных инфекций, их возбудители могут обмениваться функциональными блоками, потенциально создавая новые, более опасные сочетания. Не ясно, насколько широко могут распространиться новоприобретения охотников, но, пожалуй, от питания обезьянами стоило бы воздержаться.
«В Африке акулы, в Африке гориллы, в Африке большие, злые крокодилы…» Кто бы мог подумать, что наибольшая опасность в этом перечне — гориллы?
До седьмого колена
Исследователи из Университета штата Вашингтон зарегистрировали феномен, требующий серьезного осмысления. Последствия воздействия пестицидов на крыс сохранялись в течение нескольких поколений, хотя младшие поколения и не подвергались действию ядовитых веществ. Патологические последствия отравления не связаны с генетическими изменениями (мутациями): они передаются на эпигенетическом уровне, влияя на регуляцию генной активности.
Беременных крыс подвергали действию пестицидов, нарушающих работу эндокринной системы. Воздействие приходилось на тот период беременности, когда у зародышей формируются половые признаки. Нет ничего удивительного, что у родившихся особей были нарушены функции половой системы: снижено количество сперматозоидов, понижена способность к оплодотворению. Правда, получить от них потомство все же удалось.
Чем примечателен описываемый результат? Обнаружен еще один класс приобретенных признаков, которые могут наследоваться. По большому счету, это далеко не первые данные подобного рода. Увы, вряд ли стоит надеяться, что большинство генетиков перестанет считать представление о ненаследственном характере приобретенных признаков краеугольным камнем своей науки.
Теория теорией, но из обнаруженного феномена вытекают и важные практические выводы: возможно, опасность пестицидов сильно недооценена. Нынешние оценки долгосрочного влияния выбрасываемых нами в среду токсинов говорят лишь об их способности вызывать мутации, но совершенно не рассматривают эпигенетические феномены. Существование этого класса явлений хорошо доказано, хотя молекулярные механизмы, обеспечивающие его реализацию, изучены явно недостаточно.
А теперь сопоставьте полученные американцами результаты со снижением способности к оплодотворению, зарегистрированным у мужчин по всему земному шару. Этот факт и сам по себе говорит о серьезных аномалиях, вызванных, скорее всего, химическим загрязнением среды. Добавьте сюда перспективу сохранения подобных нарушений на протяжении нескольких поколений даже в случае успеха в борьбе за чистоту среды. Разве это не достаточное основание, засучив рукава, взяться за изучение эпигенетических механизмов?
Долгая жизнь круглых червей
Эразм Дарвин, эксцентричный дедушка Чарльза Дарвина, считал, что периодически следует проводить совершенно безумные эксперименты. Реализуя эту идею, он, в частности, играл на трубе перед тюльпанами в своем саду. Эксперимент, проведенный сотрудниками центра Washington University School of Medicine в Сент-Луисе, штат Миссури, из той же оперы. Они изучали, как влияют различные лекарства на продолжительность жизни круглых червей. На роль подопытного был выбран Caenorhabditis elegans, модельный организм во многих исследованиях в области биологии индивидуального развития (эти черви живут очень недолго и хорошо изучены).
Неожиданно выяснилось, что противосудорожные лекарства, используемые при эпилепсии, продлевают жизнь червей почти в полтора раза! Конечно, круглые черви не страдают от эпилепсии и без всяких лекарств. Можно предположить, что зарегистрированный результат отражает ключевую роль нервной системы во всех процессах, в том числе и старении. Хотя до сих пор воздействие противосудорожных препаратов на продолжительность жизни больных эпилепсией не регистрировалось, такую возможность нельзя исключить. Она будет изучаться в ближайшее время, параллельно с экспериментами на мухах и мышах.
Засланный казачок
В начатом во время оно диалоге с животным миром сказано новое слово. До сих пор люди общались с животными напрямую. Конечно, истории известны некоторые примеры использования моделей живых существ. Огородники ставили на поле сбитое из палок пугало, надевая на него собственные
Французско-бельгийско-швейцарский коллектив ученых создал робота, который проникает в скопления тараканов, устанавливает с ними контакт, а потом, как крысолов из Гаммельна, выводит их в заранее подготовленные места. Что происходит с тараканами дальше, не сообщается.
Основная функция робота, названного InsBot, — быть провокатором. Он пропитан тараканьими запахами, движется понятным для них способом и вообще кажется тараканам чуть ли не родственником. Тараканы — коллективисты, которые лишены лидеров. Когда они чувствуют возле себя похожее существо, твердо знающее, куда идти, то послушно идут следом.
Робот неплохо укомплектован: он имеет два 16-мегагерцовых процессора, свою операционную систему (InsBotOs), камеру и десять инфракрасных сенсоров. Колеса приводит в движение пара электромоторов. Работа над инсботом еще не закончена: следующая
Судя по фотографии, InsBot общается с перипланетами — крупным и агрессивным видом тараканов. Прусак рядом с перипланетой — что такса подле крокодила. Как жаль, что квартиры наших сограждан населены в основном прусаками! Может, чтобы не отстать от научно-технической революции, надо уже сейчас позаботиться о заселении жилищ более прогрессивным видом?
Кстати, робостроители уже не впервые используют тараканов как бионические модели для своих конструкций (то ли биологический кругозор неширок, но ли ходить далеко не хочется). Тараканы интересны и с точки зрения механизма их ориентации в пространстве, и в отношении управления ногами. Но сквозь уважительное отношение к таракану как к биомеханическому чуду природы не может не прорваться его восприятие как нежелательного сожителя. И вот наряду с многоногими концепт-роверами появляется тараканопровокатор InsBot.
Доживем ли мы до времен, когда заложенные роботараканом тенденции наберут силу? По небу полетят ведомые электронными поводырями стаи перелетных птиц. В океанах косяки рыб вслед за робовожаками отправятся прямо в шлюзы рыбозаводов. Даже дождевые черви займутся почвообразованием не каждый сам по себе, а в составе команд, возглавляемых червеботами. А домашние роботы станут столь же совершенными и многочисленными, как тараканы, заняв их экологическую нишу. Лепота!
Д. Шабанов. Стань таким, как я хочу // Компьютерра, М., 2006. – № 24 (644)
Д. Шабанов. Война с жабой // Компьютерра, М., 2004. – № 46 (570). – С. 19–20
Д. Шабанов. Не ходите, дети, в Африку гулять! // Компьютерра, М., 2005. – № 12 (584)
Д. Шабанов. До седьмого колена // Компьютерра, М., 2005. – № 24 (596)
Д. Шабанов. Долгая жизнь круглых червей // Компьютерра, М., 2005. – № 5 (577). – С. 13
Д. Шабанов. Засланный казачок // Компьютерра, М., 2004. – № 44 (568). – С. 20