полового размножения родителей. С точки зрения наших одноклеточных гамет, он представляет собой продукт бесполого размножения зиготы. Именно это бесполое размножение, собственно, приводит к приросту биомассы. Что же касается слияния двух клеток в одну, то сами сливающиеся клетки явно не считают это размножением.
Строго говоря, «размножиться» типичный одноклеточный организм может только однажды, разделившись на две клетки[13]. То есть появление двух новых клеток сопровождается исчезновением старой. Но многоклеточный организм, произведя потомство, не исчезает – он может повторять процесс многократно, что и делает наше половое размножение собственно размножением. Это полнейший переворот самого понятия.
Смерть – это новый элемент в типичном жизненном цикле живого организма.
Конечно, одноклеточные существа умирали и раньше. Помимо относительно недавней перспективы быть проглоченной, любая древняя клетка могла запросто остаться без источника питания и попросту раствориться в океане, а то и свариться в каком-нибудь кипящем фонтане. Для одноклеточного смерть означает поражение. Сварился – значит не поделился, а другой задачи у одноклеточного нет. Смерть отрубает его генетическую ветку с вечно растущего древа жизни.
Но для многоклеточного смерть – это не поражение, а часть программы.
Почему многоклеточный организм обязательно должен умереть? Прежде всего надо отметить, что для среднего живого существа вопрос стоит не в том, зачем в принципе нужна смерть, а в том, кто, когда и как его съест. Фантазии на тему вечной жизни – это человеческая роскошь.
В принципе, обратившись к научной фантастике, вполне возможно представить нестареющий многоклеточный организм (скажем, жука – у меня скоро начнутся колики от слова «организм»). Вечный жук – это не то же самое, что вечный двигатель. Вечных двигателей быть не может, потому что для этого требуется создать энергию из ниоткуда. Вечный жук совсем необязательно должен создавать энергию – наоборот, ему требуется постоянно хорошо питаться, потреблять всякие витамины и антиоксиданты, чтобы поддерживать свое вечное тело в вечном состоянии. Вечный жук не противоречит законам биологии или физики. И все-таки вечных жуков не бывает. Любой жук, даже если его никто не ест, рано или поздно постареет и умрет.
Причина существования старения – сложный и неоднозначный вопрос. Производство нового организма отнимает колоссальное количество времени и энергии. Казалось бы, несопоставимо дешевле с эволюционной точки зрения продлить жизнь старому – так почему этого не произошло за миллионы лет эволюции?
Тут есть несколько версий. Одна из версий состоит в том, что вероятность размножиться с возрастом снижается (чем ты старше, тем удивительней, что тебя еще не съели), а значит, на проблемы со здоровьем, проявляющиеся с возрастом, хуже действует естественный отбор (рак у детей – большая проблема для популяции, а рак у стариков на генофонд влияет мало). По другой версии в генах прописана своего рода «техподдержка» организма (включая защиту от повреждений ДНК), но эта техподдержка делит «финансирование» с отделом размножения, поэтому эволюция распределяет между ними бюджет, из-за чего рано или поздно контракт на техподдержку просто истекает, и организм умирает от накопления мутаций18,19.
Причина неминуемой смертности жуков не в том, что жук непременно должен прийти в негодность. Суть в том, что гермоплазме жука не нужны вечные жуки. Ее заботы – не жучьи, а эволюционные. Гермоплазме нужно двигаться вперед, чтобы оставаться в живых. А шаги свои она мерит поколениями.
Бактерии, вечные коллективисты, при всем своем групповом подходе к решению проблем всегда остаются отдельными клетками. Эукариоты, приняв индивидуализм как жизненный принцип, то и дело норовят сделать из разных клеток какую-нибудь гиперклетку, наподобие суперорганизма у муравьев. Диплоид – первая из таких гиперклеток. Вроде бы одна, а на самом деле две. Работает как единый организм, но управляется двумя наборами генов. Многоклеточный организм – вторая. Выглядит как много клеток, а на самом деле одна большая зигота. Как это ни парадоксально, переступив порог нашей эукариотической империи хищников и эгоистов, мы стали с бóльшим интересом относиться к себе подобным.
Тут прослеживается более глубокая тема, чем слипающиеся клетки: эволюционное возникновение нового из совокупности старого. Жизнь – это наслоение уровней, каждый из которых состоит из компонентов предыдущего, но не сводится к этим компонентам. Многоклеточный организм – это не просто много клеток. Диплоид – это не просто два гаплоида. Клетка – это больше, чем кучка хромосом и белков. Молекулы – не просто набор атомов. В каждом из этих случаев целое больше, чем сумма компонентов.
У этого феномена много названий: синергия, холизм, системный эффект. Я пользуюсь словом «эмерджентность», потому что так его назвал Андрей Игоревич Гранович на первой лекции по зоологии в мой первый день на первом курсе биофака СПбГУ. Тогда я, конечно, был слишком поглощен свежеоткрывшимся мне статусом студента-универсанта, чтобы обращать внимание на такую ерунду, но я помню момент при подготовке к сессии, когда я перечитал первую страницу конспекта и вдруг все понял. Как из неживого вырастает живое, как оно находит новые способы существования, как оно усложняется в процессе, как оно выглядит в результате. Эмерджентность! Ради таких моментов, пожалуй, существует высшее образование. Я до сих пор благодарен Андрею Игоревичу за то, что он открыл для меня это слово, да и вообще страсть к скрытому смыслу живого.
Эмерджентность – очень простая идея: нечто больше, чем сумма его компонентов. Молекула – это не просто несколько атомов, это еще и их особая конфигурация. Предложение – это не просто набор слов, это смысл, который вырастает (англ. emerge) из их взаимоотношений. Мелодия – это не просто столько-то нот до и столько-то нот ре. Это то, как они соотносятся во времени. Короче говоря, у системы есть свойства, которых нет у ее компонентов. Это и есть эмерджентность.
Но в случае вечно движущейся живой природы эмерджентность – не просто удобный термин. Это долгосрочная стратегия выживания, способ вечно создавать новое там, где возможности кажутся исчерпанными. Именно это искусство создания новых уровней, как мы увидим в следующей части книги, в совершенстве постигли эукариоты.
Во всяком случае, извлекая из глубин своего многоуровневого мозга это многоуровневое предложение, я с теплом думаю о древних эукариотических предках и их ненасытной погоне за сложностью.
Часть IIОткуда взялись мы
5. Сложение движения
Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Слово животное происходит от старославянского живот, то есть «жизнь». Живот, как предполагается, восходит к праиндоевропейскому гвивоте, от которого происходит и греческая биота, и латинская вита. «Животное» по-английски – animal, имеет истоки в латинском слове anima, в основе которого и тут лежит праиндоевропейский корень ане-: «дыхание». Другое слово, которым иногда обозначают животных, зверь, восходит к греческому тэр, ну а тот, естественно, тоже к праиндоевропейскому предку, гвер – «дикий», от которого также ведет родословную, например, английское слово feral – «одичавший».
В этой книге я уделяю много внимания этимологии, потому что этимология – это эволюционная история слов, а значит, ключ к пониманию человеческих идей. Что такое животное с точки зрения пращуров? По крайней мере праиндоевропейцы, культурные предки множества народов от Европы до Индии, решили, что животное – это нечто живое, дышащее и дикое.
Глупо, конечно, спорить с пращурами, но по современным представлениям эти их определения животных никуда не годятся. В чем проблема «живого, дышащего и дикого»? В том, что при ближайшем рассмотрении эти качества никак не отличают животных от не-животных.
Что считать живым, а что не считать – это, конечно, даже сегодня вопрос скорее лингвистический, чем биологический. Но если следовать подходу NASA и считать жизнью любую «химическую систему, способную к эволюции», то в эту систему одинаково вписываются и человек, и другие животные, и растения, и микроорганизмы. Да и вообще, с сегодняшними знаниями, например, о сходствах растительной и животной клетки, сложно оправдать такое определение жизни, при котором утка считается живой, а камыш – неживым. Дышать, как мы выяснили в прошлой главе, после «кислородного холокоста» тоже умеют почти все, а уж что касается дикости, то, например, к соснам это слово подходит гораздо лучше, чем к кошкам.
И все-таки животные однозначно выделяются из окружающего мира. В большинстве случаев человек может безошибочно отличить животное от не-животного, даже если он никогда его раньше не видел и даже если оно ни на что не похоже. Осознанно или неосознанно, мы используем для этого один центральный признак, по совершенно неясным для меня причинам не вошедший ни в один из известных мне синонимов «животного».
Животные двигаются.
До написания этой книги я никогда не задумывался, что слово анимация, например, имеет именно «дыхательный» корень: анимировать – значит вдохнуть во что-то жизнь. Я был убежден, что анимировать, значит приводить в движение. Анимационный фильм – это фильм из двигающихся картинок. Аниматронная кукла – это двигающийся динозавр на шарнирах. Аниматор на турецком курорте – это дядька, который заставляет людей плясать. В основе всех этих семантических конструкций – древняя ассоциация между жизнью, дыханием и движением. И все-таки любопытно, что при наличии исключительно «двигательных» корней (например, греческого