Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана — страница 13 из 44

Другой работой Дилл на "Колдуне II" была помощь Хоффману и другим ученым на борту в сборе образцов. Мы называли себя "свитой Джеффа", - говорит она. Дилл также вела некоторые записи в журнале во время экспедиции и помогала планировать и отслеживать маршрут.

"Лодка простояла в Ньюпорте три месяца", - говорит Хоффман. "Я вернулся в Роквилл, загрузил кучу оборудования, например, новые фильтрующие установки, и отвез их в Ньюпорт, где мы и собрали новую систему фильтрации. Мы сделали "руку" для погружения в воду вместе с насосом, чтобы доставлять образец в фильтр с поверхности, и внесли некоторые другие изменения".

Отплыв из Ньюпорта 17 ноября, Sorcerer II направился в Аннаполис, штат Мэриленд, где завершил подготовительные работы и модификации. Он прибыл на следующий день в густом тумане, окруженный, по словам судового журнала, "интенсивным движением" других судов. Расположенная примерно в сорока пяти милях от института JCVI в Роквилле, стоянка обеспечила легкий доступ к потоку ученых и технологов, которые приходили и уходили, устанавливая все новое оборудование, включая компьютеры, сонары, приборы, средства связи и микроскопы.

В Аннаполисе Хоффман работал с Синди Пфаннкоч и другими учеными института над усовершенствованием протокола отбора проб. В частности, они закрепили на болтах ранее неустойчивые держатели фильтров и выяснили, сколько воды нужно прокачивать через фильтры. Они также отточили процесс вскрытия, распыления и подготовки образцов микроорганизмов для секвенирования после того, как они были доставлены на самолете обратно в Роквилл, а Пфаннкоч возглавила операцию секвенирования Sorcerer II в JCVI.

В Аннаполисе Крейг, Чарли Ховард и другие ключевые организаторы также окончательно определились с маршрутом. "Крейг решил, куда мы отправимся в общих чертах, - вспоминает Чарли Ховард, - скажем, на Кокосовые острова и на Галапагосы, что было обязательным условием. Французская Полинезия тоже была обязательным пунктом, а также острова Кука и Фиджи. Существует обычный маршрут плавания, по которому люди отправляются на запад вокруг света, где ветра и течения благоприятны, - обычный миграционный маршрут для парусников и более ранних парусных судов, которому мы обычно следовали".

Изначально Крейг хотел сделать петлю вокруг Южной Америки, обогнуть мыс Горн и войти в Тихий океан. "Но море и течения не были идеальными, - говорит Говард. План Б - маршрут, который они в итоге выбрали - заключался в том, чтобы пройти через Панамский канал и затем продолжить путь на запад в Тихий океан.

Другой проблемой южноамериканского плана была почти полная уверенность в том, что правительство Бразилии отклонит любой запрос на взятие проб в своих территориальных водах. Подозрения относительно мотивов экспедиции и опасения по поводу того, кто может получить прибыль от обнаруженных ценных микробов, продолжали возникать во время путешествия, пока команда Боба Фридмана из JCVI согласовывала разрешения на взятие проб в территориальных водах стран, расположенных вдоль запланированного маршрута.

Одной из проблем на этих переговорах была интерпретация условий договоров о биоразнообразии, принятых в 1990-х и начале 2000-х годов, которые местами были несколько расплывчатыми. В частности, для любой стороны, желающей взять природные ресурсы страны для проведения исследований, правила получения разрешения были неясны. Это привело к дискуссиям о том, как определить потенциальную ценность невидимых организмов, которые в большинстве случаев никогда не были охарактеризованы и может иметь или не иметь потенциальное коммерческое применение или ценность. Также трудно сказать, действительно ли многие из наиболее распространенных микробов, встречающихся в океанах, принадлежат какой-то одной стране.

"Одна из ироний всей этой ситуации, - говорит Роберт Фридман, - заключалась в том, что микробы, о которых мы говорим, постоянно перемещались в океане". Ведро микробов в территориальных водах одной страны во вторник могло к среде "принадлежать" другой стране - или вообще не принадлежать никакой стране, если морская вода попадала в международные воды.

Во время этого заключительного подготовительного периода Крейг заканчивал финансирование проекта. Во многих отношениях это было так же амбициозно и примечательно, как и само путешествие. К основным статьям расходов относились такие технологии, как секвенирование, которое в начале 2000-х годов стоило поразительно дорого, и бюджет на техническое обслуживание, необходимое для поддержания на плаву стофутового исследовательского судна. Основные расходы также связаны с необходимостью обеспечивать питание, провизию и безопасность команды в открытом море и в отдаленных портах. JCVI смогла профинансировать часть этих расходов, покрыв расходы на экипаж и эксплуатацию судна. Кроме того, ключевым спонсором и помощником стала программа биологических и экологических исследований Министерства энергетики США, которая финансировала проекты Крейга с середины 1990-х годов. Ключевую роль в этой поддержке сыграл директор программы Ари Патринос, который предоставил первые средства на реализацию проекта "Геном человека", а позже запустил программу Министерства энергетики по системной биологии под названием Genome to Life Program и Объединенный институт генома. Патринос также помог инициировать проект Международной группы экспертов по изменению климата и Программа исследований глобальных изменений США.

Ари Патринос обеспечил Крейгу не только деньги, но и моральную и политическую поддержку, поскольку Министерство энергетики выплачивало значительные гранты, несмотря на враждебное отношение к нему со стороны некоторых представителей традиционного научного сообщества. "Крейг может вызывать отторжение у некоторых людей, - говорит Патринос, - и все отзывы были в основном негативными в отношении проектов по отбору проб океана". Это имело значение, поскольку большая часть процесса предоставления грантов в DOE и других правительственных агентствах осуществляется на основе научной экспертной оценки.

Они сказали мне: "Этот Вентер пытается заставить вас финансировать его кругосветное путешествие", - вспоминает Патринос. "Но я знал, что он делает, совмещая плавание и исследования, и не вижу ничего плохого в том, чтобы развлекаться, занимаясь наукой. Поэтому я пошел против своих рецензентов, что можно делать, когда ты работаешь в Министерстве энергетики - они дают тебе достаточно веревки, чтобы повеситься. Вы не можете делать это постоянно, но я подумал, что здесь есть несколько самородков, которые могут оказаться очень, очень полезными".

По его словам, Патринос также имеет опыт работы, который позволил ему понять идеи Крейга о том, что биология должна быть большой. "Я начинал как инженер, - сказал он, - и получил докторскую степень по инженерным наукам, которые применяются в таких областях, как атмосферная турбулентность, циркуляция океана и атмосферы и так далее. Поэтому я видел ценность различных инструментов, которые разрабатывались для развития бионаук. Инженерное образование также позволило мне не уклоняться от большой науки, как предлагал Крейг".

"В Управлении по науке Министерства энергетики доминировали физики-ядерщики, физики высоких энергий и химики, - говорит Па-тринос, - которые использовали большие инструменты для развития своей науки. Биологи в то время были очень, очень робкими. И очень медленно, но упорно мы продвигали все это вместе с ними. Так что для меня Крейг был одним из тех людей, которые пели мою песню. Я считал, что нет никаких причин для того, чтобы ученые-физики доминировали в большой науке. Пришло время биологии стать большой, и он понял это раньше многих других".

Еще одним важным спонсором стал Фонд Гордона и Бетти Мур. Он предоставил несколько грантов, в том числе 24,5 миллиона долларов на закупку инструментов для анализа данных Sorcerer II и обеспечение доступа к ним ученых по всему миру. Ответственным лицом в Фонде Мура был Дэвид Кингсбери, бывший помощник директора Национального научного фонда. "По образованию я молекулярный биолог и микробиолог", - говорит Кингсбери. "Кажется, я впервые встретил Крейга, когда он был аспирантом в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Я сам только что закончил учебу. Он был колоритной фигурой, по-своему уникальной, даже в то время".

"Поддержка фонда началась в 2003 году, ближе к концу года", - вспоминает Кингсбери. "Мы искали область для поддержки, которая имела большой потенциал, была готова к развитию с научной точки зрения, но не получала должной поддержки. В фонде было принято решение поддержать инициативу в области морской микробиологии, и тогда они позвонили мне".

"У нас была идея, что метагеномика даст нам возможность начать понимать широкий спектр микробов, о которых люди не знали", - продолжает он. "Микробиология была поставлена в тупик, потому что в то время они были ограничены изучением только тех микробов, которые они могли выращивать, так что вы даже не знали, что там есть. Мы заинтересовались Крейгом, потому что он смог клонировать очень большие фрагменты микробных геномов. Затем стало ясно, что можно секвенировать смеси микробов и собирать их по отдельности из этой смеси".

"Учитывая споры вокруг Крейга, риск был, и мы это понимали", - говорит Кингсбери. Но риск стоил того, чтобы помочь нам лучше понять глобальную экосистему и роль ми-кробов, их количество и разнообразие по всему земному шару". Позже мы столкнулись с гораздо меньшим противодействием со стороны сообщества. На самом деле, к нам приходили люди и говорили: "Послушайте, нам нужно иметь более широкое географическое представительство. Почему бы нам не сделать так, чтобы Крейг отправился куда угодно и занимался там пробами". Так что люди начали заново осознавать, что это очень важный подход. И теперь люди регулярно используют его данные".

18 ДЕКАБРЯ 2003 ГОДА великое судно, полностью снаряженное для обхвата земного шара, вышло из Аннаполиса. Это была не самая лучшая дата для выхода в северную Атлантику. Даже когда судно отчалило от Аннаполиса, старый город с купольным зданием штата и другими постройками XVIII века был покрыт легкой снежной пылью. Согласно судовому журналу, воздух был хрустящим, а небо - ясным. Sorcerer II проплыл под разросшимся мостом Чеса-пик-Бэй, мимо голых деревьев, покрывающих невысокие холмы на берегу, при температуре, близкой к нулю, на серых волнах.