Шон Кэрролл. «Приспособиться и выжить: ДНК как летопись эволюции»

Это место называли Домом смерти.

Клиника во французской провинции потеряла так много своих пациенток в результате инфекционных заболеваний (в какой-то момент умерло 16 из 16), что ее основатель обещал поставить золотую статую в честь того, кто решит эту проблему. Врачи, собравшиеся на заседание Медицинской академии в Париже, были в растерянности. Когда некий доктор презрительно отозвался на предположение о том, что болезнь распространяется руками самих врачей, один из присутствовавших в зале воскликнул, вскочив с места: «Женщин убивает то... что вы, врачи, переносите смертельных микробов от больных женщин к здоровым».

Человеком, который это произнес, был Луи Пастер.

Дело было в 1879 г., через 30 лет после того, как врачи Оливер Уэнделл Холмс и Игнац Земмельвейс назвали мытье рук лучшим средством борьбы с родильной горячкой. И уже более 20 лет прошло с тех пор, как Пастер продемонстрировал, что в воздухе тоже полно микробов, которые быстро размножаются в благоприятных условиях, и тем самым развеял миф о самозарождении жизни. Но микробная теория все еще не получила широкого распространения, а простейшие антисептики не вошли в употребление.

Некоторые европейские доктора и представители духовенства считали, что родильная горячка является божьим наказанием за грех зачатия. Отказаться от этой точки зрения означало признать не только, что смертельную инфекцию вызывают какие-то невидимые существа, но и что переносчиками болезни являются сами врачи.

Это упрямое неверие можно было преодолеть лишь одним способом — предоставить еще больше доказательств. Как раз это и удалось сделать Пастеру и некоторым его современникам. Немецкий микробиолог Роберт Кох с помощью мощного микроскопа обнаружил и идентифицировал микробов, вызывающих сибирскую язву, холеру и туберкулез. Шотландский хирург Джозеф Листер использовал микробную теорию Пастера о брожении и инфекции и придумал средства обеззараживания ран и медицинских инструментов, тем самым на 70% снизив смертность в результате хирургических операций.

Но, возможно, самыми убедительными оказались результаты деятельности самого Пастера. В 1870-х годах не менее половины овец и коров по всей Франции погибали от сибирской язвы. Несмотря на серьезные трудности, связанные с культивированием возбудителя этого заболевания, Пастеру удалось получить вакцину и успешно применить ее в 1881 г.

Микробная теория послужила основой многих нововведений в системе общественного здравоохранения, в числе которых пастеризация продуктов, а также предотвращение и контроль распространения инфекционных заболеваний. Но мы благодарны Пастеру не только за это, но также за его преданность научному методу. Он великолепно умел оценить все имеющиеся данные и составить на их основе научную теорию, тщательно построить эксперимент для ее доказательства и путем синтеза теории и эксперимента достичь нового знания.

Пастер сформулировал тезис, отражающий важнейшую роль экспериментального доказательства:

Воображение может дать крылья любым нашим мыслям, но всегда следует получить их экспериментальное подтверждение, и, когда приходит момент сделать выводы и интерпретировать наблюдения, то, что мы вообразили, необходимо проверить и подтвердить фактическими результатами эксперимента.

Когда мы заглядываем в прошлое, кажется странным, что врачи так долго не верили в микробную природу инфекции. Однако нужно понять, что их призывали поверить в то, чего они не могли увидеть. Для них, как и для многих из нас, увидеть — означает поверить. Мы гораздо легче верим в то, что видим собственными глазами. На протяжении всей истории развития науки появление новых открытий и новых идей в значительной степени зависело от новых методов наблюдения. Доказательства справедливости микробной теории — под микроскопом, на фермах и в больницах — устранили все сомнения.

Чарльз Дарвин, без сомнения, придерживался той же точки зрения на научные исследования, что и Пастер, но проблема заключалась в том, что в его время его великую теорию не так-то легко было проверить или доказать. Подобно Пастеру, Дарвин постулировал существование в природе невидимых сил, но он не мог сделать животному укол, от которого оно превратилось бы в иное животное, или увидеть в микроскоп, как идет эволюция. Дарвин привлекал в поддержку своей теории все доказательства, какие только мог найти: данные геологии и палеонтологии, результаты селекции домашних животных, сведения натуралистов, исследовавших различные виды растений и животных. Однако длительность эволюционных процессов делала невозможными прямые наблюдения за происходящими изменениями. И, подобно микробной теории, теория эволюции столкнулась с упорным недоверием.

Сегодня, спустя почти 150 лет, мы можем все увидеть своими глазами. Мы больше не смотрим на природное многообразие, как дикарь смотрит на корабль. Заключенная в ДНК информация содержит в себе множество подтверждений эволюции. Но многие — очень многие! — люди либо не видят того, что видят ученые, либо не верят их выводам.

Название этой главы я позаимствовал из замечательной книги Ричарда Панека «Видеть и верить» (Seeing and Believing) об изобретении телескопа и о том, как это изобретение изменило наше отношение к небу и к восприятию своего места во Вселенной. Подобно идеям Дарвина идеи Галилея не были приняты властями, которые не знали, как использовать эти новые факты и теории в своих интересах. Но в конечном итоге зримые доказательства пересилили идеологическое сопротивление. Для всех, кто видит бесспорные доказательства работы естественного отбора и происхождения видов от более древних предков, кто осознает, сколь велик промежуток времени, в течение которого разворачивалась история жизни, кажется, мягко говоря, непостижимым, что столько людей по-прежнему этого не видят и не осознают. Поражает и порой приводит в ярость, что многие люди до сих пор отрицают прочнейшие основы этих доказательств и отметают все великие научные достижения, на которых строятся эти основы.

Если на стороне эволюции факты, отчего эти сомнения и недоверие не исчезают и даже распространяются еще шире — сейчас, в начале ХХI в.?

Я выскажу свою точку зрения по поводу неприятия эволюции позже в этой главе. Но сначала я хочу сделать для вас понятнее мотивацию и тактику такого неприятия: мы обратимся к другим моментам в истории, когда научные факты и доказательства упорно игнорировались. Обычно главной иллюстрацией конфликта между наукой и религиозной косностью становится эпизод с Галилео Галилеем. Эту историю пересказывали много раз, да и происходило это очень давно. Кроме того, хотя неприятие эволюции имеет религиозную мотивацию, религия не всегда является причиной сопротивления научным знаниям. И не все религиозные конфессии в штыки воспринимают идею эволюции — на самом деле это далеко не так. Вместо того чтобы ворошить старое, я приведу два удивительных и показательных, хотя и не очень широко известных примера сопротивления развитию биологии в ХХ в. Первая история относится к периоду 1930–1950-х гг. в Советском Союзе и описывает противодействие генетике и представлениям о ДНК как о носителе наследственной информации. Находившиеся под покровительством власти фанатики практически уничтожили биологию в СССР, что привело к трагическим последствиям для науки, ученых и всей страны. Вторая история рассказывает о мануальных терапевтах (хиропрактиках), их неприятии микробной теории болезней и активном сопротивлении развитию науки и медицины, в частности проведению вакцинации.

Французские врачи, советские биологи и хиропрактики, о которых я расскажу далее, поставили идеологию и личный интерес выше истинного научного знания, как и современные противники эволюции. Луи Пастер говорил: «Знания — это наследие человечества». Сохранение и умножение этого наследия требует от нас понимания мотивов и стратегии тех, кто ему угрожает. А если требуется, то и открытого противостояния их заблуждениям.

Комиссар советской биологии

Трофим Денисович Лысенко (1898–1976), выходец из крестьянской семьи, получивший весьма скудное образование, стал депутатом Верховного Совета СССР, академиком трех научных академий и директором Института генетики АН СССР. Он трижды был лауреатом Сталинской премии, имел звание Героя Социалистического Труда и был награжден орденом Ленина (высшей наградой страны) восемь раз. Более 25 лет Лысенко руководил советской биологией, медициной и сельским хозяйством.

И все это он разрушил.

В истории Лысенко много глав. О его восхождении к власти, политических интригах и участии в сталинских репрессиях, о том, как он долгое время, несмотря на полную научную безграмотность, оказывал огромное влияние на советскую биологию, написано несколько книг. Наиболее ярко и проникновенно об этом рассказали ученые, ставшие жертвами лысенковщины — или советской политической системы. «Взлет и падение Лысенко» Жореса Медведева и «Власть и наука» Валерия Сойфера — отрезвляющие книги, написанные смелыми людьми, которые многим пожертвовали в борьбе за правду.

В своем коротком рассказе я не буду подробно обсуждать эту трагедию и страдания ученых, пытавшихся противостоять Лысенко. Я хочу лишь обратить ваше внимание на то, как научная истина была принесена в жертву идеологическим или политическим интересам и как по политическим мотивам была выхолощена советская биологическая наука. Западному человеку трудно представить себе масштаб лжи в советской науке в эпоху Лысенко и судьбу противников этой общей линии. Однако культурное влияние этого явления и питавшие его интересы не являются уникальными и не ограничены прошлым.

Генетика как буржуазная наука

В начале ХХ столетия, после повторного открытия работ Менделя, Томас Морган провел фундаментальные исследования природы генов и механизмов наследования. За эти эпохальные открытия, моделью для которых послужили плодовые мушки, в 1933 г. Морган был удостоен Нобелевской премии. Выявление роли генов в качестве особых клеточных элементов, подверженных мутациям, объясняло как постоянство, так и изменчивость видов. Во всем мире, включая Советский Союз, генетика была признана одной из ведущих областей науки.

Но тут вмешался Т. Д. Лысенко.

Впервые о Лысенко заговорили в период его работы на селекционной станции в городе Гяндже (Азербайджан). Станция была частью института, которым руководил Николай Вавилов — выдающийся ученый, один из самых известных советских биологов того времени. Вавилов был учеником Уильяма Бэтсона — английского ученого, пропагандиста идей Менделя и изобретателя термина «генетика». Вавилов работал во многих уголках мира и собрал уникальную ботаническую коллекцию; его хорошо знали за границей. Одной из важнейших задач, стоявших перед сельским хозяйством СССР в послереволюционные годы, было повышение урожайности зерновых культур. В годы коллективизации (1928—1932) в Советском Союзе урожаи зерновых и поголовье скота резко сократились.

Лысенко был занят проверкой идеи о том, что растения северных широт, в частности горох, могут переживать зиму и готовить почву к весенним посадкам хлопчатника. Лысенко повезло, поскольку первая зима оказалась достаточно мягкой и эксперимент прошел удачно. Газета «Правда» сделала из этого сенсацию, Лысенко был назван «босоногим профессором», у которого «теперь есть последователи, ученики, опытное поле, куда зимой приезжают светила агрономии, стоят перед зелеными полями станции, признательно жмут ему руку». Этот простой крестьянин хорошо понял всю силу пропаганды. Эксперимент, однако, повторить не удалось, и следующей зимой урожай гороха погиб.

Затем Лысенко заинтересовался яровизацией — методом получения урожая озимых культур путем выдерживания семян летнего урожая при пониженной температуре. «Правда» вновь писала о Лысенко, когда его отец посеял такие семена на опытном участке в своей деревне. Газета сообщала о необычайном успехе «эксперимента», называя его «невероятным открытием... подтвержденным выдающимися экспериментальными результатами», «перспективы которых так широки, что не могут быть оценены немедленно». На основании архивных данных Валерий Сойфер утверждает, что сообщения о большом урожае были ложью, а мотивы этой лжи объясняет следующим образом:

Они разом уверовали в могущество чуда и решили, что жар-птица у них в руках и их не бес попутал, прельстив возможностью замены реальной (и серьезной) работы мифами, якобы способными разом решить все проблемы. Но мифами была пронизана вся советская жизнь, все ожидания близкого наступления коммунизма, светлое будущее грезилось не во сне, а в ближайшей перспективе. В связи с этим очень подходили и личности передовиков — простых людей, «рожденных сказку сделать былью».

Лысенко активно пропагандировал яровизацию и был выдвинут на должность руководителя лаборатории яровизации только что созданного Института селекции и генетики в Одессе. Здесь он начал развивать теорию, объясняющую суть процесса. Он заявил, что изменения в наследственности растений происходят в ответ на изменения окружающей среды. Эта идея была абсолютно ламаркистской, поскольку подразумевала, что организмы могут передавать потомству признаки, приобретенные на протяжении их жизни. Эта теория была очень созвучна советской философии, ведь она утверждала, что природе и человеку можно придать какую угодно форму незвисимо от истории или наследственности.

Но идеи Лысенко шли вразрез с открытиями быстро развивающейся генетики. И жребий был брошен. Конфликт между Лысенко и генетиками, включая бывшего руководителя Лысенко Вавилова, определил развитие советской биологии на 20 лет вперед.

Популярность Лысенко росла. Народные комиссары и партийные функционеры слышали лишь то, что хотели услышать, и подчиненные Лысенко быстро научились поставлять ему тольте результаты, которых он ждал. Под его руководством была запланирована крупномасштабная программа яровизации многих культур, причем без каких-либо предварительных исследовний. Прежде чем потеря одного урожая была зарегистрирована, уже высевали новую культуру. Положительные результаты, о которых докладывал Лысенко, часто были основаны на небольших выборках, на неточных и/или сфальсифицированных данных, почти всегда — без проведения контрольных экспериментов.

«Успехи» Лысенко создали серьезные проблемы для селекционеров, применявших для выведения новых сортов растений генетические методы. Небольшой, но постоянный прирост урожайности, получаемый селекционерами, не удовлетворял партийных боссов, которые требовали немедленных и весомых результатов.

Конфликт между Лысенко и его сторонниками, выдававшими немедленные «практические» результаты, с одной стороны и теми, кто занимался «чистыми исследованиями» на дрозофилах, с другой быстро нарастал. Оказалось, что «проблема» генетики не только в том, что она отвлекает от насущных нужд советского сельского хозяйства, но и в том, что она является несостоятельным и, хуже того, реакционным и буржуазным направлением. Генетические исследования показывали, что развитие природы и человека ограничено наследственностью, а это шло вразрез с советской философией.

Лысенко стал любимцем партии и многократно встречался с партийными лидерами. Выступая перед колхозниками в Кремле в 1935 г., он заявил: «И в ученом мире, и не в ученом мире, а классовый враг — всегда враг, ученый он или нет». Сталин зааплодировал и воскликнул: «Браво, товарищ Лысенко, браво!»

Одобрение Сталина еще больше подняло авторитет Лысенко и воодушевило его, и его нападки на генетиков усилились. «Новая теория» наследственности, выдвинутая Лысенко, отвергала существование генов и самовоспроизводящегося наследственного материала.

Противостояние с генетиками становилось все более открытым и злобным. К дискуссии присоединились партийные лидеры, связавшие работу генетиков с растущей угрозой фашизма и нацизма. Один из наркомовЭти слова принадлежат наркому земледелия Я. А. Яковлеву. — Прим. перев. назвал генетику «служанкой ведомства Геббельса», имея в виду гитлеровское министерство пропаганды.

При этом результаты сельскохозяйственной деятельности Лысенко были катастрофическими. Урожайность яровизированной пшеницы оставалась низкой, производство овощей сократилось, а картофельная программа не дала желаемых результатов. Гибель урожая усугубляла проблему постоянной нехватки продовольствия. Генетики утверждали, что если бы академик Лысенко уделял больше внимания принципам современной генетики, это облегчило бы его работу, что, отвергая генетику и генетические основы селекции, он не предлагает взамен ничего нового.

В 1939 году Центральный Комитет партии санкционировал «открытую» дискуссию между двумя противоборствующими лагерями. Бывший руководитель и сторонник Лысенко Николай Вавилов сказал следующее: «...позиции Лысенко находятся в противоречии не только с группой советских генетиков, но и со всей современной биологической наукой... Под названием передовой науки нам предлагают вернуться, по существу, к воззрениям, которые пережиты наукой, изжиты, то есть к воззрениям первой половины или середины XIX века... то, что мы защищаем, есть результат огромной творческой работы, точных экспериментов, советской и заграничной практики».

Лысенко же отвечал, что не признает менделизма, а формальный менделизм-морганизм не считает наукой.

Философ Павел Юдин добавил, что преподавание генетики в средней школе должно быть запрещено.

Спустя месяц после этого собрания Сталин вызвал к себе Вавилова. Когда ученый попытался объяснить вождю научные основы своих исследований, Сталин никак не отреагировал и вскоре распрощался с ним.

Аресты и расстрелы

Весной 1940 г. началась Вторая мировая война, а в СССР возникли новые сельскохозяйственные проблемы. В это время Вавилов находился в научной экспедиции, задачей которой было оценить состояние развития сельского хозяйства и выработать необходимые рекомендации. Это была уловка, направленная на то, чтобы удалить его из поля зрения властей.

Вавилов был на Украине, когда за ним под видом срочного дела из Москвы приехали сотрудники НКВД. Ученого арестовали по обвинению в том, что он «ведет борьбу против теории и работ Лысенко... имеющих решающее значение для сельского хозяйства СССР».

Вскоре Лысенко вытеснил всех генетиков, работавших с Вавиловым или под его руководством. Он также провел чистку биологического факультета Ленинградского университета. Многие ученые были обвинены по доносам, арестованы и приговорены к расстрелу. Многие другие были уволены и были вынуждены искать себе другую работу. Институты закрывались, учебники переписывались. На Международном конгрессе генетиков в Эдинбурге в 1939 г. не присутствовал ни один советский ученый, хотя Вавилов был выбран его председателемВавилов не получил разрешения на выезд, и председательское кресло осталось пустым. — Прим. перев..

В ожидании суда Вавилов был помещен в тюрьму. Лишь за день до суда ему предъявили обвинение, в котором фигурировали измена, саботаж, шпионаж и контрреволюционная деятельность. Суд длился пять минут, и Вавилов был приговорен к расстрелу.

Вавилов неоднократно обращался к властям с просьбой о помиловании, и приговор был смягченВысшая мера наказания была заменена 20 годами лишения свободы в исправительно-трудовых лагерях. — Прим. перев.. Но при приближении немецких войск к Москве Вавилова перевели в другую тюрьму. Здоровье его было подорвано. В январе 1943 г. самый признанный и уважаемый советский биолог, который при избрании был самым молодым академиком АН СССР, бывший президент Советского географического общества, лауреат Ленинской премии, умер в тюрьме в возрасте 55 лет.

Атмосфера «лысенковщины» сохранялась в советской биологии еще многие годы. В 1953 году умер Сталин, и бразды правления взял в свои руки Никита Хрущев. А еще в 1953 г. Уотсон и Крик открыли структуру ДНК. Казалось бы, это окончательное доказательство природы наследственности должно было нанести последний удар по Лысенко и его сторонникам.

Но нет.

Отрицание ДНК

Советской прессе понадобилось три года, чтобы наконец признать великие открытия молекулярной генетики. Переводы статей о ДНК были опубликованы в газетах и научных журналах, но Лысенко стоял на своем: «Невозможно приписать признаки жизни, то есть наследственность, неживой материи, например дезоксирибонуклеиновой кислоте».

В августе 1961 г. в Москве прошел Международный биохимический конгресс. Здесь должны были собраться самые выдающиеся представители западной биологии, и это предоставляло советским ученым возможность вновь занять свое место в научном мире. Западные ученые считали, что эпоха Лысенко прошла. Они ошибались: многие из организаторов конгресса были сторонниками Лысенко.

Как пишет Жорес Медведев, они боролись против идеи о том, что ДНК играет роль в передаче наследственности. Признание роли ДНК заставило бы их отказаться от идеи наследования приобретенных признаков.

В августе 1961 г. в Москве прошел Международный биохимический конгресс. Здесь должны были собраться самые выдающиеся представители западной биологии, и это предоставляло советским ученым возможность вновь занять свое место в научном мире. Западные ученые считали, что эпоха Лысенко прошла. Они ошибались: многие из организаторов конгресса были сторонниками Лысенко.

Как пишет Жорес Медведев, они боролись против идеи о том, что ДНК играет роль в передаче наследственности. Признание роли ДНК заставило бы их отказаться от идеи наследования приобретенных признаков.

В книге «Восьмой день творения» (The Eighth Day of Creation) Хорас Джадсон рассказывает о том, как биохимик Владимир Энгельгардт описывал визит Лысенко в его институтРечь идет об Институте молекулярной биологии в Москве, который был основан академиком В. А. Энгельгардтом и который теперь носит его имя. — Прим перев.:

Лысенко говорит: «Все ДНК да ДНК! Все говорят о ней, но никто ее не видел!

»Я говорю: «Но, дорогой Трофим Денисович, я могу показать вам образец ДНК, химики хорошо знакомы с эти веществом».

«Покажите, пожалуйста».

«Посмотрите сюда, это ДНК», — говорю я.

Лысенко смотрит. «Ха, да это бессмыслица! ДНК — это кислота. А кислота — это жидкость. А это порошок. Это не может быть ДНК!»

Время открытия конгресса в Москве совпало с величайшими событиями мирового масштаба. В области биологии Советский Союз значительно отставал, но лидировал в сфере освоения космоса. Только что космонавт Герман Титов вернулся из первого суточного полета вокруг Земли, и для его выступления была использована самая большая аудитория, предназначавшаяся для биологического конгресса. А через четыре дня после открытия конгресса возник и самый угрожающий символ разделения Востока и Запада: Хрущев начал строительство Берлинской стены.

В среде биологов были свои потрясения: мало кому известный в то время американский биохимик Маршалл НиренбергМаршалл Ниренберг (1927–2010) — американский биохимик и генетик, получивший в 1968 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за расшифровку генетического кода и выяснение его роли в синтезе белков» (совместно с Р. Холли и Х. Г. Кораной). — Прим. перев. сообщил о начале расшифровки генетического кода и об открытии механизма перевода последовательности РНК в белок. Это событие стало кульминацией конгресса.

Открытие Ниренберга вселило надежду в тех, кто пытался преодолеть влияние Лысенко. В начале 1962 г. Ж. Медведев отправил Ниренбергу поздравительную открытку:

Возможно, вы знаете о долгой и серьезной дискуссии о наследственности, начатой Лысенко и казавшейся бесконечной. Новые экспериментальные данные относительно проблемы кодирования предоставляют хорошее основание для урегулирования этого спора. Поэтому я вижу в этом достижении не только большое открытие естественных наук, но и важный этап, который может повлиять на ситуацию в генетике здесь...

Но сторонников Лысенко это достижение не убедило.

После конгресса политическая борьба продолжилась. В 1962 году в самиздате вышла книга Медведева, рассказывающая о восхождении Лысенко и о его многочисленных ошибках. Книгу запретили, но она стала известна широкому кругу ученых.

В 1967 году книгу Медведева все-таки опубликовали в СССР, но, когда она также вышла в США в 1969 г., автора уволилиЗдесь неточность: в 1967 году книга Ж. Медведева «Биологическая наука и культ личности» была подготовлена к публикации, но власти запретили ее печатать. В США книга вышла под названием The Rise and Fall of T. D. Lysenko («Взлет и падение Лысенко). — Прим. ред. с работы. Он стал одним из первых диссидентов, помещенных в психиатрическую больницу — якобы в связи с признаками "начинающейся шизофрении". Под давлением Запада через четыре года власти разрешили Медведеву покинуть СССР.

Период влияния Лысенко на советскую биологию совпал по времени с величайшей "молекулярной революцией" в биологии. Трудно представить себе, как можно откровенно отрицать законы генетики и представление о ДНК и упорно не признавать ошибочность идей Лысенко. Но, когда вопрос упирается в идеологию, любое количество доказательств оказывается недостаточным. Если учесть, чем грозило ученым несогласие с общим идеологическим направлением, становится понятнее, почему они не решались нарушить статус кво. Многие советские биологи дорого поплатились за свои смелые высказывания.

Влияние Лысенко вышло за пределы СССР. Лидер коммунистической партии Китая Мао Цзэдун провел коллективизацию сельского хозяйства Китая примерно по такой же схеме. Урожаи падали, поэтому Мао приказал крестьянам использовать методы, предложенные Лысенко и его сторонниками: более густые посадки, глубокая вспашка, отказ от применения удобрений и активная борьба с вредителями. Все эти меры окончательно подорвали состояние сельского хозяйства страны. Автор книги "Голодный призрак: секретный голод Мао" (Hungry Ghosts: Mao’s Secret Famine) Джаспер Беккер пишет, что в 1958–1961 гг. от голода умерло от 30 млн до 40 млн китайцев.

Однако было бы слишком большим упрощением объяснять подобные трагедии исключительно культурными особенностями Китая или Советского Союза и отсутствием у граждан правовых свобод. В США люди вольны думать как им заблагорассудится, но и здесь "образованные" люди с потенциально добрыми намерениями не менее склонны впадать в заблуждения.