Животные анализируют мир - Юрий Симаков

Клетки в пласте ткани, работающие как единая система, также вооружены приборами, способными регулировать пространственное распределение митозов. Очень удобной системой для изучения пространственной регуляции митозов может служить однослойный эпителий хрусталика, расположенный в двумерном пространстве с очень высокой упорядоченностью клеток. В центре эпителия митозов почти нет, далее идет кольцо — герминативная зона, где больше всего делящихся клеток, а за ним опять зона с дифференцированными клетками и резким падением митозов. Работая с эпителием хрусталика рыб и лягушек, я неожиданно столкнулся с удивительной особенностью пространственного, распределения митозов после нанесения травмы в передний полюс хрусталика с поражением части клеток эпителия. После нанесения такой обширной травмы естественные митозы уже в первые сутки затихали, и на вторые сутки появлялась полоса митозов, повторяющая конфигурацию травмы. Все эти митозы были посттравматические. Площадь, ограниченная митозами, была неизменной независимо от площади травмы. А это как раз и противоречит кейлонной теории. Ведь чем больше была бы пораженная область, тем больше ощущалась бы нехватка кейлонов и тем большая площадь эпителия должна бы охватываться митозами, а на самом деле это не так. Потом митозы по кейлонной теории следовало бы ожидать по краям травмы — там ведь больше всего не хватает клеточных ингибиторов, а эксперименты с эпителием хрусталика показывают, что митозы сразу возникают в отдалении от травмы, да еще повторяют ее конфигурацию. Как здесь не предположить, что пространственное распределение митозов регулируется посредством полей. Нельзя исключить и механические силы, ведь после нанесения травмы и разрушения целостности капсулы хрусталика и эпителия натяжение в клетках тоже меняется, а это может влиять на пространственное распределение митозов в эпителии.

Многое еще предстоит расставить по своим местам, прежде чем станет ясно, как работают приборы клеточного деления, а насколько велика здесь работа, говорит противоречивость экспериментов и теорий, которые только что были приведены.

Живая клетка — приемник электромагнитных полей

Возможно, не только на деление клеток действуют электромагнитные поля. Живые клетки, как предполагается, улавливают их и активно реагируют на них, отвечая изменением обмена веществ, перестройкой морфологических структур и даже изменением внутримолекулярных структур.

У инфузорий-парамеций под действием электромагнитных полей меняется образование пищевых вакуолей внутри цитоплазмы и некоторые поведенческие реакции, но одновременно с этим нарушается перераспределение цитоплазматической РНК и изменяется гликолиз. Так что даже слабые электромагнитные поля оказывают воздействие на одноклеточные организмы.

Очень чувствительными к электромагнитным полям оказались бактерии. В некоторых случаях они даже вызывают у них мутации. На этих данных основана гипотеза А. Л. Чижевского о влиянии солнечной активности на биосферу через изменение напряженности электромагнитных полей. Обычно эти изменения вызывают мутации у бактерий. У них увеличивается жизнеспособность, они начинают интенсивнее размножаться и становятся устойчивыми к антибактериальным препаратам. Отсюда, возможно, и вспышки эпидемий в годы активного Солнца. Чтобы экспериментально проверить положения, выдвинутые А. Л. Чижевским, в Крымском медицинском институте провели исследования по влиянию электромагнитных полей малой напряженности и низкой частоты на культуры бактерий. Разные виды бактерий помещали в конденсатор, на пластины которого подавали напряжение различной интенсивности и частоты. Воздействие длилось восемнадцать — двадцать часов. Опыты подтвердили, что электромагнитные поля влияют на бактерии. Причем явно выраженное действие отмечалось при сверхнизких и звуковых частотах, но особенно интенсивное биологическое действие проявлялось при частотах 2,6 и 10 килогерц.

Это поле действует не только на бактериальные культуры, но и на клеточные культуры опухолевых и эмбриональных тканей, а также на клетки крови. По этой причине бактериальные и клеточные культуры сами в свою очередь могут выступать как «живые приборы», показывающие, что в атмосфере происходит изменение напряженности электромагнитных полей, связанное с изменением*солнечной активности. Именно об этих приборах и говорилось в начале этой книги.

Теперь уместно спросить: а на каком уровне в живой клетке происходят изменения под воздействием электромагнитных полей?

Развитие электронной микроскопии, появление сканирующей электронной микроскопии и электронной микроскопии живых объектов позволяют наблюдать за изменениями в клетке под влиянием электромагнитных полей на ультрамикроскопическом уровне. Органоиды клетки не остаются безразличными к действию полей. Митохондрии утолщаются, у них нарушается внутренняя структура, тончайшие канальцы в клетке — эндоплазматический ретикулум меняет свое ветвление. Морфологические и биохимические изменения отмечаются также в ядре клетки, ее рибосомах и лизосомах. Однако главное воздействие электромагнитные поля оказывают на клеточные мембраны. Это, возможно, и является причиной изменения структуры клеточных органоидов, так как клеточные мембраны составляют основной каркас этих живых частиц.

Уровень воздействия электромагнитных полей в клетке идет еще дальше, потому что изменения происходят на молекулярных биологических структурах, составляющих живые мембраны клеток. Некоторые ученые высказывают мнение, что магнитные и электромагнитные поля могут привести к переориентации белковых молекул и к изменениям в липопротеидном комплексе, составляющем основу мембран. Помимо этого, в клетках нарушается распределение микроэлементов. Так, в экспериментах удалось показать, что у крыс электромагнитное поле в СВЧ-диапазоне приводит к уменьшению содержания меди в печени — главном депо меди. В то же время в крови количество меди резко возрастает. Перераспределение марганца было несколько иное: в печени и почках его количество возрастало, а в костях и зубах резко снижалось. Содержание железа во многих органах понизилось. Сходным образом электромагнитные поля влияли на молибден. Только в почках повысилось его содержание по сравнению с нормой.

Ранее уже говорилось, что металлы входят в активные центры ферментов. Появились экспериментальные данные о том, что под влиянием электромагнитных полей металлы меняют скорость окисления, а это как раз может отразиться на работе фермента. Дальше цепочка тянется также к биологическим ритмам, ведь нарушение работы активного центра фермента прежде всего скажется на его колебательных свойствах.

Однако к настоящему времени еще не сложилась теория биологического действия электромагнитного поля. Есть только ряд гипотез. Среди них идея об электромагнитном действии через воду на живые системы занимает существенное место, хотя спорна, по сей день. Заманчива аналогия сравнения клеточных структур с жидкими кристаллами. Как тем, так и другим, присущи подвижность и структурная упорядоченность. Электромагнитные поля оказывают влияние на жидкие кристаллы, меняя их молекулярную структуру и оптические свойства. Жидкокристаллическое состояние — неотъемлемое свойство живых структур и, в частности, живых клеток. Жидкие кристаллы уже используют как аналитический прибор для измерения напряженности электрического и магнитного полей. Следовательно, и живые клетки могут выступать как датчики этих полей, а возможно, что благодаря жидкокристаллическому строению мембран клетка как раз способна воспринимать действие этих полей.

Нельзя отказаться и от такой заманчивой идеи, что клетка как живой прибор, воспринимающий электромагнитные поля, работает благодаря взаимодействию генерируемого ею поля с внешним электромагнитным полем. Степень искажения био-электромагнитного поля внешним полем, может быть, и есть показатель биологического воздействия на клетку. Но это еще надо проверить опытным путем.

Глава восьмая

РЕГУЛИРОВЩИКИ ФОРМОБРАЗОВАНИЯ

Тайны клеточной дифференцировки

То, о чем будет говориться в этой главе, не поддается ощущениям. В организме всех живых существ, даже одноклеточных, идут процессы формообразования. Живое строит формы в пространстве, по существу, завоевывает его соответственно определенным законам. Для построения той или иной формы нужно из разных частей составить гармоничное целое. Какие же приборы следят за дифференцировкой клеток и за целостностью всего организма? Это разные приборы или организм обходится каким-то универсальным регулировщиком пространственного расположения своих частей?