Живое и неживое. В поисках определения жизни - Карл Циммер
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Еще одним соединением, захватившим воображение Сент-Дьёрдьи, стала молекула АТФ[242]. Ее открыли в 1929 г., но никто не знал, для чего она нужна. Некоторые исследователи полагали, что мышцы используют АТФ в качестве топлива, улавливая энергию, которая высвобождается при разрыве связей в этой молекуле. В 1939 г. Сент-Дьёрдьи узнал, что советские биологи обнаружили способность миозина захватывать молекулы АТФ и расщеплять их. Венгерский исследователь решил более пристально изучить эту реакцию.
Сент-Дьёрдьи приступил к этому новому направлению исследований в конце 1930-х гг., но выяснилось, что он попросту отрезан от мира. Венгрия заключила условный альянс с нацистской Германией в надежде вернуть часть земель, утерянных ею по итогам Версальского мира. После этого Великобритания объявила Венгрии войну, и страна оказалась в изоляции позади линий фронтов войск гитлеровской коалиции. За годы своей профессиональной деятельности Сент-Дьёрдьи выстроил международную систему сотрудничества. Теперь же ему и его коллегам в Сегеде пришлось работать только своим коллективом.
И вскоре оторванная от мира группа исследователей увидела нечто необычайное. Экспериментаторы выделили нити миозина и бросили их в бульон из мышечной ткани. За несколько секунд длинные прозрачные волокна превратились в темные короткие столбики. Сент-Дьёрдьи и его коллектив наблюдали сокращение мышц на молекулярном уровне.
Чтобы разобраться, как происходит это сокращение, исследователи разобрали бульон на базовые составляющие. Они приготовили раствор, содержащий только АТФ плюс немного калия и магния, чтобы поддерживать работоспособность клеток. Трех упомянутых ингредиентов хватило. Когда ученые поместили миозиновые волокна в этот раствор, белки сократились. Одну из главнейших функций живого удалось воссоздать в пробирке.
Сотрудник Сент-Дьёрдьи Бруно Штрауб назвал опыт «самым красивым экспериментом, который… доводилось видеть». Другой коллега – Вилфрид Моммартс – полагал этот эксперимент «вероятно, величайшим результатом наблюдений в биологии». Частью великости опыта, по мнению Моммартса, была его простота – «примета истинного гения».
Гениальность эта была тем более примечательна, что Сент-Дьёрдьи совмещал занятия наукой с разведкой. Ужаснувшись приходу Гитлера к власти, он помогал еврейским ученым бежать из Германии. В Сегеде он разгонял толпы фашиствующих студентов, искавших евреев в университете. Получив Нобелевскую премию, Сент-Дьёрдьи инвестировал деньги только в те предприятия, которые не получали выгоды от экономики военного времени. (Все вложения он потерял.) А как только началась война, Сент-Дьёрдьи тайно присоединился к группе движения Сопротивления.
В 1943 г. он поездом отправился с секретной миссией в Стамбул. Предлогом служила лекция, которую исследователь должен был прочитать в одном из турецких университетов. Однако после нее у ученого состоялась встреча с агентами британской разведки, на которой Сент-Дьёрдьи сообщил, что Венгрия может рассмотреть переход на сторону союзников.
Возвращаясь на родину, Сент-Дьёрдьи полагал, что миссия выполнена успешно. Он заблуждался. Нацистская разведка узнала о его измене, и Гитлер неистово потребовал экстрадиции ученого в Германию. Венгерское правительство попыталось умиротворить Гитлера, поместив Сент-Дьёрдьи под домашний арест. Но тот сумел бежать и провел несколько месяцев, скрываясь и ускользая из-под носа гестапо, расправлявшегося с его соратниками по движению Сопротивления. Тем временем в университете сотрудники Сент-Дьёрдьи продолжали опыты с мышечными тканями и фиксировали результаты. Время от времени исследователь неожиданно объявлялся в лаборатории в Сегеде, чтобы проверить, как идут дела, и снова исчезал.
Для Сент-Дьёрдьи было важно не столько выжить, сколько сообщить миру о своих экспериментах. Если гестапо прострелит ему голову, мир может так никогда и не узнать, чего достиг он и его коллеги. Исследователь распорядился напечатать несколько сотен экземпляров их статей, но ему было непросто передать их друзьям за пределами Венгрии. Наконец Сент-Дьёрдьи нашел, как ему казалось, безопасное укрытие – шведское посольство в Будапеште. Но его раскрыли, когда один шведский ученый отправил в посольство телеграмму, чтобы сообщить Сент-Дьёрдьи о получении рукописи его работы о мышцах.
Гестаповцы приготовились штурмовать посольство – наконец-то шпион, ускользавший от них в течение нескольких месяцев, окажется в их руках. Когда дипломаты узнали о готовящемся нападении, шведский посол увез Сент-Дьёрдьи, спрятав его в багажнике своего лимузина.
Военные действия докатились до Венгрии. Нацистские и советские войска начали бои за Будапешт, превращая его при этом в руины. Сент-Дьёрдьи прятался в разбомбленных зданиях на нейтральной полосе между двумя армиями, пока советский нарком иностранных дел не отправил на его поиски специальный отряд. Исследователя вместе с семьей вывезли на советскую военную базу к югу от Будапешта, где семейство прожило три месяца, до окончания войны. После этого Сент-Дьёрдьи смогли возвратиться домой.
Ученый вернулся на развалины Будапешта национальным героем. А научный мир, опасавшийся, что исследователь погиб, поражался 116-страничному докладу, опубликованному в журнале Acta Physiologica, в котором Сент-Дьёрдьи и его коллеги объясняли разгадку одной из тайн живого.
Поначалу Сент-Дьёрдьи полагал, что Советский Союз поможет Венгрии после войны стать успешной демократической страной. Он занялся реорганизацией на родине научного сообщества, и пошел слух, что его могут вскоре избрать президентом. Но довольно быстро Сент-Дьёрдьи понял, что Венгрия сменила старых угнетателей на новых. Советская власть принялась преследовать инакомыслящих, а затем убивать их. Сент-Дьёрдьи связался со своими знакомыми в США, надеясь найти место преподавателя в каком-нибудь американском университете. Но правительство США сочло его дружественные отношения с советскими хозяевами признаком того, что он скорее шпион, нежели беженец с Нобелевской премией.
В рамках своей кампании за въезд в США Сент-Дьёрдьи прибыл в Бостон читать лекции в Массачусетском технологическом институте (МТИ)[243]. На них он рассказывал американской аудитории об исследованиях мышц, которыми занимался во время войны. Он говорил о волокнах и миозине, об АТФ и ионах. Завершив описание своих открытий, Сент-Дьёрдьи остановился, чтобы подвести итоги тому, что он узнал за это время.
«Я подошел к концу своего путешествия, и теперь вы, наверное, ожидаете от меня эффектного завершения лекции определением того, что же такое жизнь», – сказал он.
К тому времени биохимики пытались определить жизнь уже несколько десятилетий. В 1911 г. чешский ученый Фридрих Чапек дал вот такую сжатую формулировку: «В целом то, что мы называем жизнью, есть не более чем комплекс бесчисленных химических реакций в живой субстанции, именуемой протоплазмой»[244].
В ходе своих занятий наукой Сент-Дьёрдьи неоднократно придумывал для жизни собственные определения – хотя бы ради того, чтобы посмеяться над представлением, что простая ее трактовка вообще когда-нибудь станет возможной. «Жизнь, – как он любил говорить, – всего лишь игра воды»[245].
При фотосинтезе растения и бактерии, вырабатывая углеводы, расщепляют воду. А при клеточном дыхании – будь то растения или животные, которые поедают растения, – высвобождение энергии из тех углеводов нуждается в сборке молекул воды обратно. «То, что мы зовем "жизнью",
