Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь

Искусственные формы жизни уже стали реальностью. 20 мая 2010 г. группа исследователей из Института Крейга Вентера в Калифорнии объявила о том, что им удалось воссоздать момент зарождения жизни — правда, на этот раз по воле человека, а не божественного начала. Они построили живую клетку, что называется, с нуля, то есть пройдя все этапы пути. Используя ряд простых химических реактивов, они собрали полный генетический код бактерий вида , представляющий собой двойную спираль из 1,08 млн пар оснований ДНК. В процессе работы они слегка изменили последовательность кода, встроив в него высказывание покойного физика-теоретика Ричарда Фейнмана: «Я не понимаю того, чего не могу создать». Сделано это было для идентификации потомков измененной материнской клетки в будущих исследованиях. Затем они перенесли измененную ДНК в клетку-реципиент, из которой предварительно была удалена ее собственная ДНК. Клетка с новым кодом могла питаться и делиться, как любая другая клетка.

Плод труда ученых получил латинское название, восходящее к XVII в., с соответствующим префиксом, как у роботов, — JCVI-syn 1.0. Выступая от имени группы, Гамильтон Смит написал, что с появлением этого синтетического образования, а также новых инструментов и методов, разработанных в ходе проекта, «мы получили средства анализа генетического набора инструкций бактериальной клетки, позволяющие увидеть и понять, как она на самом деле функционирует».

В действительности новые технологии уже готовы к куда более серьезным задачам. Так, в 2014 г. еще одна группа под руководством Джефа Буке из Университета Джона Хопкинса синтезировала искусственную хромосому клетки дрожжей. Это событие знаменует собой важный шаг вперед. Дрожжевые клетки значительно сложнее бактериальных, поскольку в них есть органоиды, такие как хромосомы и митохондрии.

Классическим примером простейшего искусственного отбора в течение последних десяти тысячелетий является превращение теосинте, дикорастущего вида из семейства злаковых, представленного тремя расами в Мексике и Центральной Америке, в маис (кукурузу). Съедобная часть предка ограничивалась скромным пучком твердых зерен. За столетия селекции она обрела свою современную форму. В результате дальнейшей селекции и скрещивания инбредных линий, отличающихся повышенной «гибридной силой», сформировалась культура, ставшая основой рациона сотен миллионов людей.

Таким образом, в первом десятилетии этого столетия начался новый важный этап процесса генетической модификации, выходящий за пределы скрещивания, а именно искусственный отбор и даже прямая замена одного гена другим в отдельно взятом организме. Если допустить, что молекулярная биология будет развиваться такими же темпами, как последние 50 лет, уже очень скоро ученые начнут синтезировать самые разные клетки, и постепенно это станет обычным делом. Затем они научатся делить эти клетки, формируя ткани, органы и в конечном итоге целые самостоятельные организмы, отличающиеся высокой степенью сложности.

Если людям и суждено жить долго, сохраняя здоровье, в экологически безопасном Эдеме, каким мы представляем его в своих мечтах, если нашему сознанию и суждено обрести свободу и найти себе применение в куда более интересной вселенной, где разум торжествует над предрассудками, то произойдет это только благодаря прорывам в биологии. Цель эта вполне достижима, поскольку вся деятельность ученых как истинных служителей науки подчинена одной, наивысшей цели: до последнего вздоха открывать что-то новое, передавая эстафету другим, чтобы процесс познания не прерывался. У научного направления, занимающегося «производством» организмов и их частей, уже появилось собственное название — синтетическая биология. Возможности практического применения разработок в этой области ограничиваются только полетом фантазии. Во всяком случае, легко представить, насколько востребованы они будут в медицине и сельском хозяйстве. Помимо этого, с развитием синтетической биологии все большее значение будут приобретать технологии производства пищи и энергии с использованием микроорганизмов.

Потенциально безграничные возможности синтетической биологии заставляют нас задаться вопросом, на который не может быть простого ответа: под силу ли нам создать человеческое существо? Среди приверженцев этой идеи есть те, кто верят, что со временем нам это все-таки удастся сделать. Если ученые добьются успеха — пускай даже частично, — это приблизит нас к решению уравнения Фейнмана: создать — значит понять. Но нам также придется дать ответ и на главный вопрос философии: в чем смысл существования человечества?