Синдром Паганини и другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде
Шрифт:
К 1950-м годам поиски новых форм и задач искусства привели художников к абстракционизму – и так уж совпало, что примерно по тому же пути пошло изучение ДНК. Уотсон и Крик, как настоящие скульпторы, провели много времени, пытаясь воплотить результаты своей работы, создавая различные макеты ДНК из олова и картона. В конце концов дуэт остановился на такой форме, как двойная спираль, которая поразила их своей строгой красотой. Уотсон вспоминал, что каждый раз, когда ему на глаза попадалась винтовая лестница, он все больше убеждался, что ДНК должна выглядеть столь же элегантно. Жена Крика, Одиль, была художницей и нарисовала шикарную двойную спираль, которая вилась вверх и вниз по краю каждой страницы их первой знаменитой работы по структуре ДНК. Позже Крик вспоминал, что однажды вечером нетрезвый Уотсон смотрел на их стройную прекрасную модель и бормотал: «Это так красиво, понимаешь, так красиво». Крик соглашался: «И это действительно было так!»
Однако представления Уотсона и Крика по поводу общей формы ДНК, равно как и их представления о форме А, Ц, Г и Т, располагались на очень зыбкой почве. Принимая во внимание то, как быстро делятся клетки, в 1950-х годах биологи высчитали, что двойная спираль должна была бы раскручиваться со скоростью 150 оборотов в секунду – бешеная скорость. Еще больше настораживает, что математики, основываясь на теории
77
Модель ДНК в виде молнии, с различающейся правой и левой спиралью, в 1976 году фактически была открыта дважды. Сначала эта идея была опубликована коллективом из Новой Зеландии. Вскоре после этого независимо работавший коллектив из Индии представил две модели: одна идентичная новозеландской, а в другой некоторые А, Ц, Г и Т были переставлены в обратном порядке. В подтверждение стереотипа, что к великим открытиям способны лишь маргиналы от науки, практически все члены обеих команд немного смыслили в молекулярной биологии и не имели предубеждения по поводу строения ДНК. Один из новозеландцев не являлся профессиональным биологом, а в индийской команде был человек, никогда не слышавший о ДНК!
К 1980-м годам ученые усовершенствовали инструменты генной инженерии, и художники приблизились к ученым, в сотрудничестве образовав «генетическое искусство». Честно говоря, требуется обладать крайней эстетической всеядностью, чтобы принимать всерьез некоторые положения этого искусства: при всем уважении к биохудожнику Джорджу Гессерту, неужели «домашние растения и животные, животные, использующиеся в спорте, изменяющие сознание наркотические растения» – это «необъятное, непризнанное народное генетическое искусство?» После нескольких своих причуд – вроде белого кролика, светящегося зеленым благодаря генам медузы, – Гессерт признал, что в первую очередь стремится эпатировать общество. Но даже при всей этой болтовне генетическое искусство порой отлично играет роль провокатора: как и лучшие образцы научной фантастики, оно противостоит нашим представлениям о науке. Одна из подобных работ представляла собой образец ДНК человеческой спермы в стальной рамке – эту картину ее автор назвал «самым реалистичным портретом, представленным в Лондонской Национальной галерее» – потому что он, в конце концов, продемонстрировал обнаженную донорскую ДНК. Это может показаться очень грубым упрощением, однако стоит учесть, что человек, с которого «писали» портрет, возглавлял британское отделение самого редукционистского проекта в истории – расшифровки генома человека. Сегодня художникам даже удалось взять из книги Бытия целые фразы, прославляющие власть человека над природой, и закодировать их в последовательности А-Ц-Г-Т обычной бактерии. Если репликация ДНК этих бактерий будет продолжаться с достаточной точностью, то эти священные цитаты могут сохраниться на миллионы лет дольше, чем любая печатная Библия. С античности и до наших дней художниками движет мотив Пигмалиона – желание создавать «живые» работы – и этот мотив будет только усиливаться с развитием биотехнологий.
Сами ученые тоже поддались искушению превратить ДНК в произведение искусства. Чтобы изучать, как хромосомы извиваются во всех четырех измерениях, исследователи придумали способы «раскрашивать» их с помощью флуоресцентных красителей. И кариотипы – знакомые изображения 23 пар хромосом, похожих друг на друга, как бумажные куклы, преобразились, превратившись из скучных черно-белых изображений в ослепительно красочные рисунки, которые заставили бы покраснеть даже фовистов [78] . Ученые строили из ДНК мосты, снежинки, «наноколбы», смайлики, боксирующих роботов и географические карты каждого континента. Есть подвижные ДНК-«ходунки», которые могут перекатываться, как пружины-слинки, спускающиеся с лестницы, а также ДНК-коробочки с крышками, которые открываются ДНК-«ключиком». Ученые-художники называют эти причудливые конструкции «ДНК-оригами».
78
Фовизм – направление в европейской (преимущественно французской) живописи конца XIX – начала XX вв. Картины фовистов отличались ярким колоритом, резкостью и контрастностью цветов. При меч. пер.
Чтобы составить фрагмент «ДНК-оригами», мастера этого дела начинают с виртуальной заготовки на экране компьютера. При этом заготовка не сплошная, как кусок мрамора, а напоминает прямоугольную связку трубочек для питья. Чтобы вырезать из нее что-нибудь – например, бюст Бетховена – они сперва придают нужную форму цифровой модели, отсекая лишние кусочки трубочек. Затем через все трубочки протягивается одноцепочечная ДНК (протягивание тоже виртуально, но компьютер использует последовательность ДНК из реально существующего вируса). В конце концов нить переплетается достаточно для того, чтобы объединить все контуры лица и волос Бетховена. Тогда ученые избавляют изображение от трубочек – и остается чистая, должным образом сложенная ДНК, макет для будущего бюста.
Чтобы сделать готовый бюст, ученые проверяют сложенную нить ДНК, в частности, ищут последовательности, которые в обычной линейной цепочке лежат далеко друг от друга, но в сложенном виде оказываются рядом. Например, находят последовательности А-А-А-А и Ц-Ц-Ц-Ц в непосредственной близости друг от друга. Затем наступает ключевой момент: построение фрагмента настоящей ДНК, Т-Т-Т-Т-Г-Г-Г-Г. Первая
половина этого фрагмента дополняет одну последовательность, вторая половина – другую. Эти фрагменты шаг за шагом строятся с помощью специального оборудования и химикатов и соединяются с длинной раскрученной нитью вирусной ДНК. В какой-то момент Т-Т-Т-Т из искусственного фрагмента сталкивается и соединяется с А-А-А-А из длинной цепочки. Г-Г-Г-Г в итоге тоже найдет в этом хаосе свой отрывок Ц-Ц-Ц-Ц и соединится с ним, таким образом «сшивая» длинную цепь. Если для каждого соединения найдется своя, уникальная сцепка, то скульптура соберется сама, так как эти сцепки будут притягивать к себе нужные фрагменты вирусной ДНК. Дизайн скульптуры и подготовка ДНК в целом занимают примерно неделю. Затем художники-биологи смешивают искусственные фрагменты и вирусную ДНК, выдерживают скульптуру в течение часа при температуре примерно 60 градусов по Цельсию, а затем в течение недели охлаждают до комнатной температуры. В результате получается целый миллиард микроскопических бюстов Бетховена!Помимо того, что ДНК можно буквальным образом вплести в изобразительное искусство, эти два понятия пересекаются на более глубоком уровне. Наиболее жалкие цивилизации в истории человечества все же находили время и на скульптуры, и на рисунки, и на песни, а это подразумевает, что эволюция провела эти импульсы через наши гены. Даже у животных случаются порывы к искусству. Например, к живописи: шимпанзе порой даже пропускают кормление, увлеченно пачкая красками холст, а когда у них забирают кисти и краски, доходит чуть ли не до истерики. В творчестве шимпанзе преобладают такие образы, как крест, круг и солнышко, а линии они предпочитают изображать жирными, как у Миро [79] . У обезьян (и у птиц) бывают и музыкальные пристрастия – столь же безжалостные, как у среднестатистического хипстера [80] . Птицы, как и некоторые другие существа, гораздо более разборчивые знатоки танца, чем средний человек разумный: они используют различные виды танцев для общения или ухаживания.
79
Жоан Миро (1893–1983) – каталанский художник-абстракционист. Примеч. пер.
80
Обезьяны, как правило, или вообще не реагируют на человеческую музыку, или демонстрируют раздражение. Но недавние опыты с эдиповыми тамаринами, обезьянками из Южной Америки, доказали, что они четко реагируют на музыку, написанную специально для них. Сотрудничавший с биологами виолончелист из Мэриленда Дэвид Тейе сочинил музыку, основанную на звуках, которыми тамарины передают страх или удовлетворение. При написании композиции Тейе учитывал высоту и продолжительность звуков этих криков, и когда он играл свои произведения, подопытные обезьяны выражали явные признаки удовлетворения или беспокойства. В газетном интервью Тейе удачно пошутил: «Может быть, для вас моя музыка звучит совершенно по-идиотски. Но для обезьян я – Элвис!»
И при этом не ясно, как закрепить подобные импульсы на молекулярном уровне. Может ли «художественная ДНК» образовывать, например, музыкальную РНК? Поэтические белки? Тем более что люди разработали искусство, которое качественно отличается от обезьяньего. Навык глазомера, способность различать четкие линии и понимать, что такое симметрия, помогло обезьянам придумывать более совершенные орудия труда в дикой природе – и ничего более. Но люди придали искусству более глубокий, символический смысл. Лоси, нарисованные на стенах пещер, были не просто лосями, а будущей добычей или же лосиными божествами. Поэтому ученые считают, что символическое искусство дало начало человеческому языку, потому что язык учит нас ассоциировать абстрактные понятия (картинки, слова) с реальными объектами. А учитывая, что язык тоже имеет генетическое происхождение, вполне вероятно, что распутывание ДНК поможет пролить свет на происхождение искусства.
Возможно, наряду со способностями к искусству, животные с их трелями и криками имеют врожденные протолингвистические способности. Исследования близнецов показали, что наши способности к правописанию, аудированию, навыки синтаксиса, словарный запас – словом, почти все, что связано с языком, как минимум наполовину зависит от генетики. Еще более явно это соответствие проявляется при расстройствах речи. Проблема лишь в том, что попытки связать лингвистические способности или недостатки с ДНК всегда сталкиваются с настоящими дебрями генов. Например, дислексия связана сразу с шестью генами, и конкретная доля участия каждого из них неизвестна. Еще более обескураживает то, что генетические мутации могут вызвать разные эффекты у разных людей. Так ученые оказываются в положении Томаса Ханта Моргана в его лаборатории дрозофил. Им известно, что гены и регуляторная ДНК поддерживают существование ДНК, но как именно ДНК обеспечивает наше красноречие (увеличивая число нейронов? обеспечивая лучшую защиту клеткам мозга? работая с трансмиттерами?), не знает никто.
Учитывая всю эту неразбериху, легко понять все волнение, даже ажиотаж, сопровождавший недавнее открытие предполагаемого главного «языкового гена». В 1990-х годах о существовании этого гена объявили лингвисты, после изучения трех поколений лондонской семьи, известной, как «семья КЕ». По причине моногенного наследования половина семьи КЕ страдает от странного набора дефектов речи. Им сложно координировать свои губы, челюсти и языки, они не могут произнести почти ни одного слова без запинки, а по телефону их речь звучит еще менее внятно.
Когда испытуемых просили повторять различные гримасы – открывать рот, высовывать язык, произносить звук «уааааа», у них тоже ничего не получалось. Однако некоторые специалисты доказывали, что проблемы семьи КЕ выходят за рамки моторики и относятся в том числе к грамматике. Большинство из них знали, что множественное число от слова «книга» – «книги», но, похоже, они просто запомнили эту информацию. Если дать им вымышленные слова (например, «зуп» или «вуг»), они не смогут образовать множественное число, потому что не видят аналогий между «книга/книги» и вымышленным «зуп/зупы», даже после нескольких лет занятий с логопедами. Тесты на образование форм прошедшего времени они также провалили – особенно тяжелыми оказались неправильные глаголы. У членов семьи КЕ, страдавших вышеописанным недугом, IQ был довольно низок и составлял в среднем всего 86 пунк тов, в то время как у здоровых членов семьи – 104. Однако проблемы с речью не обязательно подразумевают недостаточно развитое мышление. Отдельные представители заболевших семьи КЕ имели нормальные показатели в неязыковых IQ-тестах, могли определять логические ошибки в задачах. Кроме того, некоторые специалисты обнаружили, что КЕ прекрасно разбирались в возвратных глаголах (в частности, различали «он моет» и «он моется»), а также отличали пассивный залог от активного и именительный падеж от родительного.