Специалисты по молекулярной биологии располагают сейчас все более изощренными средствами молекулярного зрения, и с каждым увеличением разрешающей силы приборов становится все очевиднее, что между живой и мертвой материей нет принципиально непреодолимого разрыва. По мере того как мы все полнее выявляем структуру и поведение молекул, становится яснее, что живые организмы лучше описывать как неживую материю, достигшую особой, специфической организации. В последнее время появились научные исследования, посвященные специфике этой особой организации, и они показывают, что дело сводится в основном к мере. Природа заполняет все мыслимые ступени организации в промежутке между тем, что мы уверенно считаем «мертвым», и тем, что определяется как «живое», и совершенно невозможно разграничить этот спектр так, чтобы по одну сторону было живое, а по другую – мертвое, и мы могли бы сказать: «жизнь начинается здесь».
Материал, из которого строится жизнь, носит органический характер. Он состоит из углеродных соединений. Из сотни с небольшим элементов, известных в настоящее время, углерод уникален тем, что он может вступать в соединения с самим собой, образуя очень большие конгломераты, состоящие из сотен тысяч атомов и называемые макромолекулами. Самые распространенные из них – белки, составляющие около половины всего сухого веса любого живого организма. В человеческом теле находится больше сотни тысяч разных типов белка, и человек не является в этом отношении исключением. Любая жизнь – это белок. И короли, и капуста, как бы ни были различны эти организмы, имеют почти тождественные сочетания белков, контролирующих скорость химических реакций и обеспечивающих надзор за всеми процессами роста; и все эти белки образуются под бдительным оком одной маленькой группы взаимосвязанных макромолекул, которые несут в себе план организации, передавая его от поколения к поколению. На фундаментальном уровне все живые существа тождественны, независимо от различий во внешнем виде и поведении. Они одинаково рождаются и зависят от одних и тех же химических процессов, обеспечивающих самостоятельное существование и воспроизводство.
Всякая жизнь имеет границу. Для успешного осуществления даже простейшей жизнедеятельности требуется множество гигантских молекул, и все они должны уместиться в одной и той же оболочке. Поэтому необходим некий минимум пространства. Расчеты показали, что нижний предел физического размера любого независимого живого организма составляет в диаметре около пяти тысяч единиц ангстрем. Это означает, что двадцать тысяч таких структур могут поместиться бок о бок поперек ногтя человеческого пальца. Такое ограничение предполагает, что мы можем начать определять смерть как все то, что меньше пяти тысяч ангстрем, но выясняется, что в нижних пределах континуума «жизнь-смерть» есть целый ряд существ, размеры которых колеблются от половины до одной пятидесятой этого критического размера, и все они обладают целым рядом характеристик жизни. Эти возмутительные нарушители порядка – вирусы, и именно они являются ключом к реалистической оценке смерти.
Вирусы воспроизводятся, но для этого им необходимо восполнить химический дефицит за счет проникновения в клетку более правильно устроенного организма. Они овладевают биологическими поточными линиями и переводят их с производства нормальной субстанции клетки-хозяйки на воспроизведение новых вирусов. Существует мнение, что такая зависимость от другой жизни лишает вирусы права считаться подлинно живыми организмами, но ведь мало какие живые существа, за исключением зеленых растений, не питаются другими формами жизни. На этом основании вирусы не могут быть вычеркнуты из числа живых.
Способность воспроизводства, какими бы обстоятельствами она ни сопровождалась, делает вирусы более жизнеспособными, нежели красные кровяные тельца в нашей крови. Капля крови от булавочного укола кишит клетками, число которых доходит до пяти миллионов. Они содержат гемоглобин и переносят кислород от легких ко всем другим органам тела, но в ходе своего развития теряют ядра и совершенно неспособны воспроизводиться. Это не означает, что они мертвы. Мулы и бесплодные мужчины тоже не обречены на смерть из-за того, что они неспособны воспроизводить себя. Очевидно, что существуют степени «мертвости», и красные кровяные тельца считаются скорее живыми, чем мертвыми, вследствие их сложной внутренней интеграции. Они достигли той «особой специфической организации», которая совершенно необходима для жизни.
В 1935 г. Уэнделл Стэнли из Рокфеллеровского института в Нью-Йорке обнаружил, что можно выделить сок зараженных растений табака и получить табачный мозаичный вирус в кристаллической форме. Длинные и узкие кристаллы этого вируса совершенно неотличимы от кристаллов чисто химических соединений. Их можно растереть в порошок и держать в стеклянной колбе как любое другое инертное органическое вещество, например сахарную пудру. И те и другие кристаллы можно вырастить вновь. Если ввести порошок вируса в развивающееся растение табака, он тут же растворится, нападет на клетки листьев и начнет производить новые вирусы. Сахар требует другого обращения. Нужно сделать концентрированный раствор и поддерживать определенную температуру. Затем в раствор необходимо погрузить кристаллы сахара или выдерживать его достаточно долго, чтобы молекулы сами соединились в структуры правильной формы. Эта структура затем увеличивается в размере, делится определенным образом, пока не образуются два тождественных кристалла. В обоих случаях имеет место воспроизводство, но в организации этих процессов есть существенное различие.
Большинство органических веществ с трудом образуют кристаллы, так как необходимо, чтобы они находились в чистом и очень концентрированном растворе. Кристалл обычно формируется только из тождественных молекул (отсюда потребность в чистоте), притягивающих друг друга и располагающихся таким образом, чтобы образовать правильный и повторяющийся рисунок. Именно так образовывались вирус и кристаллы сахара. Растертый и разрушенный сахар может вернуться в кристаллическое состояние только в том случае, если его растворить, а затем разогреть, пока не получится критическая концентрация. После завершения этого процесса мы получим первоначальное количество сахара. Когда же порошок вируса растворяется в клетке-хозяйке, он вызывает биохимическую реакцию, которая не только выделяет тепло, но и дает в результате колоссальную прибавку массы вирусов.
Сахар вовлекается в термостатически закрытую химическую реакцию. Вирус вызывает открытый термодинамический процесс, связанный с обменом веществ живого организма и окружающей среды. В этом состоит коренное различие между живыми организмами и неживой органической материей. Все они подчиняются фундаментальным физико-химическим законам, но способы, какими эти законы на них воздействуют, весьма различны. Живая материя организована так, что для своего воссоздания нуждается в энергии из окружающей среды. Неживая материя попросту разрушается.
Если вам кажется, что кристалл – предмет, далекий от биологии и нашей темы жизни и смерти, взгляните на тыльную сторону вашей руки. Все поверхностные клетки кожи представляют собой полупрозрачные кристаллы, скрепленные тонким слоем жира. Это жесткие клетки, наполненные кератином, почти по всем параметрам мертвые. Очень скоро они будут сброшены и исчезнут вместе с еще пятьюстами миллионами клеток, которые мы ежедневно теряем, но пока что они покрывают поверхность всего тела как гибкий панцирь, специально предназначенный для защиты находящихся под ним нежных тканей. Подлинно живые клетки не могут перенести соприкосновения с воздухом, защитные же кристаллические клетки, вытесненные на поверхность заменяющими их новыми клетками, не гибнут. Они совершают самоубийство. Задолго до того, как эти клетки достигают поверхности и соприкосновения с воздухом, они начинают производить фиброзный кератин, пока вся клетка не наполнится роговым веществом. Технически эти клетки мертвы. Они, безусловно, не могут воспроизводиться и столь же несомненно состоят из высокоорганизованной материи, выполняющей задание конкретного органа на данный момент времени.
