Адам Роджерс - У барной стойки. Алкогольные напитки как наука и как искусство

Беннер и его коллеги поняли, что эти последовательности аминокислот можно использовать для своего рода молекулярной палеонтологии. Можно было сравнить современную последовательность аминокислот фермента с другими последовательностями, образованными сходными генами, а затем разобрать это семейное дерево, чтобы узнать, как выглядел белок – предок этого фермента. Лингвисты проделывают то же самое, когда изучают, например, слово «дом» в группе индоевропейских языков и строят предположения о том, каким было слово, обозначающее «дом», в праиндоевропейском языке. «Идея состояла в том, что если бы можно было воскресить древние белки, оживить их и изучать в лаборатории, то можно было бы понять, как они себя ведут», – говорит Беннер. Вместе с коллегами они назвали этот новый исследовательский метод палеогенетикой .

Дрожжи питаются сахаром, но 150 миллионов лет назад еще не было травы, а сахарный тростник – это трава. Не существовало тогда и цветущих плодоносящих растений. И при этом дрожжам как-то удавалось выживать [197].

Но примерно через 50 миллионов лет – во время мелового периода – сосновые деревья передали эстафету первенства растениям, приносящим фрукты и ягоды. Тогда дрожжи приспособились к жизни внутри фруктов. Бурное распространение так называемых покрытосеменных – или цветковых – растений привело к доминированию видов, которые смогли воспользоваться их преимуществами, и вытеснению тех, кто не смог приспособиться к этим изменениям. Некоторые из динозавров, научившиеся питаться фруктами, орехами и ягодами, сумели выжить и трансформироваться – сегодня мы называем их птицами. Удалось это сделать и далеким предкам современных млекопитающих, благодаря чему в результате появились и мы, люди [198].

«Это официальная версия» – добавляет Беннер. Он имеет в виду, что эта теория хорошо соотносится с имеющимися данными, но можно придумать и другие теории, которые будут ничуть не хуже. Эволюционная биология весьма ими богата.

Беннеру хотелось заглянуть в глубь прошлого – в тот момент истории Земли, когда дрожжи создали то, что мы называем брожением. И его машина времени была сделана из ферментов. Дрожжи превращают уксусный альдегид в этанол при помощи фермента, который называется алкогольдегидрогеназа-1. При помощи фермента алкогольдегидрогеназа-2 они совершают обратное преобразование, превращая этанол в уксусный альдегид [199]. В эксперименте Беннера два эти фермента отличались друг от друга всего двадцатью четырьмя из 348 аминокислот, но другие сорта дрожжей производят свои (слегка отличающиеся от них) варианты таких ферментов. Беннер с коллегами провели секвенирование и сравнение многих из них. Затем на основе своих знаний о том, как последовательности аминокислот могут меняться со временем, они сформулировали гипотезу о том, каким был предковый фермент – исследователи назвали его АДГ А.

Из-за слишком большого количества переменных последовательность аминокислот этого предкового фермента нельзя было определить очень точно. Группа Беннера получила двенадцать возможных вариантов АДГ А. Они экспериментировали со всеми этими версиями, добавляя в среду то этанол, то уксусный альдегид, – чтобы посмотреть, как дрожжи могут менять концентрацию этих веществ.

Оказалось, что АДГ Агораздо лучше справлялся с превращением уксусного альдегида в этанол, чем этанола в уксусный альдегид.

Так что же – проблема решена? Древние дрожжи производили этанол, чтобы разрушить свои ферменты, а не для того, чтобы после подкрепляться алкоголем для поднятия духа.

К сожалению, все не так просто, говорит Беннер. «Дрожжи становятся устойчивыми к этанолу, – отмечает он. – Так же как и лакто-бактерии, мы с вами приобрели устойчивость к молочной кислоте. Это наш эволюционный выбор, связанный с особенностями окружающей нас среды». У дрожжей нет системы циркуляции, которая бы выводила из организма отходы – как это делает кровеносная система с нашими продуктами метаболизма, в том числе с молочной кислотой. В отличие от нас этим маленьким существам приходится полагаться на окружающую среду. Ученые предполагают, что до появления растений с цветами и плодами дрожжи жили в древесных экссудатах (соках), контактируя с воздухом. Что хорошо в этаноле – так это его летучесть, то есть способность легко испаряться (вспомним, почему Патрик Макговерн не мог найти следов этанола в археологических артефактах). Дрожжи не пытались обеззаразить свое окружение. Они всего лишь стремились избавиться от мусора в доме, и этанол оказался для этого самым эффективным инструментом.