Станислав Славин - Есть ли тайны у растений

Запускаются эти часы в ход сменой дня и ночи, суточными колебаниями температуры и давления, изменением магнитного поля и другими факторами.

Порою достаточно одного светового лучика, чтобы "стрелки" биологических часов были переведены в определенное положение и дальше шли самостоятельно, не сбиваясь довольно долгое время.

Но как устроены часы живой клетки?

Что является основой их "механизма"?

"Хрононы" Эрета. Чтобы выяснить принцип, лежащий в основе действия живых часов, американский биолог Чарлз Эрет попытался представить их возможную форму. "Конечно, механический будильник со стрелками и шестернями, - рассуждал Эрет, - искать внутри живой клетки бессмысленно. Но не всегда же люди узнавали и узнают время с помощью механических часов?.."

Исследователь стал собирать сведения о всех измерителях времени, когда-либо использовавшихся человечеством. Он изучал часы солнечные и водяные, песочные и атомные... В его коллекции нашлось место даже для часов, в которых время определялось по пятнышкам белой плесени, за определенное время выраставших на розовом питательном бульоне.

Конечно, такой подход мог увести Эрета бесконечно далеко от поставленной цели. Но ему повезло. Однажды Эрет обратил внимание на часы короля Альфреда, жившего в IX веке. Судя по описанию, сделанному одним из современников короля, часы эти представляли собой два спирально перевитых куска каната, пропитанных смесью пчелиного воска и свечного сала. Когда их поджигали, куски горели с постоянной скоростью по три дюйма в час, так что, замерив длину оставшейся части, можно было довольно точно определить, сколько времени прошло с момента пуска таких часов.

Двойная спираль... Что-то удивительно знакомое есть в этом образе! Эрет не напрасно напрягал память. Он в конце концов вспомнил: "Ну, конечно же! Форму двойной спирали имеет молекула ДНК..."

Впрочем, что из того следовало? Разве общность формы определяет общность сути? Спираль из канатов сгорает за несколько часов, спираль же ДНК продолжает копировать сама себя в течение всей жизни клетки...

И все-таки Эрет нс отмахнулся от случайно пришедшей мысли. Он стал искать живой механизм, на котором мог бы проверить свои предположения. В конце концов он остановил выбор на инфузории туфельке - самой маленькой и простой клетке животного происхождения, у которой обнаружены биоритмы. "Обычно инфузория в дневное время ведет себя более активно, чем ночью. Если мне удастся, воздействуя на молекулу ДНК, перевести стрелки биологических часов инфузории, можно считать доказанным, что молекула ДНК также используется в качестве механизма биочасов..."

Рассудив таким образом, Эрет использовал в качестве инструмента, переводящего стрелки, световые пуски с различной длиной волны: ультрафиолетовые, голубые, красные... Особенно эффективно действовало ультрафиолетовое излучение - после сеанса облучения ритм жизни инфузории заметно менялся.

Таким образом, можно было считать доказанным: молекула ДНК используется в качестве механизма внутренних часов. Но как работает механизм? В ответ на этот вопрос Эретом была разработана сложнейшая теория, суть которой сводится вот к чему.

Основой отсчета времени служат очень длинные (длиной до 1 м!) молекулы ДНК, которые американский ученый назвал "хрононами". В обычном состоянии молекулы эти свернуты тугой спиралью, занимая очень мало места. В тех местах, где нити спирали немного расходятся, строится информационная РНК, достигающая со временем полной длины одиночной нити ДНК. Одновременно протекает ряд взаимосвязанных реакций, соотношение скоростей которых можно рассматривать как работу "механизма" часов. Таков, как говорит Эрет, скелет процесса, "в котором опущены все подробности, не являющиеся абсолютно необходимыми".

Пульсирующие пробирки. Обратите внимание, основой основ цикла, его фундаментом американский ученый считает химические реакции. Но какие именно?

Чтобы ответить и на этот вопрос, давайте из года 1967-го, когда Эрст вел свои исследования, перейдем еще на десяток лет назад. И заглянем в лабораторию советского ученого Б.П.Белоусова. На его рабочем столе можно было увидеть штатив с обычными лабораторными пробирками. Вот только содержимое их было особым. Жидкость в пробирках периодически меняла цвет.

Только что она была красной и вот стала уже синен, затем снова покраснела...

Об открытом им новом виде пульсирующих химических реакций Бслоусов доложил на одном из симпозиумов биохимиков. Сообщение выслушали с интересом, однако никто не обратил внимание, что исходными компонентами в циклических реакциях были органические вещества, весьма сходные по своему составу с веществами живой клетки.