Н Хоровиц: Поиски жизни в Солнечной системе

всем генам и клеткам организма, обеспечивают формиро вание отдельной особи-будь то животное или растение, начиная с момента оплодотворения. Программа управления этим процессом генетически закодирована. Природа управ ляющих сигналов и различных механизмов, включаемых в ходе развития, еще не совсем понятна-это предмет многих современных биологических исследований.

Откуда же информация поступает в гены? Непосредствен ный источник ее-гены родителей. Первичным же источни ком этой информации являются случайные мутации-произ вольные изменения отдельных нуклеотидов, а иногда более значительные перестройки ДНК, отобранные и закрепленные в процессе естественного отбора. Мутантные гены репли цируются* так же, как и все другие, но при трансляции ** они дают начало белкам с новой последовательностью ами нокислот и новыми свойствами или вызывают образование измененных генетических программ развития. В большинст ве случаев возникшие мутации либо вредны, либо беспо лезны и поэтому отсеиваются в процессе естественного отбора. Однако иногда мутация приводит к синтезу нового полезного белка или изменению процесса индивидуального развития, что дает то или иное преимущество особи, обла дающей им. Такая мутация сохраняется и распространяется благодаря естественному отбору, так как несущие ее особи оставляют в среднем больше потомства, чем не имеющие ее. В конце концов мутантный тип может стать доминирующим в популяции.

Возникновение у насекомых и клещей вновь приобре тенной устойчивости к инсектицидам - явление, наблюдаемое во всем мире,-объясняется именно такой эволюцией белка и последующим распространением новой формы. У некоторых видов насекомых синтезируется мутантная форма ацетил холинэстеразы (фермента, необходимого для жизнедеятель ности нервных клеток), которая нечувствительна к орга ническим фосфатам, специально предназначенным для ее уничтожения. Недавно у них возник новый мутантный фер мент дегидрохлориназа, который разрушает ДДТ, что обес печило устойчивость мух и москитов к этому химическому препарату. Вполне естественно, что новые белки создаются

* Репликация синтез дочерней молекулы на родительской, подобный получению реплики на матрице.- Прим. перев.

** Трансляция процесс, с помощью которого генетическая ин формация переводится из нуклеиновой кислоты в белок. -Прим. перев.

не только у насекомых, но и у бактерий, у которых ус тойчивость к антибиотикам вырабатывается настолько час то, что это ставит серьезные проблемы перед здравоохра нением. Исследования показали, что инсектициды и анти биотики сами по себе не вызывают мутаций, приводящих к возникновению устойчивости. Очевидно, что подобные му тации присутствуют в популяциях, еще не подвергавшихся воздействию препаратов, однако там они встречаются до вольно редко. Неоднократное воздействие токсического ве щества уничтожает особей, чувствительных к этому вещест ву, тогда как устойчивые мутанты, размножаясь, приходят на смену исходному типу.

Приведенные примеры касаются случаев небольших эво люционных изменений, которые произошли сравнительно недавно. Вся же генетическая информация, заложенная в организмах того или иного вида, является результатом очень длительной истории таких изменений. Таким образом, всю совокупность генов можно рассматривать как "летопись" случаев полезных мутаций, идущую из далекого прошлого.

Теперь мы можем ответить на вопрос: "Что такое жизнь?". Характерным генетическим признаком живых су ществ является способность к саморепликации и мутациям, лежащая в основе эволюционного развития всех структур и функций, которыми и отличаются живые объекты от не живых. В таком случае на наш вопрос можно ответить примерно так: жизнь равнозначна наличию генетических свойств. Любая система, способная к свободным мутациям и их последующему воспроизведению, почти неизбежно долж на развиваться по пути, обеспечивающему ее выживание. За свою долгую эволюцию она достигает той степени слож ности, разнообразия и целесообразности в своем строении, которую и принято обозначать словом "живое". Таким образом, тот "творец", следы деятельности которого мы находим повсюду в живом мире, есть не что иное, как естественный отбор, влияющий на спонтанные мутации на протяжении длительного времени.

Взгляд на природу жизни в генетическом аспекте был впервые изложен одним из основателей современной ге нетики американским ученым Г.Дж. Мёллером (1890-1967), открывшим мутагенное воздействие рентгеновского излу чения. Задолго до того, как была выяснена химическая природа генов и их связи с белками, Мёллер написал работу "Ген как основа жизни", которую представил на между народном конгрессе, состоявшемся в 1926 г. В ней отме