Несколько иная картина наблюдается у инфузорий — других представителей царства Простейших, значительно более сложно устроенных по сравнению с амебами. Митотические деления надвое, в отличие от амеб, не могут происходить у них бесконечно долго. После определенного их количества у инфузорий появляются явные признаки старения (деградации). Но смерть не наступает, так как здесь на помощь приходит необычный, можно сказать, уникальный процесс, называемый конъюгацией. Суть его в самом общем виде состоит в следующем. Две «состарившиеся» инфузории сближаются, плотно прижимаются друг к другу брюшной стороной и остаются в этом состоянии около двенадцати часов. В это время в теле каждой происходят довольно сложные превращения. Макронуклеус разрушается и диспергирует в цитоплазме (то есть наблюдается частичная смерть на уровне органеллы), микронуклеусы несколько раз делятся, причем часть из них также разрушается. Остаются лишь по две части микронуклеуса в каждой инфузории. Далее одна из двух частей (так называемое мигрирующее ядро) переходит в своего партнера по конъюгации. Другими словами, идет взаимный обмен частью генетической информации. Далее мигрирующее ядро сливается с ядром стационарным, которое не покидало свою клетку. После этого новое ядро делится, восстанавливая новый микронуклеус, а за ним и макронуклеус. Этот процесс имеет важный биологический смысл: после конъюгации каждая особь получает «вторую молодость», у нее восстанавливается уровень обмена веществ, темп митотических делений и т. д. Впоследствии инфузории вновь начинают делиться обычным путем, до следующей конъюгации, которая вновь вдохнет в них вторую жизнь. Вот такой пример бегства от старости и смерти дают нам одноклеточные, которых мы несколько высокомерно именуем простейшими.
Явление частичной смерти можно наблюдать также и у вирусов: инфицируя клетку, они отбрасывают белковый капсид, а также все остальные приспособления, необходимые для поиска клетки-хозяина и внедрения в нее. Проникшая в клетку вирусная нуклеиновая кислота обеспечивает синтез многочисленных новых копий вирусных частиц. Таким образом, жертвуя частью своего тела, вирус обретает возможность для размножения и дальнейшего существования.
Но все же феномен частичного умирания не получил широкого распространения среди живых организмов. Эволюция на определенном этапе привела к появлению многоклеточных форм жизни. Это эволюционное достижение породило и новые проблемы. Дело в том, что митотическое деление клетки, являющееся способом размножения одноклеточных организмов, для многоклеточных форм живого в принципе невозможно. И они утрачивают сопряженное с делимостью бессмертие. Исключение тут представляют разве что растения, способные размножаться не только половым путем, но и вегетативным — за счет таких органов, как корень, луковица, корневище, лист, клубень и т. д., что являет собой способ неограниченного продления жизни. Тем не менее в целом можно утверждать, что смерть как биологический феномен вошла в мир после возникновения колониальных форм — первых прообразов многоклеточных организмов (примером может служить колониальная зеленая водоросль вольвокс, для которой смерть материнской колонии стала «нормой жизни»). Получается, что смерть есть своего рода «плата» за многоклеточность — то биологическое решение, которое родилось на одном из этапов эволюционного становления живого.
А все же есть ли среди многоклеточных владеющие тайной вечной жизни? Пожалуй, да. Подлинные «кощеи бессмертные» — это раковые клетки, размножение которых идет весьма интенсивно, не обнаруживая при этом признаков старения. Однако их индивидуальное бессмертие становится причиной смерти организма — носителя этих клеток. К примеру, в исследованиях по канцерогенезу используется культура клеток линии HeLa. Эти клетки были взяты в 30-е годы XX века во время операции по удалению злокачественной опухоли у одной пациентки (инициалы ее имени и дали название культуре клеток). С тех пор эти клетки сотни тысяч, если не миллионы раз пересевали на искусственных средах. Они по-прежнему интенсивно растут и делятся без каких-либо признаков старости, став модельной тест-системой для онкологов всего мира.
Конечно, бессмертие раковых клеток не осталось вне поля зрения исследователей. Был открыт фермент, активно функционирующий в раковых клетках, — так называемая теломераза. Вероятно, в значительной мере благодаря ее деятельности раковые клетки, в отличие от своих нормальных здоровых собратьев, остаются бессмертными. В 1985 году теломераза была обнаружена у инфузорий, дрожжей, растений, а также у животных (в половых и раковых клетках). В 1997 году был картирован ген теломеразы. Год спустя он был встроен в клетки зрительного эпителия человека. При этом время жизни таких модифицированных клеток в системе in vitro увеличилось в полтора раза. Таким образом, фермент теломераза, возможно, — настоящий «эликсир бессмертия». Вместе с тем не следует забывать, что он же является и фактором злокачественного перерождения клеток. За бессмертие приходится платить дорогую цену.
Читать дальше
