Первый период
Мои записки не претендуют на исчерпывающий исторический анализ становления новой области генетики – космической генетики. Это личные воспоминания о том, как начиналась космическая генетика в России, поскольку я единственный оставшийся в живых генетик из тех, кто тогда рискнул заняться совсем новыми проблемами.
В 50-е годы я работала в лаборатории № 2 АН СССР. В 1949 году ее переименовали в Лабораторию измерительных приборов АН СССР, которая в 1956 году стала называться Институтом атомной энергии АН СССР. Однажды осенью 1960 года мне позвонили из Президиума АН СССР и пригласили прийти на совещание. Когда я пришла в здание Президиума АН СССР на Ленинском проспекте, то сразу увидела Николая Петровича Дубинина и ведущих его сотрудников, которые стояли обособленной группой. Я подошла к ним и услышала шепот: «Наташа, смотрите, вон стоит С.П.». Действительно, недалеко стояла группа очень милых, невысоких молодых людей, никакого С.П. я не разглядела, т.к. тогда я не знала, что С.П. – это Сергей Павлович Королев, а молодые люди были будущими космонавтами, о чем я не догадывалась. На совещании было объявлено, что поскольку в будущем возможны полеты человека в космос, то нам предлагается выбрать, какие объекты следует послать в космическом аппарате, который может приземлиться, собрав информацию о влиянии факторов космического полета на живые организмы и на наследственные свойства этих организмов. При этом высказывалось требование строгой экономии массы и габаритов объектов и оборудования, а также по возможности, упрощения способов организации системы жизнеобеспечения. Говорилось о том, что развитие космонавтики стимулирует прогресс различных областей науки и техники. Появится новая отрасль знания – космическая биология. Три основные проблемы космической биологии представляются достаточно определившимися:
- Изучение влияния экстремальных факторов космического пространства на живые организмы Земли.
- Исследование и разработка биологических основ обеспечения жизнедеятельности в орбитальных и межпланетных космических полетах.
- Изучение форм и условий жизни вне Земли.
Вот как в начале космической эры формулировались задачи перед учеными.
После этого совещания я кинулась перечитывать К.Э. Циолковского: «Если же возможно переселение человечества к другому Солнцу, то, причем наши страхи относительно световой жизнетворческой силы нашего блестящего, теперь светила? Пускай оно меркнет и потухает! В течение сотен миллионов лет его славы и блеска люди сумеют сделать запасы энергии и переселиться с ними к другому очагу жизни. Мрачные взгляды ученых о неизбежном конце всего живого на Земле от ее охлаждения вследствие гибели солнечной теплоты не должны иметь теперь в наших глазах достоинства непреложной истины». Мне кажется, что доброта К.Э. Циолковского была так велика, что он хотел дать человечеству новый шанс построить хорошую и счастливую жизнь, после того как жизнь на Земле люди сами сделают невозможной. И самое замечательное, что он не только мечтал, он и творил для этих целей. Патетический стиль того, что я читала, производил огромное впечатление на меня при моей тогдашней романтической приподнятости.
Еще задолго до полетов космических кораблей-спутников, в 1934 году, в Ленинграде на организованной Академией наук СССР 1-й Всесоюзной конференции по изучению стратосферы Н.К. Кольцов призвал создать программу опытов для изучения стратосферы и настаивал на том, чтобы при каждом полете в стратосферу посылались биологические объекты. Большой интерес к подобным опытам проявили Г. Дж. Меллер, Г.А. Надсон, Г.Г. Фризен. В работе конференции приняли участие Н.К. Кольцов, Л.А. Орбели и В.И. Вернадский. Участником конференции был также С.П. Королев, который до конца жизни уделял большое внимание биологическим исследованиям в космосе. Следует отметить, что Н.К. Кольцов, Г. Дж. Меллер, Г.А. Надсон, Г.Г. Фризен были генетиками. В 1935 году Г. Фризен провел эксперимент с мухами-дрозофилами, которые совершили полет на стратостате «СССР 1-бис» до высоты 15 км 900 метров. В 1935 году на аэростате «Эксплорер-2», достигшем высоты 25 км 286 метров, изучали выживаемость спор грибов (А. Стивенс, С. Бридж и Е. Мейер). Опыты ученых убедительно подтвердили теоретические расчеты, свидетельствующие о незначительной роли космической радиации в спонтанном мутировании. Интерес генетиков к дальнейшему исследованию данной проблемы отпал, и в течение последующих двух десятилетий никто не повторял таких опытов.
Грандиозные успехи космической техники привели к решению новых задач. Важной вехой в развитии космической биологии стал полет искусственного спутника Земли с собакой Лайкой на борту в 1957 году.
О.Г. Газенко писал: «Медицина включилась в космические исследования весьма оперативно. Не завершился еще и месяц со дня запуска первого искусственного спутника Земли – 4 октября 1957 года, а уже 3 ноября того же года был осуществлен первый орбитальный биологический эксперимент с собакой Лайкой на борту второго искусственного спутника Земли. Далее в 1960–1961 гг. в период, предшествовавший полету человека, была осуществлена серия биологических экспериментов на борту возвращаемых на Землю космических кораблей-спутников. Особенно важна была серия, осуществленная 4 и 12 февраля, 9 и 25 марта 1961 года. Исследования выполняли на собаках, других животных и многих биологических объектах, стоящих на различных уровнях и линиях эволюционного развития. Однако значение этих экспериментов не ограничивается биологической разведкой космических трасс. Они заложили основу новой отрасли знания – космической биологии и медицины».
Этой новой областью стали заниматься биологи при поддержке известных физиологов В.Н. Черниговского, В.В. Парина, А.В. Лебединского, Н.М. Сисакяна. Для развития космической генетики существенно было участие Н.П. Дубинина в первых экспериментах на космических кораблях. Я всегда чувствовала большую заинтересованность, деятельное внимание и неформальное руководство космической генетикой со стороны Олега Георгиевича Газенко. Именно он направлял ученых, которые поначалу несколько стихийно стали заниматься планированием и проведением первых экспериментов в этой области. Основная группа состояла из сотрудников Н.П. Дубинина, но Г.П. Парфенов был из Института авиационной и космической медицины, а я из ЛИП АН СССР. Генетики сумели достаточно быстро представить планы своих экспериментов и подготовили объекты к полету.
На втором космическом корабле-спутнике (19 августа 1960 года) находилось несколько видов организмов, избранных объектами первоочередных генетических исследований: мыши двух различных линий, мухи-дрозофилы двух линий, семена различных сортов гороха, кукурузы, лука и нигеллы, грибки-актиномицеты и побеги традесканции. Традесканцию посылала я с помощью Б.Н. Сидорова, который ее рекомендовал, поскольку я была лицом неофициальным, работая в закрытом институте, и было бы хлопотно объяснять, почему я затесалась в эту компанию.
Полет второго космического корабля-спутника, продолжавшийся 7 часов на высоте 306-339 км, был удачным, и все объекты приземлились в хорошем состоянии.
На третьем космическом корабле-спутнике (1 декабря 1960 года) летали две собаки – Пчелка и Мушка, 2 морские свинки, 2 белые лабораторные крысы, 14 черных мышей линии С57, 7 мышей гибридов от мышей СБА и С57 и 5 белых беспородных мышей. Там же поместили 6 колб с высокомутабельной и 7 колб с низкомутабельной линиями дрозофил и 6 колб с гибридами. Кроме того, две колбы с мухами-дрозофилами были покрыты дополнительной защитой – свинцом толщиной 5 г/см2. Помимо этого на корабле имелось несколько пробирок с актиномицетами, ампулы с культурой ткани человека в термостате и вне термостата, шесть пробирок с хлореллой в жидкой среде. В эбонитовых патронах находились запаянные ампулы с бактериальной культурой кишечной палочки и двумя разновидностями фага – Т2 и Т4. В специальных устройствах содержались легочная амниотическая ткань человека, фибробласты, клетки костного мозга кролика, а также контейнер с икрой и спермой лягушки. Были размещены также вирусы табачной мозаики различных штаммов, вирус гриппа.
Наиболее успешными следует назвать эксперименты, проведенные на кораблях-спутниках, а также на космическом корабле «Космос-7» (28 июля 1962 года).
Мой объект – традесканция экспонировался на втором корабле-спутнике и на космическом корабле «Космос-7». Растения возвращались в хорошем состоянии и были вполне пригодны для анализа.
На 2-м, 3-м и 4-м космических кораблях-спутниках «Восток» также размещались некоторые биологические объекты, а в экспериментах с дрозофилой и традесканцией приняли участие во время полета космонавты А.Николаев и П. Попович.
С самого начала зарождения космической биологии был заложен принцип изучения воздействия факторов космического полета на самых различных организмах, учитывая серьезные отличия в их чувствительности к внешним воздействиям. При интерпретации получаемых в космических полетах биологических и генетических данных было важно помнить, что организмы и внешняя среда составляют закономерное единство. Поэтому следовало стремиться выявить изменения со стороны наследственных структур и приспособительных реакций, всегда сопровождающих процесс эволюции, где бы он ни совершался.
Основной и вдохновляющий вывод был сделан из результатов эксперимента на втором космическом корабле-спутнике. Все объекты сохранили жизнеспособность и дали потомство. Тогда это было сенсацией. Но следовало на тщательно подобранных моделях изучить, происходят ли какие-либо генетические изменения в клетках эукариот, чтобы можно было экстраполировать полученные результаты на клетки человека. Безусловно, экстраполяция должна быть сопровождена научным анализом возможности такой аналогии, но многочисленные опыты в земных условиях позволяют с определенными оговорками делать это.
Сразу же следует сказать в отношении воздушно-сухих семян, которые помещали на космических кораблях-спутниках, что они оказались нечувствительными к факторам космического полета (во всяком случае, на тех орбитах, которые изучались). Посылай, не посылай эти семена многочисленных сортов – результат был один: и генетический (проверка по потомству), и цитогенетический анализ хромосомных перестроек и геномных нарушений ничего не выявили, все оставалось в норме.
Наиболее удачными модельными объектами оказались дрозофила и традесканция.
Прежде всего, нужно рассказать о работе Н.П. Дубинина и О.Л. Кановец «Факторы космического полета и первичное нерасхождение хромосом» («Проблемы космической биологии», 1962 г., т. 1, с. 252-257).
Н.П. Дубинин выбрал классическую схему опыта. В процессе деления половых клеток две гомологичные хромосомы в анафазе отходят к одному полюсу и, следовательно, одна гамета получит лишнюю хромосому, а другая гамета останется без этой хромосомы. Так, у человека в норме 46 хромосом (n=23). Болезнь Дауна возникает в результате того, что в одну гамету перешло две 21-е хромосомы, а другая гамета оказалась вообще без 21-й хромосомы. Получатся такие гаметы: одна гамета n=23 хромосом + лишняя 21-я хромосома и другая гамета n=22 хромосомы. При оплодотворении зигота будет иметь 47 хромосом, поскольку в ней будет три 21-е хромосомы. Случаи с отсутствием 21-й хромосомы, т.е. 44 хромосомы в зиготе, нежизнеспособны. Чаще других нерасхождение происходит у половых хромосом. В частности, если при овогенезе происходит нерасхождение половых хромосом и возникают яйцеклетки с двумя ХХ-хромосомами или лишенных их, то при оплодотворении нормальными спермиями возникают зиготы ХХУ, ХХХ, ХО и УО. Зиготы УО погибают на ранней стадии эмбриогенеза. У человека хромосомное определение пола имеет другую форму, чем у дрозофилы: у человека существенно наличие У-хромосомы, чтобы обозначался мужской пол. У дрозофилы – важно отношение числа Х-хромосом к аутосомам. Поэтому у человека при структуре генома ХХУ развивается синдром Клайнфельера, в то время как у дрозофилы будет нормальная самка. Особи с геномом, в котором три Х, у человека будут с синдромом поли-Х, который может не сказаться на жизнеспособности, в то время как у дрозофилы лишняя Х-хромосома приведет к утере жизнеспособности таких сверхсамок. Геном ХО у человека приводит к синдрому Тернера, а у дрозофилы ХО – к стерильным самцам. Такие аномалии могут возникать спонтанно, но очень редко: под влиянием различных экстремальных воздействий они появляются чаще, что хорошо изучено не только на дрозофиле, но и на человеке.У дрозофилы ген white, проявляющийся в виде белых глаз, находится в Х-хромосоме, это рецессивный аллель, а красный цвет глаз зависит от доминантного аллеля, который обозначают значком +. Это ген полиаллельный, и есть еще несколько аллелей, которым соответствует окраска глаза. Если глаза белые, это соответствует гомозиготе ХwtХwt, если красные – это или гомозигота Х+Х+ или гетерозигота Х+Хwt. Девственные самки линии white, посланные на кораблях-спутниках «Восток» и «Восток-2», были по возвращении из полета скрещены с красноглазыми самцами. В норме при подобном скрещивании в первом поколении должны рождаться красноглазые самки и белоглазые самцы.
Если же было нерасхождение, то могут возникнуть самки с геномом ХwtХwtХ+ – мало жизнеспособные и бесплодные и ХwtХwtY – самки белоглазые; Х+О – самцы красноглазые стерильные.
В потомстве мух, летавших на космических кораблях «Восток» и «Восток-2», белоглазые самки и красноглазые самцы появились в четыре раза в большем числе, чем в контроле. Это различие статистически вполне достоверно.
Исключительные особи были подвергнуты дополнительному генетическому анализу. Самцы не дали потомства, были стерильны, что подтверждало наличие у них Х+О. Самки, проверенные на вторичное нерасхождение в их потомстве, дали 8,9% исключительных особей, что говорит об их генотипе ХwtХwtY.
Небольшой, но статистически достоверный эффект первичного нерасхождения хромосом у Drosophila melanogaster был доказан.
Я хорошо знала Николая Петровича Дубинина. Когда я познакомилась с ним в 1946 году, ему было сорок лет, а мне двадцать два, и мне он казался очень пожилым. Пожилым, но веселым, легким, чрезвычайно общительным и одаренным. Он был маленького роста, ходил в кепочке, никакой в нем не было пафосности. Мне он казался некрасивым, но у него были большие, яркие, голубые глаза. Он был, может быть, самым большим морганистом в нашей стране. Ему была свойственна прагматичность и прямолинейность в науке, но ведь классическая генетика требовала именно такого таланта, поскольку представление о гене было абстрактным, ген определялся символами и от гена до признака протягивался прямой путь. Н.П. Дубинин стал работать в той науке и в то время, когда его способности были необходимы и востребованы. Еще в юности совместно с А.А. Серебровским он показал дробимость гена и явление комплементарности. Ему принадлежит термин автогенетический процесс в микропопуляциях. Он открыл наличие в популяциях летальных и сублетальных мутаций (явление генетического груза). Работы Н.П. Дубинина по радиационной и эволюционной генетике хорошо известны. Я помню, как увлеченно в дубининской лаборатории изучали проблему эффекта положения гена в хромосоме. В то время я работала в лаборатории цитологии М.С. Навашина, где атмосфера была строгая, даже чопорная, все переговаривались только шепотом и благоговейно приготавливали препараты, а потом часами, не разгибаясь, изучали их под микроскопом. Но я была там намного моложе других и очень подвижная. Я тоже благоговела перед хромосомой, но иногда убегала в другую часть дома на третий этаж, где были дубининцы, и где можно было смеяться. Но в лаборатории не только весело работали, там еще проходили замечательные всесоюзно-известные семинары, на которых каждый считал за честь присутствовать. А в это время сила Т.Д. Лысенко крепчала, были всяческие притеснения, увольнения и даже аресты. В начале 1948 года очень много шло дискуссий, где генетики доказывали свою правоту. Были походы к высоким чинам, где говорилось о катастрофическом, губительном внедрении Т.Д. Лысенко в сельское хозяйство и предлагались методы подбора пар для гибридизации, полиплоидия, амфидиплоидия, индуцированные мутации, гетерозис. Все это вскоре Юрий Жданов назвал «дарами данайцев». И вдруг в августе 1948 года была проведена сессия ВАСХНИЛ, на которой была разгромлена генетика в СССР. Были закрыты последние прибежища генетиков, в том числе лаборатории Н.П. Дубинина и М.С. Навашина. Только в 1956 году Н.П. Дубинин снова организовал лабораторию внутри Института биофизики АН СССР. Я поступила на работу в эту лабораторию. Н.П. Дубинин стал грузным, но все равно он тогда еще был очень обаятельным. В первый свой период лаборатория радиационной генетики работала с очень большим пылом и энтузиазмом. Снова были интересные семинары. И опять было обожание со стороны сотрудников к своему руководителю. Никогда и нигде я не видела такого культа шефа, как в лаборатории Н.П. Дубинина. Когда я ушла из лаборатории, мне говорили: «Вы не знаете, каким он стал». Да, действительно, каким он стал, я не знала, да и не хотела знать, потому что помнила другие времена.
Drosophila melanogaster – излюбленный объект генетиков. Не одно поколение последователей Т. Моргана использовало этот объект, в том числе, и радиогенетики. Было очевидно, что влияние факторов космического полета в первую очередь нужно изучать на дрозофиле. Для этой работы были призваны такие классики советской генетики, как Яков Лазаревич Глембоцкий и Эльфрида Адольфовна Абелева. Основным сотрудником в их коллективе был молодой ученый Глеб Петрович Парфенов. Он широко пропагандировал эти работы. Они хорошо известны, поэтому расскажу о первых экспериментах в космических полетах, не входя в детали.
Именно на дрозофиле американский ученый Г. Меллер установил мутагенное действие ионизирующей радиации. Хочется отметить, что русские ученые Г.А. Надсон и Г.Г. Филиппов первыми в 1925 году показали этот эффект на дрожжах. В опытах Г. Фризена на стратостате «СССР I-бис», поднявшемся в 1935 году на высоту 15900 метров и пробывшем на этой высоте 2 часа находились 3000 самцов дрозофилы дикой линии Нальчик. Возникновение мутаций Г. Фризен не зарегистрировал. В 1959 году американские исследователи С. Панкин и В. Салливан отправили личинок дрозофилы в полет на стратостате, продолжавшийся 30 часов, на высоту свыше 18 тысяч километров. По их мнению, высота была недостаточна, и исследовать необходимо не личинок, а более радиочувствительные зрелые спермии, для чего следует посылать самцов.
Эксперименты на космических кораблях предоставили несравненно большие возможности для индикации трасс, чем полеты на стратостатах. Уже на втором космическом корабле-спутнике были установлены колбы с 400 самцами диких линий Д-32 и Д-18. Первая работа была выполнена Я.Л. Глембоцким, Э.А. Абелевой, Г.П. Парфеновым. Исследования проводились по схеме Меллер-5. Выводы в этой работе были следующими: 1) установлен мутагенный эффект, выразившийся в увеличении частоты возникновения сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций; 2) есть косвенная возможность предполагать обусловленность этих мутаций космической радиацией.
На втором корабле-спутнике Глеб Петрович Парфенов провел собственное исследование. В опыте использовались 800 самцов дикой линии Д-32. Была применена методика Меллер-5. Полет на корабле-спутнике не вызвал увеличения частоты доминантных летальных мутаций в гаметах, находившихся во время полета на стадии зрелых спермиев, в гаметах же, находившихся на стадии стерматид, произошло ее небольшое увеличение.Тест на частоту индуцированного кроссинговера у самцов дрозофилы проводили Э.А. Абелева, Г.П. Парфенов, Ю.А. Лапкин. Эксперименты были поставлены на пятом корабле-спутнике и космических кораблях «Восток» и «Восток-2». У дрозофилы в норме кроссинговер происходил у самок, у самцов же в норме обмен между гомологами в мейозе отсутствовал. Только экстремальные факторы вызывают этот эффект. Кроссинговер был обнаружен у самцов дрозофилы, летавших на пятом корабле-спутнике, в то время как на космических кораблях «Восток» и «Восток-2» не было зарегистрировано ни одного случая.
Я.Л. Глембоцкий, Г.П. Парфенов использовали три теста на частоту возникновения различных типов мутаций. Изучался индуцированный кроссинговер у самцов, доминантные летальные мутации и сцепленные с полом рецессивные летальные мутации.
Г.П. Парфенов был молод, очень энергичен и действительно предан генетике. Впоследствии он не изменял своему объекту – дрозофиле и много с ней экспериментировал. Критический склад ума, который он в себе культивировал, привел его со временем к пересмотру результатов первых экспериментов на дрозофиле, поскольку более тщательно организованные и подготовленные контейнеры, в которых размещали опытные образцы, обеспечивали условия существования, исключающие возможность артефактов. Тем не менее, первые опыты с дрозофилой показали, что она не теряет жизнеспособности при космических полетах. У летавших особей развивается вполне нормальное потомство. Это дало возможность утверждать, что никакой серьезной опасности факторы космического полета не вызывают, конечно, с той оговоркой, что уровень космической радиации должен быть в пределах, которые зарегистрированы на изучаемых объектах.
Г.П. Парфенов участвовал и в других программах по космической генетике. В работах с традесканцией он взял на себя труд по созданию контейнеров, в которые помещали растения. Я поставила обязательным условием проведения трудоемкой цитогенетической работы с микроспорами обеспечение нормального состояния среды, в которой будет проводиться эксперимент. Г.П. Парфенов сопровождал наш объект на космодром и размещал его в кабине корабля. Впоследствии Б.Ф. Эдвардс говорила, что наши контейнеры были удачнее, чем те, которыми через 5 лет пользовался А. Спэрроу.
Я хорошо знала и Эльфриду Адольфовну Абелеву. Мы с ней были одного возраста и дружили. После окончания института я работала в лаборатории С.Г. Навашина в Институте цитологии, гистологии и эмбриологии АН СССР, а она осталась на кафедре генетики МГУ. Нас выгнали с работы в одно время после сессии ВАСХНИЛ. Мыкались мы после этого в разных местах, а потом оказались в лаборатории радиогенетики Института биофизики АН СССР и очень любили проводить время вместе, и всегда я знала, что есть очень милый человек, безусловно, хорошо ко мне относящийся. Эля была прекрасным дрозофилийным генетиком, очень эрудированным, строгим экспериментатором и вместе с тем фантазером. Мне представляется, что она могла сделать значительно больше, но ее способности остались нереализованными по ряду причин, и в первую очередь потому, что мы с ней были «пропущенным поколением». Именно наша молодость совпала с лысенковской мясорубкой в 1948 году, а когда генетика в СССР возникла вновь, пришло уже множество молодежи совсем с другой генетической «выученностью», но чрезвычайно деловой и нахрапистой. А Эля была человеком ранимым и чувствительным.
Важным разделом космической биологии явилось проведение исследований на различных, но достаточно высокоорганизованных животных. То, что уже в опытах на космических кораблях-спутниках участвовали собаки (Белка и Стрелка, Чернушка и Звездочка), а также морские свинки, крысы и мыши, очень существенно.
Однако изготовление контейнеров, в которых соблюдались бы полностью требования к системам обеспечения жизнедеятельности, требовало времени, умения и пространства внутри корабля. Именно поэтому, чем на более высокой ступени эволюционной лестницы были виды, с которыми шли работы, тем с большими трудностями приходилось встречаться.
Генетики участвовали в экспериментах с мышами на 2, 4-м и 5-м космических кораблях-спутниках. Это была первая попытка изучения влияния космического полета на кроветворные органы млекопитающих. На первый вопрос: «Сохранилась ли жизнеспособность мышей после полета?» – можно было ответить утвердительно. Так же следовало отвергнуть предположение о губительном действии условий космического полета на разные системы, в том числе и генетические. Это чрезвычайно весомый результат проделанной работы. Ответить на вопрос, связаны ли найденные повреждения с действием невесомости или радиации, на основании этих первых экспериментов было нельзя, поскольку характер повреждений можно было отнести за счет недоработок системы жизнеобеспечения мышей и перегрева их во время эксперимента. Дело в том, что такое большое число мостов слипания хромосом (до 11%) и отсутствие при этом структурных хромосомных перестроек можно объяснить именно тепловым воздействием. Потребовались дальнейшие эксперименты, чтобы на следующих кораблях-спутниках получить адекватные поставленным вопросам ответы. Но мнение о том, что в первых опытах на мышах получены только артефакты, ошибочно. Был получен ответ: губительных генетических изменений не было, и это было чрезвычайно существенно в то время.
То обстоятельство, что в первых опытах на космических кораблях-спутниках размещали воздушно-сухие семена высших растений, вполне логично, следовало только вовремя перестать посылать их на одни и те же орбиты, и продолжать проводить цитогенетическое изучение клеток меристемы первичных корешков, поскольку объект этот малочувствительный и незачем было все время продолжать задавать один и тот же вопрос: увеличится ли число мутаций типа хромосомных перестроек после полета. Растения имеют ткани с очень чувствительными клетками, например при гаметогенезе они во много раз чувствительнее клеток в сухих семенах. Кроме того, растения в зависимости от видовой принадлежности и даже от сорта имеют различный фон спонтанных мутаций. При этом незначительное число индуцированных мутаций невозможно идентифицировать в общей сумме хромосомных перестроек на препарате. В клетках меристемы воздушно-сухих семян у пшеницы, у разных сортов, не бывает меньше 2%, а черных конских бобов – 20%. Так получилось, что классики генетики Н.Н. Соколов, Б.Б. Сидоров и В.В. Хвостова экспериментировали именно на воздушно-сухих семенах. К этим опытам имели отношение В.В. Сахаров и И.А. Рапопорт. Данные, полученные в экспериментах на космических кораблях-спутниках, были опубликованы в 1962 году в первом томе сборника «Проблемы космической генетики».
Семена выбирали из наиболее и наименее чувствительных к радиации растений. Однако хромосомных перестроек не было обнаружено при статистическом анализе при сравнении с контролем. Все авторы отмечали, что условия полета на космических кораблях-спутниках вызывали ускорение прорастания семян и увеличение их всхожести. Была отмечена энергия прорастания, как за счет увеличения митотического индекса, так и за счет стимуляции процесса прорастания. Стимуляция ростовых процессов была также отмечена у выживших спор актиномицетов в исследованиях А.А. Прокофьевой-Бельговской.
С воздушно-сухими семенами еще долго и упорно работали В.В. Хвостова, и мы с В.В. Антиповым. Необходимо сказать, что при индикации новых космических трасс этот модельный объект, безусловно, нужно будет использовать. Воздушно-сухие семена имеют ряд преимуществ: клетки зародыша не делятся и поэтому «набирают» повреждения от любых воздействий во время экспозиции; они не требуют усилий для создания необходимых условий хранения, а метод анализа мутаций типа перестроек хромосом, очень прост.
Н.Н. Соколов, Б.Н. Сидоров, И.А. Рапопорт, В.В. Хвостова были не только учениками, а некоторые аспирантами Н.П. Дубинина, но и соратниками и его ближайшими друзьями. Трудно было представить, что старость они проведут порознь, в разных институтах и во враждебных дискуссиях. Тем не менее, русской космической генетике повезло, что в ее начале были такие ученые.
Б.Н. Сидоров и Н.Н. Соколов сделали наиболее лаконичную и методически четкую работу: «Влияние условий космического полета на семена Allium Fistulosum (лук-батун) и Nigella damascenа (чернушка)». Они засвидетельствовали, что было обнаружено полное отсутствие какого-либо влияния условий космического полета на частоту хромосомных перестроек по сравнению с контролем как у радиочувствительного вида Allium Fistulosum, так и у радиоустойчивого Nigella damascenа. Б.Н. Сидоров и Н.Н. Соколов обладали большой научной фантазией. Они были так умны, что я робела перед ними, и мне казалось, что из-за того, что я такая шумная и громко смеюсь, они не очень хорошо ко мне относятся. К счастью, это оказалось не так. После возобновления генетической работы в 1956 году они стали работать совместно. Но грустно, что своим основным объектом они выбрали семена, ведь до лысенковского разгрома в 1948 году они оба исследовали регуляцию генетической активности на дрозофиле и казался более логичным переход на более сложнорегулируемые системы высших организмов
С Верой Вениаминовной Хвостовой мы много работали вместе, имели общие научные работы, переводили книги. Основными ее чертами были поразительная собранность, трудоспособность и прагматичность. Она отнюдь не фонтанировала идеями, но то, что делала, отличалось квалифицированным исполнением. Партнером в работе она была энергичным и очень симпатичным. Обо мне она отзывалась странно: «Кроме меня (т.е. кроме В.В. Хвостовой) с Наташей никто не справится». Я думаю, что она сама была в этом уверена и уверила в этом Н.П. Дубинина. В общем культе перед заведующим лабораторией, который был в лаборатории в то время, она выделялась особой преданностью. О себе она говорила: «Я свечечка перед Н.П.». Впоследствии, когда в Институте общей генетики АН СССР произошел раскол, она уехала в Новосибирск и сделалась «свечечкой» перед Дмитрием Константиновичем Беляевым. И в Новосибирске ее эрудиция и умение работать принесли институту неоценимую пользу. Что касается серии работ по космической генетике, то, к сожалению, воздушно-сухие семена только в эксперименте на 2-м корабле-спутнике были полезны, т.к. оказалось, что никаких вредных воздействий их генетический аппарат (во всяком случае, хромосомных перестроек) не уловил. И это давало возможность говорить о доступности исследуемой трассы для живых организмов. Многочисленные последующие эксперименты ничего нового не прибавили, но все же, участие В.В. Хвостовой в этих экспериментах гарантировало от случайных и непродуманных выводов.
Растение Tradescantia paludosa также экспонировалась на 2-м корабле-спутнике, спутнике «Космос-7» и затем на кораблях типа «Восток», «Восход», «Зонд». Мне удалось подробно описать свои работы на микроспорах традесканции в книжке «Начало космической цитогенетики» (М., фирма «Слово», 2002 г.), поэтому я не буду здесь подробно на этом останавливаться. Скажу только, что в первых же экспериментах я увидела те типы цитогенетических нарушений, которые потом подробно изучила. Были обнаружены не только особые типы перестроек, но и полиплоидные, анэуплоидные клетки и клетки разной формы. Сейчас я ценю больше всего то, что обратила внимание на особый тип изменений: переход ядра к одной из сторон клетки из нормального ее положения в центре. Я предложила термин «эффект положения ядра в клетке», поскольку регуляция генетической активности зависит от этого обстоятельства. Вообще же понятия «смотреть» и «видеть» имеют различие. Мы часто смотрим, но не умеем понять, что видим новое, об этом говорил еще С.Г. Навашин. Пионерские работы дают радость, что можно видеть первому. Я помню, когда убедилась, что сложным нереципрокным хромосомным мостам сопутствует всего один сферический фрагмент, я просто орала от радости, так что Всеволод Васильевич Антипов прибежал из соседнего кабинета. Нужно здесь сказать, что с первых моих работ на кораблях-спутниках все время рядом со мной был мой друг Всеволод Васильевич Антипов. Я ведь пришла в Институт авиационной и космической медицины МО СССР сама по себе, не будучи в то время сотрудником Н.П. Дубинина. Я сидела в проходной и ждала, пока мне выпишут пропуск. Вдруг в проходную вбегает майор с милыми веселыми глазами и говорит: «Нам очень нужно работать вашими методами». Он пригласил меня в кабинет, и мы договорились об эксперименте. Всеволод Васильевич был очень тактичен в совместной работе. Он никогда не лез в мои цитогенетические исследования, не будучи генетиком. Просто он помогал в проведении работы. Он никогда не позволял себе поправлять в статьях даже запятые. Я пишу коряво, но очень честно и искренне и знаю генетику. Проработав вместе несколько десятков лет, мы никогда не опускались до бытовых дел, а когда я огорчалась, то Всеволод Васильевич умел меня утешить, и я говорила: «Вы моя валерианка». В.В. Антипов был прекрасным руководителем, потому что он удивительно хорошо воспитанный человек. Это качество редкое.
В науке Всеволод Васильевич был, прежде всего, организатором, менеджером высшего класса. Он всегда был спокойным, уравновешенным человеком. Его незлопамятность была безгранична, и это проявлялось так же в его законопослушании. Меня, как фрондера по натуре, эта его черта удивляла. Я ему говорила, цитируя В. Маяковского: «Вы любите начальство, которое поставлено и стоит». Он в ответ улыбался и не сердился на меня, и я на него не сердилась. Он не был конформистом, потому что умел со всей искренностью принимать любое начальство, любого ранга с полным добродушием. Обаяние его было безусловно. Я ему говорила: «Скажу Вам нелицеприятно, что каждому лицу приятно видеть Ваше приятное лицо» (В. Маяковский). Его обаяние приобретало значение рабочего качества. Поэтому у Всеволода Васильевича было и еще одно свойство: он умел пропихивать в журналы статьи, даже если в них есть новое. Правда, первая работа по действию космических факторов полета на микроспоры традесканции появилась в печати благодаря О.Г. Газенко. Он представил ее Н.М. Сисакяну, который тогда был вторым лицом в Академии наук. Норайр Мартиросович принял меня и сказал: «Данные новые и интересные, но ведь американцы поднимут шум, что советские ученые нашли генетические повреждения, а в Советской стране начинают посылать космонавтов». Я сказала, что нарушений мало, всего 2% (хотя и статистически достоверных), если такие грубые нарушения скажутся в гаметах, клетки во время гаметогенеза отсеются. Если же клетки в соматических тканях будут иметь такие повреждения, то все зависит от того, в какой ткани будут эти клетки. Некоторое повышение опасности канцерогенеза есть, очень незначительная тенденция, но на Земле существует так много профессий, где эта опасность больше, что сравнение в пользу космонавтики. Н.М. Сисакяна генетики менделисты-морганисты не любили за то, что он потворствовал Т.Д. Лысенко, а мне он понравился: такой спокойный, деловой, умный. Что-то в нем было монументальное, как у восточного князя.
Спустя пять лет А. Спэрроу и К. Маримутца в эксперименте на космическом летательном аппарате «Биос» подтвердили наши данные на традесканции и написали: «Эти эффекты были обнаружены ранее советскими учеными Делоне Н.Л. и др». И стало легче дышать. Ведь я увидела и описала факты, впервые полученные при действии факторов космического полета. Был страх, что мои данные не получат подтверждения. Но к счастью, в Америке опыты проводил А. Спэрроу – замечательный ученый с высокой цитогенетической квалификацией.
В заключение нужно сказать, что первый период становления космической генетики как науки позволил получить ответ на главный вопрос: серьезных генетических повреждений обнаружено не было ни в одном из живых организмов, которые подвергались действию факторов космического полета. Можно рекомендовать в дальнейшем, подбирая модельные чувствительные объекты, изучать более детально различные аспекты влияния на геном. Следует как можно скорее переходить к космической генетике человека, пользуясь в цитогенетике не колхицинированными клетками лейкоцитов, а эпителиальными и другими.
Уже стоит задача перехода к следующему этапу, поскольку предстоят полеты к другим планетам. Рождение космической генетики связано с работами отечественных классиков. Хотелось бы, чтобы в будущем космическая генетика привлекала энтузиазм сильных ученых.
Дальнейшее развитие космической генетики
Наше поколение стало свидетелем чуда: сделались возможны полеты в Космос. Ученые получили право изучать совершенно новые воздействия на живые организмы и, в первую очередь, невесомость. Здесь уместно напомнить о тех дискуссиях, которые были перед полетом живых организмов в Космос. Особенно яростно выступал академик Имшенецкий, предрекая неминуемую остановку митоза в клетках, а, следовательно, наступление коллапса. Уже первые эксперименты на космических кораблях, предшествующих полету Ю.А. Гагарина показали, что факторы космического полета не препятствуют жизнеспособности живых существ Земли. Стала другая задача: какие воздействия оказывает космический полет на разные системы организма, начиная с физиологических, анатомических и кончая генетическими. И тут стало очевидно, что проблему возможности жизни в Космосе следует разбить на ряд этапов.
Во-первых, это сравнительно короткое пребывание в условиях космического корабля в течение не более 2-3-х лет. Этот этап мы изучаем сейчас, включая эффект взлета, перехода к невесомости и посадки космического корабля.
Предстоит следующий этап: посадка на другие планеты, в первую очередь, Марс и Луну, и возвращение на Землю.
И наконец, последний этап: жизнь в космосе в течение ряда поколений. Здесь существуют только разнообразные предсказания. Я много говорила об этом с Олегом Георгиевичем Газенко.
Повторю то, что однажды писала: «Я любила Олега Георгиевича за трезвый ум, за безграничную интеллигентность его манер, за безусловную доброжелательность. Он был по своей природе пионером в области науки и поэтому, романтиком, но в то же время он умел и прагматично добиваться поставленной цели, добиваться упорно и настойчиво».
Я помню, что при первом же знакомстве он мне очень понравился. Весь его облик особенный: такой худой, просто невесомый, он имел только профиль, а анфаса у него нет, и голос тихий. Он производил впечатление человека особой породы, такой вот породистый человек. Он много успел сделать и многим помочь в их делах.
Новый период космической генетики призовет новых людей, которые будут заниматься разведыванием новых трасс. Нужно надеяться, что в то время, когда каждый отдельный человек на Земле ощущает вызовы и угрозы окружающего мира, программы космической генетики объединят всех людей планеты на общее дело.
Я много говорила об этих проблемах с Олегом Георгиевичем. К нему можно было ворваться в кабинет и рассказать то, что в тот момент мне казалось очень важным, а он тихонько, деликатно и мудро мне оппонировал. Помню, однажды я сказала, что биологическая наука должна переходить от релятивистских поисков к представлениям «организма как целого», к ощущению биосферного единства и т.д. И тут Олег Георгиевич промолвил: «Наука будущего будет сродни искусству». И действительно, ведь это очевидно, что гениальные поэты, художники и композиторы прозревали мир.
Как человек дела Олег Георгиевич настаивал на том, что уже наступило время написать обобщенное сочинение по космической генетике. Действительно в таком существенном разделе генетики, как изменчивость, обнаружены особые формы. Также и в разделе распределения хромосом в мейозе и митозе открыты новые особенности. Найдены различия в регуляции генетической активности.
Поговорим об изменчивости
Изменчивость имеет ряд типов: 1) генные мутации, 2) хромосомные перестройки, 3) геномные мутации, 4) дестабилизация кариона.
- Мутации гена, т.е. его структуры ни в одном из исследований не обнаружено. Методом классической генетики на дрозофиле было проделано достаточно большое число исследований. В 60-е годы прошлого столетия разгорелась дискуссия, однако Г.П. Парфенов, описавший вначале наличие мутаций гена, затем пересмотрел свои данные. Он показал, что обнаруженные мутации возникли независимо от факторов космического полета. Анализов при помощи методов молекулярной генетики пока не производилось, хотя потребность в проведении таких исследований есть.
- Хромосомные перестройки, имеющие особую форму, были обнаружены в микроспорах традесканции мною. Это нереципрокные транслокации, сопровождаемые одним сферическим фрагментом. Затем такие же перестройки были обнаружены в меристеме первичных корешков пшеницы, зерна которой подвергались действию факторов космического пространства в контейнерах, размещенных снаружи космического корабля «Мир». Это совершенно новый тип мутаций.
- Геномные мутации регистрировали неоднократно, начиная с первых полетов на космических кораблях еще до полета Ю.А. Гагарина. Мы описали их в микроспорах традесканции, применяя цитогенетический метод. Нами были обнаружены одно-, трех- и четырехполюсные митозы, которые приводят к полиплоидии и анэуплоидии. Н.П. Дубинин методом классической генетики нашел нерасхождение хромосом в мейозе, что приводит к анэуплоидии.
- Дестабилизация кариона возникает при перераспределении в эугетерохромати- ческом комплексе. Этот тип изменчивости возникает в космических полетах часто. Мы наблюдали примеры «эффекта положения гена» у традесканции, а также особенности распределения добавочных хромосом в микроспорах при первом постмейотическом делении. Наиболее интересно было явление увеличения дополнительных ядрышек в ооцитах тритонов.
Какие последствия могут быть в результате
возникновения перечисленных мутаций?
Прежде всего, стоит сказать, что мутации могут иметь летальный исход. В случае жизнеспособных мутаций разные гены мутаций приводят к разным изменениям признаков.
- При генных мутациях изменяется один из генов генотипа.
- При перестройках хромосом образуются новые группы сцепления, а также новые расположения хромосом внутри ядра. При разных типах перестроек хромосом увеличивается или уменьшается доза генов в геноме, тех генов, которые связаны с перестройкой.
- Геномные мутации сохраняют неизменными гены и хромосомы, меняется только число хромосом в ядре. При полиплоидии число хромосом увеличивается кратно гаплоидному, при анэуплоидии – увеличивается или уменьшается некратно гаплоидному. При этом перераспределяются хромосомы в объеме ядра. Меняется доза генов в геноме: при разных типах анэуплоидии доза гена может, как увеличиваться, так и уменьшаться, при полиплоидии увеличивается, причем доза всех генов генома.
- Дестабилизация генома приводит к изменениям регуляции генной активности. Одни кластеры генов могут становиться спящими генами, другие, наоборот, пробуждаться из молчащих и начинать считываться.
Для мутаций в дифференцированном многоклеточном организме существенно, в какой клетке произошла мутация: если это гамета, то, безусловно, мутация будет передаваться по наследству. Если же поражена будет клетка в специфически дифференцированном органе, то последствия вообще могут быть неощутимы. Например, в нормальной печени человека определенный процент клеток имеет трех- и четырехполюсные митозы, а также перестройки хромосом.
В космической генетике целый раздел посвящен поведению хромосом в митозе и мейозе, т.е. их распределению. В микроспорах традесканции было обнаружено до 3% нарушений в прохождении митоза. Одно из этих нарушений возникает только в космических полетах: это изменение расположения веретена деления в клетке. Особенности строения микроспоры позволяют констатировать такое явление. Мы назвали это явление «эффект положения ядра в клетке», поскольку дочерние ядра, образованные при наблюдаемом нами явлении, изменяют расположение в объеме клетки, то наблюдается нарушение их дифференцировки, клетка увеличивается в объеме, достигая гигантского размера, превышающего норму в 4 раза. Оба дочерних ядра приобретают вид интерфазных ядер, похожих на вегетативное ядро, причем оба одинаково. Никакой тенденции превращения в генеративное ядро не наблюдается. Хорошо известно, что в различных клетках ядра занимают постоянное, присущее данной дифференцировке место. Нам удалось при экспериментальном воздействии невесомости получить переворот оси веретена в клетке на 180о и в результате этого, изменение характера дифференцировки. Хорошо известно расположение ядер в клетках мышечных волокон. Изменение пристенного расположения ядер, перемещение их в центр приводит к нарушению функционального состояния мышечного волокна.
Регуляция генетической активности – это тонкий инструмент адаптации организма к внешним воздействиям. Новая среда внутри космического корабля, в особенности невесомости, влияет на регуляторные процессы любых уровней и, в частности, на генетическую активность различных кластеров генов. В данном аспекте до сих пор проводились цитогенетические исследования. Хотя задачи для молекулярных генетиков очевидны. Мы уже в 60-е годы начали изучать влияние факторов космического полета на гетерохроматин. С тех пор особенности гетерохроматизации в космических полетах были исследованы на разнообразных объектах, в том числе и на хромосомах космонавтов. Тут следует сказать, что написанный мной обзор «Адаптация на уровне хромосом» до сих пор не опубликован, и, безусловно, Олег Георгиевич не заинтересовался этим направлением при общей его поддержке генетических исследований в космических полетах.
В становлении космической биологии Олег Георгиевич был, несомненно, руководителем генетического раздела. Если в самом начале этих работ к руководству космической генетикой был привлечен Н.П. Дубинин, то вскоре, сделав одну элегантную работу на дрозофиле, он полностью потерял интерес к этим исследованиям. И если бы не Олег Георгиевич Газенко эта область, наверное, заглохла. Он привлекал к работе видных специалистов. Так, им был приглашен Н.В. Тимофеев-Ресовский, который начал совместно с Е.Я. Шепелевым планировать вегетационные теплицы с целью размещения их на космических кораблях. Н.В. Тимофеев-Ресовский много общался с учеными института. Мне недавно напомнили, что Николай Владимирович говорил: «Мы с Наталией Львовной сделаем гениальный семинар». Он всегда высказывался в очень вдохновенном стиле, как обычно, делая свойственным ему жестом акцент на словах. К сожалению, Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский вскоре сильно заболел.
У Олега Георгиевича Газенко были свои оценки генетических исследований. Он выделял явления, открытые в космических полетах, указывающие на те особенности этих факторов, которые присущи только им и не встречающиеся в условиях Земли. Он очень одобрял наши с В.В. Антиповым работы по поиску новых перестроек хромосом и, особенно, по нарушениям митоза с эффектом положения ядра. Но когда я говорила ему об изменениях в гетерохроматине в космических полетах, он встречал мои восторги словами: «Но при других экстремальных факторах на Земле возникает тот же эффект».
Вот что понравилось Олегу Георгиевичу, так это сформулированное нами совместно с В.Г. Солониченко понятие об «адаптофенотипе космонавта».
Термин адаптофенотип подразумевает устойчивый комплекс фенотипических, физиологических, психических и генетических характеристик человеческого организма, наиболее соответствующих какому-либо роду деятельности. Можно говорить об адаптофенотипе космонавта, подводника, альпиниста, спелеолога, спортсмена (спринтера, стайера) и других. В качестве уточнения следует отметить, что такие термины, как «эталон», «образ космонавта» – это идеал, единичный образец, в то время как об «адаптофенотип космонавта» – это реальная группа, совокупность индивидуумов, безусловно, имеющая «биологический разброс», т.е. отклонение от идеала.
В человеческом обществе нельзя иметь породы и сорта, о чем мечтали евгеники. Это при формировании сортов растений и пород животных селекционеры подбирают пары, занимаются гибридизацией и отбором в поколениях. Но применительно к человеку можно использовать индивидуально-конституциональный анализ, который позволяет выделить среди разнообразных индивидуумов существующего сообщества достаточно большое число людей с комплексом профессиональных особенностей. Так, можно отобрать группы с «адаптофенотипом космонавта». Здесь нет ограничений, ни расовых, ни национальных, ни по принадлежности к определенному полу. Отбор в группу космонавтов можно вести среди реальных людей разных профессий (однако, все-таки ограниченного профессионального диапазона), с различными условиями жизни (Крайний Север и южные страны), т.е. с различной профессиональной и экологической средой.
Для современной космонавтики важно правильно произвести отбор и сформировать группу космонавтов, которые будут находиться в космическом корабле ограниченное время: до трех лет. Основная задача медиков при этом состоит в том, чтобы в невесомости человек оставался человеком Земли. Для этого применяются различные меры, целый комплекс физических упражнений и различные приспособления. После полета человек должен вернуться на Землю, не утратив способности к земному существованию.
Совсем другие задачи будут стоять перед будущими поколениями, если действительно станут возможны длительные космические полеты, постоянное пребывание человека в космосе при организации межпланетных полетов и создании в Космосе автономных поселений. Какие формы примет изменчивость и как пойдет отбор в условиях, столь отличных от Земных?
Изменчивость будет носить все формы, включая дестабилизацию кариона. Отбор в основном будет идти по пути дестабилизирующего отбора, который описан Д.К. Беляевым.
В новых, совершенно необычных для жителей Земли условиях дестабилизирующая изменчивость приведет к возбуждению, к считыванию информации с «немых генов», т.е. группы генов, которые хранятся в геноме, передаются по наследству, но не считываются во многих поколениях существования данного вида. И только когда адаптационные процессы в организме, вся совокупность регуляторов приведут к тому, что блок с «немых генов» снимется, они начнут функционировать. Примером могут служить вторично водоплавающие, анатомо-морфологические формы которых, кардинально отличаются от их наземных предков при том, что геномы их отличаются очень мало. Таким образом, для генетических структур, для земных геномов существуют возможности для того, чтобы в новых неземных условиях формировать новые кластеры генов, включая “немые” гены, открытые для регуляции генетической активности.
Другое дело, насколько анатомо-морфологические изменения возможны и насколько они будут жизнеспособны. Я расспрашивала Олега Георгиевича о его прогнозах. Он предполагал, что человек станет похож на те, известные иконы, где изображены продолговатые, вытянутые в длину длинноногие фигуры. Я же описывала появление разнообразных форм вследствие дестабилизации кариона, и затем отбор «эмбриоидов» с большими головами, редуцированными ногами и сильно развитыми руками.
Есть еще одно обстоятельство: человек – это часть биосферы. В биосферу входит интеллектосфера и пантеосфера, которые вошли в биосферу вместе с развитием человеческого общества. В условиях Земли, даже находясь в одиночестве, как отшельник, всякий человек сопрягается с интеллектосферой и пантеосферой. Люди в будущих космических поселениях, расположенных, как мечтал К.Э. Циолковский, на астероидах, будут представлять изоляты вне Биосферы Земли, которая формировалась в течение многих эпох. Что станет с интеллектуальной и душевной сущностью таких людей?
Есть еще чрезвычайно существенная тема: в биосфере Земли параллельно существует мир про- и эукариот. Биосфера осуществилась только благодаря тому, что каждая ее составляющая часть оказалась в гармонии с другими. Как только нарушится равновесие, биосфера не выдержит. Человек живет, окруженный миром микроорганизмов. Отношения эти могут принимать формы симбиоза, паразитизма и независимого существования, но в биосфере Земли до сих пор шаткое равновесие осуществлялось, прерываясь короткими вспышками пандемии и эпизотиями. Что же будет при дальнейших полетах и поселениях на других планетах? Что будет, если человека вырвать из биосферы? Ни в каком космическом корабле или любом космическом устройстве человек не окажется в стерильной среде. Он будет окружен микроорганизмами. Вода, которую он будет пить, еда, которую он будет есть, газовая среда, которой будет дышать – все будет наполнено микроорганизмами. Микробы, находящиеся в теле человека по данным, которые имеют научные источники, составляют 5% веса.
Микроорганизмы очень устойчивы ко многим экстремальным факторам. Они переносят высокие и низкие температуры и перепады между ними. Чувствительность к ионизирующим и другим излучениям у микроорганизмов другая, чем у человека. Микроорганизмы переносят обезвоживание.
Чрезвычайно существенной особенностью микроорганизмов является их быстрая размножаемость. Микроорганизмы легко мутируют и приобретают новые особенности генома, их популяции благодаря этому изменяют свои признаки и способности к адаптации.
Какие возможности останутся для параллельного удовлетворительного сосуществования человека и микроорганизмов при дальнейших космических полетах или при пребывании в устройствах на других планетах. Быстрый ответ заключается в том, что необходимо создать на других планетах очаги искусственной биосферы. Мне представляется это утопичным. Биосфера создавалась в течение длительных периодов эволюционного развития Земли. Биосфера – это целостное образование, ее нельзя делить на отдельные части. Все элементы биосферы взаимосвязаны и взаимозависимы. Вот почему так страшна бездумная деятельность человека. Биосфера может трансформироваться в техносферу. Биосфера очень хрупка. Мне представляется, что никакие оранжереи, включающие «протезы», сконструированные человеком в виде очистки воды и воздуха, не могут воссоздать всю тонкую настройку всех составляющих элементов биосферы.
Могу засвидетельствовать, что Олег Георгиевич Газенко надеялся и даже был уверен, что искусственные устройства, содержащие условия для жизнедеятельности человека, могут быть созданы. Более того, он прогнозировал, что поколения людей смогут оптимально существовать вне Земли. Он отвергал мой скепсис.
В науке Олег Георгиевич был романтичен. Меня удивили его доклады об эволюции человека, в которых он выстраивал путь от неандертальцев до современного человека, не высказывая никаких критических замечаний на цитируемые им работы. Это были доклады без всякой примеси скепсиса. Такой доклад мог произнести только очень оптимистичный человек. Вместе с тем отбор в человеческом обществе происходил на фоне войн, которые уносили лучших, более сильных и храбрых воинов. Это не естественный отбор по Дарвину, отбор в царстве зверей, где в борьбе побеждает более сильный и умелый самец, который становится руководителем стаи или прайда. Да и в периоды между войнами отбор носит особый характер. Человеческому обществу присуще отсутствие естественного отбора, скорее можно говорить о «противоестественном отборе». Цивилизация, неся сиюминутные блага человечеству, ставит под угрозу биологическое существование людей. Медицина на современном уровне умеет сохранить жизнь многим маложизнеспособным пациентам, выхаживать и реанимировать неполноценных детей. Генофонд человечества засорен многими наследственными пороками. И, несмотря на то, что люди, часто понимая, что такое добро и зло, все-таки предпочитают свою жизнь устраивать на путях наживы, порока и забвения мудрых заповедей. Вот поэтому так важно, так необходимо, чтобы были радостно мечтающие, доброжелательные люди среди нас, это обогащает жизнь, каждого, кто соприкасается с ними. Олег Георгиевич Газенко был мудрым человеком. В нем сочетался крепкий практицизм поступков и романтическая приподнятость помыслов.