Не исключено, что та инопланетная теория, с которой выступил позднее Фрэнсис Крик, служила отражением подсознательного протеста против любой формы духовного объяснения этого "чуда". Крик не верил в сверхъестественное, однако факты убедили его в том, что четырехбуквенный "язык" ДНК совместно с двадцатибуквенным "языком" протеинов просто не могли возникнуть на Земле в результате случайных столкновений химических элементов. Складывалось впечатление, будто вся эта система была смоделирована и даже "создана" до того, как она впервые начала функционировать на планете. Но если создана, то кем? Крик, как убежденный атеист, пошел бы против собственной природы, если бы стал рассматривать возможность вмешательства того сверхъестественного существа, которого подавляющее большинство человечества именует Богом. Вместо этого ученый предпочел сценарий, главным действующим лицом которого стали разумные существа с иной планеты. Именно они разослали по Вселенной корабли с грузом ДНК, чтобы инициировать жизнь на доселе неживых планетах.
Музыка жизниНе знаю, как вам, а лично мне кажется немного странной мысль о том, что наши тела представляют собой набор закодированных химических инструкций, наполовину унаследованных от матери и наполовину — от отца. Но если мы копнем еще глубже, то станет понятно, что и они, в свою очередь, унаследовали половину ДНК от своих матерей и еще половину — от отцов. И так далее, и так далее — вдоль всей цепочки поколений вплоть до начала жизни на Земле. Именно эти маленькие полимерные образования, составляющие своего рода "магнитофонную ленту" ДНК, как раз и являются тем бессменным фактором, который объединяет первых бактерий, появившихся около трех с половиной миллиардов лет назад, с виднейшими представителями человечества.
Мы уже говорили о том, что внутри каждой человеческой клетки свернуто по два метра подобной "ленты". И именно на ней записан весь набор генетической информации, необходимой для создания полноценного человеческого существа. А в качестве полимера эта лента родственна тем виниловым пластинкам, на которых издавали лучшие песни шестидесятых годов XX века. Однако информация, содержащаяся на ленте ДНК, носит несколько иной характер. Ее с полным правом можно сопоставить с вечно обновляющейся музыкой жизни.
Рост происходит благодаря делению клеток: каждая клетка разделяется на две новых, которые, в свою очередь, делятся дальше… Но прежде чем распасться на две, каждая клетка дублирует свою ДНК. И потому в новообразованной клетке также есть полный набор ДНК — а значит, и полный набор генов всего организма. Интересно, что в каждом определенном типе клетки активизируется лишь незначительная часть всех генов… Стоит немного поразмыслить, и становится понятным, что снабжение каждой клетки полным набором ДНК является, по сути, наиболее простым способом передачи информации во все необходимые места — даже при том, что это подразумевает огромную работу по постоянному дублированию этой самой ДНК [1228].
Интересно, что тема постоянного и даже переизбыточного дублирования будет всплывать у нас вновь и вновь. И прежде всего тут стоит вспомнить саму двойную спираль — оригинал и его копию. Не следует забывать и о роли РНК, которая тщательно копирует необходимые сегменты информации ДНК — с целью последующего синтеза протеинов. В итоге… получается так, что в любой клетке в любой момент времени оказывается задействованным лишь небольшое количество генов, тогда как подавляющая часть их просто находится "вне игры".
Прежде чем распасться на две, каждая клетка дублирует свою ДНК.
И потому в новообразованной клетке также есть полный набор ДНК — а значит, и полный набор генов всего организма (по Кэлледайну, 2004, с. 10, 65)
Например, клетки, из которых должны сложиться ткани глаза, используют лишь те гены, которые запрограммированы на создание глаза. Современные исследователи только стали приближаться к разгадке того, как, собственно, клетки узнают, к какому именно органу они принадлежат [1229].
Судя по всему, это является особенностью нормального функционирования ДНК, когда большая часть ее практически все время находится "вне игры". И лишь отдельные сегменты активизируются для синтеза протеинов. Более того, было бы ошибочным полагать, что единственная функция ДНК заключается в одном лишь образовании протеинов в соответствии с унаследованными инструкциями генетического кода. Даже внутри самих генов за синтез определенных белков отвечает менее одного процента базовых элементов [1230]. Проблема станет еще очевиднее, если мы вспомним о том, что сами гены составляют около 3 процентов ДНК. Цифры эти разнятся, и некоторые ученые говорят о 5 процентах, а некоторые даже называют цифру в 10 процентов. Но даже если брать за точку отсчета эту максимальную оценку, все равно останется справедливым утверждение, согласно которому "большая часть ДНК в наших телах выполняет функции, которых мы пока еще не в силах постичь" [1231]. Все, что мы знаем об этих вместительных хранилищах ДНК — хочу еще раз напомнить, что мы говорим о доле, составляющей 90–97 процентов от целого, — это то, что в них содержится огромное количество информации, записанной тем же языком, что и генетический код. Однако эти данные не связаны ни с синтезом протеинов, ни с какой-либо другой, известной нам функцией. Некоторые области такого "некодирующего" текста состоят из длинных цепочек основных элементов, вновь и вновь повторяющихся в строго определенном порядке. Иногда такая последовательность элементов встречается не одну тысячу раз — причем, на первый взгляд, совершенно бесцельно. Вполне понятно, что ученые долгое время называли эту часть ДНК "бросовой" — то есть излишней, не обладающей каким-либо значением и не выполняющей какой-либо функции. Они полагали, что все эти цепочки химических элементов уцелели лишь потому, что раз за разом дублировались при делении клетки.
Но тут встает вопрос естественного отбора. Зачем бы природе понадобилось сохранять такое количество ненужных данных, заботливо воспроизводя их в каждой очередной клетке?
На сегодняшний день ученым удалось по-новому взглянуть на эту проблему. Как оказалось, концепция "бросовой ДНК" не выдержала испытания временем. На самом деле эти "ненужные" части играют жизненно важную роль в регулировании клеточных процессов. И они столь же необходимы для здоровья и функционирования всего организма, как и хорошо изученные кодирующие секции. Однако я не собираюсь приводить здесь тех медицинских выкладок, которые стали результатом тщательного исследования "некодирующей" ДНК. На самом деле меня куда больше интересуют результаты других изысканий, также касающиеся информации, записанной на длинных и малоизученных цепочках этого полимера.
Послание ЗипфаВсем человеческим языкам присуща одна общая и несколько неожиданная тенденция. Она получила название закона Зипфа — по имени лингвиста Джорджа Зипфа, который открыл ее в 1939 году. Он изучал тексты на самых разных языках и организовывал слова в порядке их значимости. Как оказалось, существует точное математическое соотношение между уровнем значимости слова и частотой его употребления в тексте. И это справедливо для любого языка — будь то английский, японский, арабский, урду, коса и так далее. Вне зависимости от текста, стоило Зипфу вычертить диаграмму, которая сопоставляла частоту употребления слова и его значимость, и у ученого выходила прямая линия "с уклоном в –1 для каждого национального языка" [1232].
Для того, чтобы понять общий принцип, представьте книгу с любым количеством слов — в 60 тысяч, или в 114 тысяч, или какого-либо иного объема. И если наиболее частое слово — то есть слово со степенью значимости номер 1 — будет употребляться в этой книге 10 тысяч раз, то вы можете быть уверены в том, что десятое по частоте употребления (а следовательно, и по значимости) слово встретится в книге 1 тысячу раз, а сотое наиболее частое слово — только 100 раз. Разумеется, цифры будут варьироваться от текста к тексту — в зависимости от общей длины сочинения. Однако точная математическая пропорция между значимостью и частотой употребления слова останется все та же. В этом, вкратце, и состоит закон Зипфа [1233].
А вот и еще одна, даже более странная, вещь. В середине девяностых годов XX века исследователи из Бостонского университета и Гарвардского медицинского факультета изучили 37 последовательностей ДНК, в каждой из которых содержалось как минимум 50 тысяч парных базовых элементов, две более коротких последовательности и еще одну, с общим содержанием в 2,2 миллиона парных элементов. И там, где было возможно, изучались как кодирующие, так и некодирующие области ДНК [1234]. Ученые обнаружили, что во всех последовательностях существовали отчетливые узоры из трех, четырех, пяти, шести, семи и восьми парных элементов — своего рода отдельные "слова". И это побудило их применить к материалу два стандартных лингвистических теста. Один из этих тестов был основан на методе Зипфа. Все "слова" ДНК распределили в соответствии с их повторяемостью, после чего вычертили гистограмму, соотносящую значимость каждого слова с фактической частотой его употребления в "тексте".
