Ведьмина метла
В средневековой Европе пробирающиеся через лес путешественники иногда натыкались на ужасные деревья. Одна из отходящих от ствола ветвей выглядела так, будто принадлежала совершенно другому растению. На ней буйно рос плотный пучок из веток, похожий на метлу, которую мы делаем из прутиков. Немцы называли такое явление
В XIX в. жуткие сказки прекратились, а селекционеры начали использовать эти редко встречающиеся странные разрастания веток для создания совершенно новых сортов. Черенки, нарезанные из этих чудовищных ветвей, укоренялись, вырастали в отдельные деревья и давали семена, из которых получалось следующее поколение растений такой же причудливой формы. Некоторые из наиболее популярных ныне в ландшафтном дизайне растений возникли именно из ведьминых метел.
На приусадебных участках часто встречается карликовая ель Альберта высотой не более 3,5 м. Она происходит от канадской ели, которая на севере Канады вымахивает до уровня десятиэтажного дома. Оказавшись в 1904 г. на озере Луиз, двое бостонских садоводов заметили канадскую ель, образовавшую ведьмину метлу[803]. С необычной ветки на землю падали семена, из которых вырос небольшой приземистый кустарник. Растениеводы забрали несколько кустиков с собой и назвали их канадской елью Коника (
Однако селекционерам необязательно ехать в северные леса, чтобы найти ведьмины метлы. Иногда достаточно оглядеться по сторонам в собственном саду или соседнем парке. Появление таких странных веток часто связано с почковыми мутациями[804]. В начале XX в. некий флоридский фермер, осматривая свою рощу грейпфрутов сорта «Вальтер», нашел примечательное отклонение. Все деревья давали белые плоды – кроме одного. На этом дереве фермер заметил ветку, увешанную розовыми фруктами. Все розовые грейпфруты произошли от этой единственной почковой мутации[805].
Чтобы разобраться с ведьмиными метлами и почковыми мутациями, ученым пришлось выяснять, как развиваются растения. При делении клетки ее «дочки» получают ту же наследственную информацию, что была и в материнской. Иногда клетка изменяется, и тогда «дочки» наследуют ее особенности. Такие клетки могут приводить к появлению измененных веток с листьями, плодами и семенами. Но почковые мутации способны менять растения и по-другому. Когда красный подсолнух зацветает, на половине цветка иной раз оказываются желтые лепестки. Иногда в початке кукурузы образуется участок с темными зернами. На одной стороне бледно-розового яблока может появиться клиновидная полоса зеленого цвета, а рядом с ней – темно-красного.
Чарльз Дарвин штудировал выпуски газеты
Дарвин всеми силами пытался разобраться в наследственности и думал, что изучение таких явлений ему поможет. Казалось, там скрыта та же мистическая сила, что и в семенах и яйцеклетках. То были не просто уродцы, испортившиеся из-за резкого похолодания или в результате болезни. Что-то вызвало внутри них самих сильные изменения, утверждал Дарвин, подобные тем, какие вызывает «искра, когда вспыхивает груда горючего материала»[806][807].
Спустя полвека стало ясно, что этот горючий материал находится в хромосомах растений. Делясь, растительные клетки обычно довольно точно копируют свой геном. Но в редких случаях одна из новых клеток мутирует, и тогда ее потомки в части растения наследуют эту мутацию.
Биолог Теодор Коккерелл в 1917 г. писал: «Похоже, что изменение наследственного устройства клеток произошло в соме, т. е. теле, без какой-либо связи с процессом полового размножения»[808]. Коккерелл назвал такое изменение соматической мутацией. Он ввел этот термин, чтобы отличать ее от мутации в клетках зародышевой линии, которую половые клетки передают следующим поколениям.
В те времена, когда Коккерелл исследовал соматические мутации, ученым было так мало известно о генах, что оставалось совершенно неясным, каким образом возникают подобные мутации. Как мы знаем теперь, одна из причин заключается в том, что новые пары хромосом запутываются и меняются участками. Странные полоски на яблоках, так называемые двойнёвые пятна, возникают потому, что клетка обладает двумя копиями гена, отвечающего за цвет. Один аллель определяет светлую окраску, а другой – темную. Делясь, клетка случайным образом передает два темных варианта одной дочерней клетке, а два светлых – другой. Когда затем уже новые клетки делятся, их потомки наследуют новые сочетания аллелей. Поскольку такие клетки располагаются рядом друг с другом, в результате и получаются темные и светлые полосы.
Когда генетики более тщательно изучили эти необычные растения, они навесили на них новый термин – мозаичные, по названию древних произведений искусства, состоящих из тысяч маленьких цветных плиточек. Природа же создает свои мозаики не из плиток, а из клеток с разными генетическими особенностями.
Первоначально мозаицизм обнаружили у растений, но в начале XX в. ученые выяснили, что у животных он тоже встречается. Они замечали, скажем, попугая с черным пятном на одном из крыльев или кролика с необычным клочком белого меха[809].
Однако современная наука не сразу осознала, что мозаицизм встречается и у людей. И не то чтобы его проявления были незаметны. Некоторые случаи пропустить совершенно невозможно. Мозаицизм может быть заметен с самого рождения человека в виде пятен винного цвета на лице. Некоторые люди выглядят так, будто некий художник нарисовал на их коже извилистые полосы (они называются линиями Блашко в честь немецкого дерматолога Альфреда Блашко, который впервые описал это состояние кожи в 1901 г.)[810]. Один человек с мозаицизмом даже стал знаменитым в викторианской Англии. Он называл себя Человеком-слоном.
Джозеф Меррик родился в 1862 г. и при рождении выглядел здоровым и совершенно нормальным. Но через несколько лет его лоб начал выдаваться вперед подобно носу корабля. Его ноги чудовищно выросли, а кожа стала грубой, бугристой и серой, как у слона. Когда внешность мальчика начала меняться, родители стали объяснять уродства сына тем, что мать во время беременности напугал слон на ярмарке.
Меррик ходил в школу, пока ему не исполнилось 13 лет, а затем нашел работу – скручивать сигары на табачной фабрике. Его уродство продолжало развиваться, голова разрослась до 90 см в окружности. Правая рука по форме стала напоминать весло, и он вынужден был бросить работу. Меррик пытался работать лоточником, но вскоре власти отобрали у него лицензию, поскольку сочли его слишком ужасным.
Меррик решил последовать примеру «ирландского гиганта» Чарльза Бирна. Он превратил себя в аттракцион и стал разъезжать по Англии под именем Человек-слон. Его импресарио Том Норман подогревал интерес зрителей, рассказывая им о том, кто сейчас предстанет перед ними: «Приготовьтесь увидеть, вероятно, самое удивительное человеческое существо из всех, в кого вдохнули жизнь»[811].
В Лондоне Меррик демонстрировал себя в лавке, расположенной через дорогу от Королевской лондонской больницы. Сначала на него зашли поглазеть студенты-медики, а вслед за ними и врач Фредерик Тривз. Он был поражен, как сам позже вспоминал, «самым безобразным человеческим экземпляром из всех, кого я когда-либо видел»[812]. Он уговорил Меррика отправиться в больницу, чтобы больничные доктора могли его осмотреть. Но после нескольких осмотров Меррик понял, что ощущает себя как «животное на сельскохозяйственной ярмарке»[813], и перестал приходить.
Доход от демонстраций Меррика сократился, и они с Норманом решили попытать счастья на континенте. Там дела пошли ненамного лучше, и вскоре Норман покинул Меррика, у которого после этого еще и украли все, что у него было. Обнищавший и покрытый грязью, в 1886 г. он сумел вернуться в Англию, и Тривз организовал ему жилье в больнице.
Когда доктор впервые увидел Меррика, он подумал, что Человек-слон умственно неполноценен. Но в уюте своего нового прибежища Меррик расцвел. Он писал стихи, делал диорамы из картона и принимал у себя аристократов. Александра, принцесса Уэльская, подарила ему свою фотографию с автографом и каждое Рождество присылала поздравительные открытки. Меррик четыре года наслаждался своим счастьем, а в возрасте 27 лет умер – в своей постели. По-видимому, смерть наступила из-за разрыва спинного мозга, когда его слишком тяжелая голова неожиданно откинулась назад.