Алексей Алексенко /

Перекошенная жизнь

Ученые вот-вот разберутся, чем отличается «правое» от «левого»

Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
Иллюстрация: Getty Images/Fotobank
+T -
Поделиться:

Буквально с языка срывающиеся каламбуры о правой угрозе в политической жизни России стыдливо заталкиваю обратно внутрь: на выходных перечитывал «Эгоистичный ген» и встретил там поучительное замечание. Этолог Хокинз пеняет генетику-эволюционисту Холдейну, что его книгу трудно читать из-за множества разбросанных по тексту сиюминутных политических подковырок.

Это Холдейна-то трудно читать. А нас, значит, легко. Так что лучше сразу кратко скажем, что наш политический идеал — полный демонтаж существующей государственной системы в России в рамках ее Конституции, и без дальнейших прибауток перейдем к вещам по-настоящему интересным.

А именно, к вопросу о том, почему сердце слева.

Если вы об этом никогда не думали, вы нелюбопытны, банальны до серости и вообще не состоялись как мыслящая монада, но вот сейчас как раз есть шанс это исправить.

Ясно, что сердце у человека слева оттого, что оно смещается в левую сторону тела развивающегося зародыша. Остается узнать, как зародыш знает, где у него левая сторона, если я запомнил это только в три года. И до сих пор, кстати, иногда мысленно делаю рукой движения, будто ем что-то ложкой — чтобы не ошибиться. То есть использую уже существующую асимметрию собственного тела как мнемоническую подсказку.

Не то, чтобы правое и левое в обычной жизни ничем не отличались, но отличий этих позорно мало. Если отразить московские улицы (в их лучшие дни) в зеркале, получатся улицы Лондона — так тоже можно ездить, я там даже права получил, но когда впервые въехал в континентальную Европу, пообвыкся буквально за 10 минут. Если отразить земной шар, будет такой же земной шар с противоположным направлением вращения и магнитного поля, или, если хотите чтоб крутился в ту же сторону, надо чтобы Антарктида оказалась сверху, но зверюшки и растения это вряд ли заметят. Если отразить в зеркале человеческий организм — будет абсолютно жизнеспособный организм (никакие законы физики не позволяют предположить обратное, кроме самых хитроумных, вряд ли они на уровне биологии играют какую-то роль).

Фото: wikipedia.org
Фото: wikipedia.org
Переход Швеции с левостороннего на правостороннее автомобильное движение 3 сентября 1967 года

Но вот тут начинается самое интересное. У отраженного человека сердце будет справа, а печень — слева. Вроде бы такие индивидуумы хорошо известны в истории медицины. Еще в XVIII веке такого уникума описал шотландский доктор Мэтью Бейли, и даже назвал его «заболевание» — situs inversus. «Заболевание» в кавычках потому, что люди с полной инверсией симметрии тела обычно совершенно здоровы и встречаются с частотой один на двадцать тысяч.

Но полное отражение в зеркале — не совсем то же самое. Беда в том, что в теле человека есть еще кое-что асимметричное. Например, молекулы, и среди них ДНК — у вашего зеркального отражения она будет закручена в другую сторону, а этого не бывает. Не бывает этого потому, что в человеке (да и всем живом фактически) почти все сахара присутствуют в одной из двух зеркально-симметричных конформаций (называется D — «правовращающая»). А аминокислоты — в левовращающей L-конформации. У человека, по-всамделишному отраженного в зеркале вплоть до молекул, все будет наоборот. А потому наш чай с D-сахарозой будет ему несладок, наш шашлык с L-аминокислотами непитателен (разве что глицин усвоит, но одним глицином сыт не будешь), и он тотчас умрет с голоду, потому что все живое и съедобное на земле состоит из совсем других молекул, чем он сам*. Он даже не успеет спариться с женщиной — носительницей нормальной ДНК — и убедиться, что предохраняться им не надо, ибо их детишки по-любому не жильцы.

Не то чтобы правые аминокислоты и левые сахара всегда были для нас какой-то несносной гадостью. Часто это именно так (например, галлюциногенный яд одной пакостной лягушки содержит как раз правые аминокислоты). С другой стороны, правые аминокислоты широко используются разными тварями для пользы и удовольствия: омары, например, приманивают ими подруг, чтобы заняться с ними любовью, и даже в человеческой слюне обнаружены правые аминокислоты — подробнее об этом можно прочесть в веселеньком обзоре в Scientific American. Но факт остается фактом: правые аминокислоты и левые сахара — редкая и порой опасная экзотика. В нас, как и во всей природе, преобладают левые аминокислоты и правые сахара.

Вспоминаются бессмертные лирические строки Чуковского:

«А за скрюченным мостом

Скрюченная баба  

По болоту босиком

Прыгала, как жаба».

Вспоминаются потому, что в другом ландшафте скрюченная баба была бы, может, и неуместна, но раз все вокруг скрюченное (асимметричное), то уж с бабы какой спрос. Преобладание асимметричных молекул в живой природе — практически единственный и самый надежный источник информации о «левом» и «правом», которым мог бы воспользоваться развивающийся зародыш**. Вопрос в том, как он это делает. Напоминаю, что из тех же молекул можно построить организм situs inversus, у которого молекулы будут те же, а сердце все-таки справа. Значит, связь нашей асимметрии с асимметрией биохимии довольно тонкая и необязательная.

И вот только недавно начало выясняться, какова именно эта хитрая связь.

Доминик Норрис в Кембридже довольно давно занимается этой проблемой, и совсем недавно суммировал последние достижения в весьма серьезном (нисколько не веселеньком) обзоре. Вот как это выглядит у мышей — а у нас, надо полагать, ровно так же.

Ровно посередине зародыша (а он до поры до времени вполне симметричен) находится скопление клеток, называемое «узелок». Клетки узелка имеют реснички (пока все симметрично). Эти реснички слегка наклоняются в направлении нижнего конца тела (пока все по-прежнему симметрично — уж нижний-то конец от верхнего зародышу отличить проще простого). И вот только потом реснички начинают вращаться. И вот тут наконец наступает асимметрия, потому что вращаются они по часовой стрелке — так уж устроены их асимметричные белки, собранные из асимметричных аминокислот. У зеркального человека они будут вращаться в другую строну.

А поскольку реснички наклонены к хвосту зародыша — то вращаясь, они гонят жидкость справа налево!!! А если бы торчали ровно, без наклона, то и не гнали бы. И не было бы никакой асимметрии, что убедительно доказала Кэтрин Андерсон с коллегами. Она инактивировала мышиный ген, вызывающий наклон ресничек к хвосту. Мышата рождались в целом нормальные, но сердце было у кого справа, а у кого и слева.

Сильно ли надо вращаться ресничкам, чтоб дать сигнал зародышу насчет того, куда будущее сердце сдвигать? Тут вступают японские исследователи, доказавшие, что вращения ДВУХ ресничек для этого совершенно достаточно, зачем остальные нужны — вообще непонятно.

Это потому, что подаваемый ресничками сигнал усиливается специальным механизмом. Клетки на левой стороне узелка, к которым течет жидкость, отвечают производством особого белка по имени Nodal. Этот белок обладает таким смешным свойством, что все клетки, почуяв присутствие Nodal в среде, сами начинают делать тот же белок. Наступает цепная реакция, и левая половина зародыша оказывается буквально накачана этим белком, так что дальнейшее уже дело техники: клетки слева движутся быстрее, захватывают зачаток сердца, поворачивают его, и, в общем, определяют всю дальнейшую укладку органов внутри тела.

Это все настолько прекрасно, что даже в New York Times написали об этом статью. Теперь мы в общих чертах знаем, почему сердце слева — даже и те, кто никогда не задавался этим вопросом. И почему правая рука настолько сильнее левой, что в ней принято держать ложку. И почему в мозгах, говорят, правое и левое полушарие делают разную работу, хотя вот это пока вилами по воде писано в куда большей степени, чем все, изложенное выше. Но совершенно точно, что и это большое и важное различие тоже начинается с асимметрии маленьких незаметных молекул.

Банальный вывод о могуществе познания читатель может сделать самостоятельно. А текст этот получился таким длинным и слегка восторженным вот еще по какой причине. У нас тут обсуждается грядущая реформа РАН. Все страшно возбудились, мол, надо взять комментарии у разных ученых, что они об этом думают. И так мне грустно стало от этой гнилой темы, что вот писал бы и писал про реснички и узелки. Не понимают люди, что вот ученым-то как раз эта история с РАН, может быть, не так уж и интересна. И вам бы было неинтересно, если бы вы полностью были поглощены ресничками и белком «нодаль».

Единственное легкое недоумение может быть у ученых: кто вообще все эти люди, которые имеют собственное суждение о том, как им организовать науку? Они вообще хоть что-нибудь из этого текста поняли? Хотя бы самое главное: то, что они зря родились на свет и ничего никогда не смогут понять в этом прекрасном мире. Если мои скромные популяризаторские усилия приведут хоть кого-то к такому резонному выводу — уже неплохо, меньше будет дурацких законопроектов, больше смирения и сердечного сокрушения. А там, глядишь, и поддастся режим, и треснет, а нам, его лютым врагам, только того и надо.

 

Примечания

* Интересно, что если он не человек, а дуб, например, то с голоду он не умрет, так как пища дуба — вода, углекислый газ и прочая неорганика — при отражении в зеркале превращается саму в себя, и зеркальный дуб сам сможет сделать из них себе пропитание. И спариваться дуб может сам с собой, в отличие от конопли или елки. Единственная проблема у дуба — микоризные грибы, но так уж устроена наука биология, что может морочить вам голову практически бесконечно.

** Альтернативно, он мог бы научиться различать правую и левую стороны тела матери — но тогда асимметричны были бы только живородящие, а все твари, вылупляющиеся из прекрасных гладких яиц, по-прежнему стояли бы перед той же проблемой.

Комментировать Всего 8 комментариев

А закон сохранения 0 - направления есть? Масса, вращающаяся вправо равна массе, движущейся в левом вращении? 

(Из невошедшего в "Письмо ученому соседу") 

Это теорема. "Суммарный ммоент количества движения в мироздании равен нулю". Но чтобы ее доказать, надо сделать некие (разумные, но произвольные) предположения об устройстве вселенной :-)

Эту реплику поддерживают: Сергей Тимофеев

А кто такая монада? Это которая хламида-монада после инфузории-туфельки?

Это, скорее всего из Гуссерля. Он под термином "монада" понимает эмпирическое Я. То есть не абстрактную личность, а совокупность сиюминутных переживаний, образующую наше самоощущение как обособленой личности. А корни современного понимания этого термина - у Лейбница.

Прекрасная история про правое и левое

По правде говоря, в эзотерической концепции мира  ассимметрия возникает довольно поздно после возникновения мира. 

То есть на 64-клеточном   шахматном матриксе   есть две спирали  - мужская и женская  и они действительно ассиметричны...  факт.Т

Tо есть мир  познается именно в ассиметрии...  Вот ведь древние пифагорейцы (  а учение пришло еще из Египта)   как были правы...  при том что микроскопов тогда не было  и ничего они реально не знали про клеточную биологию....  Но явно все заранеее предчувствовали.  И ведь верно предчувствовали. 

Современная наука все их   умственные идеи подтверждает.

А что такое право и лево

Меня всегда занимал вопрос формального определения, где право и где лево. Например, правила дорожного движения используют эти понятия с далеко идущими юридическими последствиями. А каким ГОСТом определены сами понятия "право" и "лево"? :)