Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле

Александр Грэм Кернс-Смит родился 24 ноября 1931 года в городе Килмарнок на юго-западе Шотландии. Этот город известен прежде всего своей футбольной командой. Она настолько знаменита, что при поиске в Google официальный сайт этого клуба находится выше статьи о самом городе в Википедии. Грэм сменил несколько школ, но в итоге окончил колледж Феттс в Эдинбурге. Эту школу-интернат журналисты иногда называют “Северным Итоном” (в основном желая ее разбранить), однако именно здесь Кернс-Смит смог найти себя в столь любимых им науке и искусстве.
Будучи школой-интернатом, Феттс устраивал для учеников по выходным дополнительные занятия, в том числе и занятия, посвященные искусству. И это были не совсем обычные уроки: Кернс-Смиту довелось учиться у троих преподавателей самого высокого уровня. Первым из них был Роберт Хериот Уэстуотер, работавший в близком импрессионизму стиле и испытавший влияние Дега. Вторым стал Уильям (Вилли) Уилсон, чьи родители явно были фанатами буквы W, – он умел создавать на удивление разнообразные витражи, гравюры и акварели. Наконец, третьим был пейзажист и скульптор Денис Пепло.
Имея таких наставников, Кернс-Смит уже в 1940-е (то есть в подростковом возрасте) попал в поле зрения Королевской шотландской академии[138] и едва не стал профессиональным художником. Большинство его работ – это написанные маслом пейзажи, хотя какое-то время Кернс-Смит увлекался и абстрактным искусством. В настоящее время цифровая версия одной из его картин доступна онлайн в электронном сборнике местных художников Argyll collection. Она носит более чем скромное название “Пейзаж с полями”[139] и выполнена крупными мазками. На ней изображены видимые словно бы сверху, из иллюминатора самолета, вспаханные поля. Художник в основном отдает предпочтение насыщенным оранжевым и красным тонам, контрастирующим с почти черными рядами деревьев. Какой-нибудь искусствовед с ходу отнес бы это полотно к середине XIX столетия, а самый искушенный, пожалуй, определил бы и конкретное десятилетие.
Не чурался Кернс-Смит и поэзии. В годы обучения в Феттсе он писал юмористические стихи в The Wart (ныне The Hive) – издаваемый учениками журнал вызывающего содержания[140]. Добавьте к этому еще и его талант сомелье, подтвержденный национальной премией, и у вас не останется сомнений: Кернс-Смита можно причислить к людям эпохи Ренессанса.
Наука привлекала его с самого детства. Его дед по материнской линии был астрономом-любителем, и Кернс-Смит унаследовал от него интерес к звездам. Однако еще в подростковом возрасте ему пришлось делать выбор между наукой и искусством, и нам остается только восхищаться его практичностью. В наше время невозможно быть ученым-любителем: для исследований требуются как различное оборудование, так и надлежащее образование. Но вот совместить в себе профессионального ученого и художника-любителя Кернс-Смит наверняка бы мог. Правда, наука сулила тогда более стабильную жизнь. Сейчас нам трудно представить, чтобы кто-то осознанно принял подобное решение: если жизнь художника несколько хаотична, то основы существования молодого ученого попросту зыбки, да вдобавок он обычно стеснен в средствах. Однако тогда все было иначе – существовали студенческие гранты и перспективы быстро получить должность в университете. По словам Кернс-Смита, он не сожалел о принятом решении – в отличие от кое-кого из его наставников. Художник Уильям Кросби, который дал Кернс-Смиту несколько уроков, однажды ворчливо заметил: “Мне жаль, что вы предпочли науку”.
Окончив в 1954 году Университет Эдинбурга и получив диплом химика, Кернс-Смит сразу начал работать над диссертацией, которую успешно защитил в 1957-м. После этого он стал младшим преподавателем Университета Глазго.
Через четыре года Кернс-Смит познакомился с Дороти Энн (или Додо) Финдли. “Впервые я увидела его в переполненной комнате, – вспоминала Дороти, – и мне понравилась его рубашка. Я спросила, не хочет ли он как-нибудь со мной поужинать, и получила решительный отказ”. Затем Дороти встретила Кернс-Смита в компании какого-то мужчины и это, вкупе с его пристрастием к красивым сорочкам, заставило ее подумать, что он гомосексуал.
 
Однако через некоторое время молодые люди столкнулись на вечеринке у общих друзей. Додо попросила познакомить ее с кем-нибудь, и ей предложили Кернс-Смита. Додо ответила, “что он гей и потому не годится”. Но у них все же завязался разговор о совпадающих музыкальных вкусах и о вине, причем Додо удалось заинтересовать Грэма заявлением, что у нее дома под кроватью припасено дорогое Château Latour. Они поженились 17 августа 1962 года, воспитали троих детей и оставались вместе вплоть до самой смерти Кернс-Смита.
Студенческие годы Кернс-Смита пришлись на время революционных изменений в биологии и органической химии. Как мы видели в главе 4, Уотсон и Крик опубликовали свою модель двухцепочечной структуры ДНК в 1953-м, то есть за год до получения Кернс-Смитом диплома. Спустя еще пять лет Крик изложил свою “центральную догму”, согласно которой ДНК нужна для синтеза РНК, а та, в свою очередь, необходима в качестве своеобразной инструкции для создания белков. Этим было положено начало гонке за расшифровкой генетического кода: последовательности “букв” ДНК и РНК. Ученые постепенно раскрывали самые главные тайны жизни.
Также в 1953 году увидела свет публикация с описанием эксперимента Миллера – Юри. Она дала веские основания считать, что биологические молекулы могли образоваться сами по себе из более просто устроенных веществ (этому посвящена третья глава нашей книги). Эксперимент Миллера стал важным источником знаний о том, как все же зародилась жизнь.
Кернс-Смит считал этот эксперимент “чрезвычайно интересным” и “прекрасным”. Однако же он отнюдь не объяснял возникновение живого.
Миллер лишь получил несколько аминокислот, строительных блоков белков. Но живые организмы построены из 20 разных аминокислот, благодаря чему способны производить огромное разнообразие белков. Кроме них, живому также необходимы ДНК и РНК, не говоря уже об углеводах, жирах и огромном количестве других соединений. Видимо, первые формы жизни, в отличие от форм современных, не использовали полный спектр химических веществ. Но даже если это так, аминокислоты Миллера сами по себе, безусловно, недостаточны для формирования жизни. К тому же Миллер получил их в мизерных количествах и вдобавок перемешанными с десятками других соединений, которые могли быть гораздо менее ценны для жизни.
Изучая органическую химию, Кернс-Смит понял, что биологические молекулы очень капризны. Если раствор ДНК просто оставить при комнатной температуре, то молекулы нуклеиновой кислоты в нем разрушатся на составляющие. ДНК сохраняется в клетке только благодаря особым соединениям, которые защищают ее от повреждений и “чинят”, если поломки все же случатся. И даже если бы эксперимент Миллера был усовершенствован так, чтобы он создавал множество аминокислот и каких-то еще соединений, они никогда не смогли бы сами собраться в белки и ДНК. А если бы каким-то чудом им это все же удалось, то эти большие молекулы вскоре вновь бы распались на составляющие.
В начале 1960-х Мартин Лютер Кинг, борясь за гражданские права, возглавил Марш на Вашингтон, а “Битлз” вырвались за пределы гамбургских клубов и занялись покорением мира. Кернс-Смит же тем временем жадно читал все, что могло бы помочь ему понять, как возникла жизнь, – от трудов по геологии и биологии до работ по химии. Университет указал ему путь, но в дальнейшем если и волновался по поводу того, что никаких новых открытий Кернс-Смит не делает, виду во всяком случае не подавал. Кернс-Смит преподавал, руководил студенческими работами, занимался семейными делами и особого внимания к себе не привлекал.
К 1966 году Кернс-Смиту удалось сформулировать свою главную идею, которую он затем будет развивать целых двадцать лет. Совершенный Кернс-Смитом прорыв стал возможен благодаря тому, что он отошел от назойливых мелких деталей про ДНК, белки и т. д. и задался более глубоким вопросом: каковы все же основополагающие свойства живого? Иными словами – что именно делает тот или иной объект живым?