Почему божья коровка имеет такое название? Правда ли, что практически во всех европейских языках она называется так же? Как с помощью генетических методов можно узнать свою судьбу? Об этом рассказывает Илья Артемьевич Захаров-Гезехус, советник Российской академии наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник ИОГен.
– Илья Артемьевич, знаю, что у вас было блокадное детство. Вы что-то помните из того времени?
– Да, конечно. Война нас застала в Петергофе. Моя мать работала в петергофских музеях, и на лето мы туда выехали. До конца июля мы там находились – дальше уже было опасно, немцы продвигались. Потом переехали в Ленинград, в квартиру, в которой я прожил много лет, в доме, соседнем с «Эрмитажем». В конце 80-х годов нас оттуда вытряхнули, этот дом занял «Эрмитаж», но около 50 лет я прожил на Дворцовой набережной.
Туда мы вернулись, а в сентябре блокада замкнулась, начались бомбардировки – в частности, в одну из первых бомбардировок был разрушен один из домов на Дворцовой набережной. Все, кто оставался в Ленинграде, подвергались определенной опасности. Мы фактически переселились в подвалы «Эрмитажа». Там огромные сводчатые подвалы, которые считались относительно безопасными. Там жили я, бабушка, мать и дед. Так мы жили до начала или середины декабря.
Когда в этих подвалах уже переставал гореть свет, замерзла канализация, то есть условия стали непригодными для жизни, мы вернулись в нашу квартиру. И вскоре наступил Новый год. Помимо меня, в семье еще была девочка немного старше меня. Она была из семьи репрессированных, и моя мама взяла её на воспитание.
О том, чтобы устроить елку, конечно, речи не было, но оставались еще зеленые лимонные деревца в горшках. Потом они, естественно, замерзли и высохли, а тут они были еще зеленые, и мать или бабушка повесили на них несколько елочных игрушек. Вот так был встречен Новый год.
– 1942-й?
– Да. Никакого отопления не было, все жили в одной комнате вокруг буржуйки, которую топили. Библиотека не пострадала, но всякие не столь нужные бумаги шли на то, чтобы согреться. Разрубили один письменный стол. Воду брали из Невы – бабушка за ней ходила. А дети практически до весны не выходили и оставались в этой холодной квартире. А в июне мы эвакуировались – мать, бабушка и двое детей. Через Ладогу ходили катера. Предыдущий катер немцы разбомбили.
– На ваших глазах?
– Нет. Но было известно, что предыдущий ушел под воду.
– То есть вы понимали, что можете и не добраться до места эвакуации?
– Взрослые понимали. А детям этого, конечно, не говорили, во всяком случае, не акцентировали. Ехали мы в никуда. Добрались до Вологодской области. В какой-то деревне с совсем незнакомыми людьми договорились остановиться. Какие-то были деньги, и какие-то свои платья мать взяла. И вот такая деталь запомнилась: мать и бабушка взяли швейную машинку «Зингер», поскольку мать хорошо шила и этим подрабатывала в летние месяцы. К осени она удачно увидела объявление, что в техникуме недалеко от Вологды, в городе Сокол требуется преподаватель. Это был техникум молочной промышленности, но преподавались и история, и политэкономия. Мать – выпускник исторического факультета Ленинградского университета. Два года жили мы в этом Соколе на территории техникума. Дали там комнату, и там я пошел в школу сразу во второй класс. Мне было 8 лет.
– А вы уже умели читать, писать?
– Меня подучили. Два года я отучился, и, как только блокада была снята – это январь 44-го года, – мать подала документы, и мы вызов получили, и в июне 44-го года мы вернулись по железной дороге в Ленинград. В это время снабжение наладилось, хотя были карточки. Дед всю блокаду проработал санитарным врачом в Ленинграде.
– Илья Артемьевич, почему вы решили поступать на биофак Ленинградского университета?
– С детства был интерес к насекомым. Я теперь спрашиваю у студентов кафедры энтомологии: «В каком возрасте вы заинтересовались насекомыми?» Это некая очень ранняя особенность некоторых детей, и часто этот интерес проявляется в 4, 5, 6 лет. Часто этот интерес приводит потом на кафедру энтомологии.
У меня интерес к насекомым проявился рано – наверное, в 5 или 6 лет. Но и растения меня тоже всегда привлекали. Это был такой интерес детских лет, который мать поддерживала, старалась стимулировать, хотя сама далека была от биологии. Поэтому вопрос, куда поступать, не стоял. Колебаний не было. Поскольку я окончил школу с серебряной медалью, я поступил без экзаменов.
– Илья Артемьевич, когда читаешь вашу научную биографию, очень часто наталкиваешься на слова «впервые», «первым». Вот, например, в конце 50-х годов прошлого века вы первым применили генетические методы при изучении наследственности и изменчивости у дрожжей. Что дали эти эксперименты?
– Это были те дрожжи, которые употребляются в хлебопечении, в пивоварении и виноделии. К 50-м годам за рубежом дрожжи стали важным генетическим объектом. Генетика всегда занимается каким-то живым организмом в качестве своего объекта. Тогда на первые позиции вышли бактерии, но за ними были привлечены к генетическим исследованиям и дрожжи сахаромицеты, как их называют.
В Москве в этом институте в конце 40-х годов (точнее, тогда это был не Институт общей генетики, а просто Институт генетики) Константин Васильевич Косиков начал экспериментировать с дрожжами. Но директором института тогда был Лысенко, и, хотя Косиков начал работать в Институте генетики еще при Вавилове, он перешел на позиции Лысенко, и его исследования на дрожжах также велись с этих позиций, как тогда говорилось, мичуринской биологии.
Я побывал и в лаборатории Косикова (тогда Институт генетики располагался на Ленинском проспекте, дом 33), познакомился с его работами и публикациями, проштудировал зарубежные публикации, которые для нас были доступны. Библиотеки хорошо снабжались журналами. И понял, как надо работать с этим объектом. Таким образом, метод получения, отбора измененных форм, мутаций я действительно первым в СССР освоил и к этому объекту применил.
– А у вас не было неприятностей из-за того, что вы применили генетические методы, не распространенные тогда в нашей стране?
– Я окончил кафедру микробиологии зимой 1956-57-го года. В январе 57-го года по конкурсу на заведование кафедрой генетики в университете прошел профессор Лобашев, бывший сотрудник кафедры, который был уволен из Ленинградского университета. Это была эпоха лысенковщины, когда Хрущев активно поддерживал Трофима Денисовича Лысенко. Но Лобашев объявил на кафедре, что он будет развивать новые направления, в частности, генетику микроорганизмов. Я был выпускником кафедры микробиологии и потом был им приглашен на работу. И вот с начала 57-го года я стал работать на кафедре генетики, где благодаря авторитету, активности Лобашева началось восстановление генетики – и как преподавания, к которому меня тоже довольно быстро подключили, и экспериментальных работ на таком проклятом генетическом объекте, как муха дрозофила.
– Почему же проклятом? Наоборот, это героическое существо.
– Для одних – да, для других… Генетиков ведь тогда называли «мухолюбы и человеконенавистники». Это тоже был, так сказать, символ реакционный генетики, буржуазной науки. Но Лобашеву удалось отстоять эти направления, поэтому такие исследования уже беспокойства не вызывали.
Но несколько позже, в начале 60-х годов, я написал одну теоретическую работу, которую сразу не решился опубликовать. У меня еще тогда не была защищена диссертация, и я положил её в стол.
– А что за работа, о чем?
– Речь шла про генетические последствия некоторых особых вариантов скрещивания у тех же дрожжей. Простенькая математика, теоретическое рассмотрение этих особенностей. Но буквально через 2-3 дня после того, как был снят Хрущев, генетика тут же была реабилитирована, и в газетах пошел поток статей о генетике. Я эту свою рукопись вынул и отнес в редакцию. Её опубликовали. А уже в 90-е годы ее стали цитировать американцы и до сих пор её считают интересной и оригинальной. Меня даже пригласили на симпозиум в Америку примерно в 2000 году, поскольку эта моя работа оказалась важной для истолкования тех результатов, которые исследователи стали получать в 90-е годы.
– Да, это удивительный случай.
– Но не уникальный. В Риге работал профессор Лусис, в прошлом сотрудник нашего института. Он по национальности латыш, вернулся в Ригу на свою родину и там стал профессором университета. Свои работы он публиковал в местных рижских университетских изданиях, и некоторые даже на ротапринте. Так вот, когда англичане проявили к предмету его исследований интерес, они процитировали все эти работы на русском языке, но, правда, с английским резюме, опубликованным в очень малодоступных изданиях Риги. Поэтому если работа оригинальна, то, когда надо, её найдут.
– Илья Артемьевич, я знаю, что уже в 69-м году вы открыли явление цитодукции. Что это такое?
– Попробую коротко объяснить. Дрожжи, о которых я уже немного сказал, – это одноклеточные организмы, и половое размножение у них в очень простой форме. Две клетки, не отличающиеся по размеру и каким-то другим особенностям, сливаются. Образуется зигота, аналог оплодотворенного яйца, которая дальше начинает размножаться, и продукты почкования этой объединенной клетки несут генетический материал обоих родителей.
Так происходит в норме. Но каждая дрожжевая клетка имеет ядро, где располагаются хромосомы, и в цитоплазме, то есть вне ядра, имеются, как и во всех клетках почти всех организмов, митохондрии с собственным маленьким генетическим аппаратом ДНК. Когда в норме клетки сливаются, то потом гибридное потомство совмещает ядерный материал и митохондрии от обоих родителей.
Я тогда уже из университета ушел и работал в Академии наук, у меня была достаточно большая лаборатория, много сотрудников. И мы обнаружили, что изредка – где-то в пяти процентах случаев – клетки сливаются, но ядро с хромосомами получается только от одного родителя. То есть ядра не сливаются, а эти цитоплазматические структуры, митохондрии от обоих родителей попадают в потомство. Такое явление я придумал называть «цитодукцией», то есть переносом цитоплазмой.
– Это бывает только у дрожжей?
– Через несколько лет, ссылаясь на меня и применяя этот термин, который я придумал, это явление описали у других одноклеточных грибов и одноклеточных водорослей. То есть у разных одноклеточных объектов такое явление имеет место.
В фундаментальном плане, наверное, здесь найти что-то очень важное и интересное нельзя, но практически это явление стало использоваться. Поскольку дрожжи используются в биотехнологии, появился патент в Японии на получение таким способом дрожжей для приготовления сакэ. Моя бывшая аспирантка тоже получила свидетельство на штамм дрожжей для виноделия в Институте «Магарач» в Крыму. То есть в некоторых специальных случаях это явление помогает получить ценные для биотехнологий штаммы, то есть разновидности дрожжей.
– Илья Артемьевич, в середине 70-х годов прошлого века вы вернулись к своей любви к насекомым и начали изучать популяционную генетику жуков кокцинеллид. Зачем это было нужно?
– Я уже упомянул рижского профессора Лусиса, который почти 50 лет чуть ли не единственный в мире изучал этих жуков. Так что я считаю, что продолжаю его работы. Когда я увидел его публикацию на эту тему в 1961 году, хорошо запомнил, что какое-то особое впечатление она на меня произвела. Я заинтересовался именно этими насекомыми, и действительно с 75-го года это сначала было моё хобби, а в последние годы основная моя деятельность. Я занимаюсь генетикой одного из видов божьих коровок – двухточечная божья коровка.
– То есть это божья коровка, у которой две этих крапинки на спине?
– Да, две черные точки. Виды как раз отличаются количеством точек. Вот этот вид, который называется Adalia bipunctata – двухточечная адалия. Родственный вид, которым сейчас как раз занимаюсь и вчера писал по этому поводу статью, – Adalia frigida – адалия холодолюбивая. Она живет в северных областях. Там 5 точек.
– А с чем связано количество точек?
– Каждый вид по-своему раскрашен, это видовой признак. Есть самые распространенные и известные семиточечные – Coccinella septempunctata. Есть пятиточечные, а эта двухточечная.
– Илья Артемьевич, а почему это насекомое называется «божья коровка»? И откуда эта мистическая история, что она полетит на небо и исполнит какие-то наши заветные желания?
– Этнограф, филолог академик Топоров написал довольно большой очерк в издании «Мифология мира». Очерк как раз по поводу божьих коровок и символики, которая с ними связана. Он пишет, что это название отражает какие-то очень древние верования на этапе, когда существовала арийская культура, из которой вышли и европейские культуры, и славянские народы. В Индии божьи коровки называются коровой или коровкой, которую пасет бог Шива. Там тоже видна связь с богом и домашним скотом. Во многих европейских языках присутствует либо отсылка к богу, либо к богоматери. Ladybug, lady beetle в английском языке, жук божьей матери, или клоп божьей матери. У французов это курочка бога. У немцев marienkäfer – жук Девы Марии. То есть все время вот это повторяется.
– Как интересно!
– А в прошлом году я, опять же, с целью собрать божьих коровок съездил в Армению. Интересная была поездка, и я спросил: «А как у вас называется?» Я боюсь сейчас по памяти произнести это армянское слово. Оказывается, что одним словом обозначается Пасха и божья коровка. Одним словом, одинаково пишется, одинаково звучит. То есть, опять же, отсылка к христианскому празднику и, соответственно, к христианскому богу.
– Это удивительно. Что в научном плане важного, интересного вы открыли в божьих коровках?
– Мой интерес и первые работы были связаны с тем, что у этих двухточечных божьих коровок одного вида есть особи двух окрасок: красные с двумя черными точками и черные с несколькими красными пятнами. Это – один вид, но так же, как у людей – блондины и брюнеты, они отличаются, при этом свободно скрещиваются, потомство плодовитое и так далее.
Так вот, черных в Ленинграде 80% и 20% красных. А я тогда приезжал и в Москву, собирал здесь. Оказалось, что в Москве черных меньше 10%.
– Вот в чем разница, оказывается, между двумя столицами.
– Да. Старика Лусиса я навещал, когда ему 80 лет было, и спросил: «Ну, а как вы это объясняете?» Он сказал, что вообще, за городом преобладают красные, а Москва – это большая деревня.
Но это, конечно, объяснение не вполне научное. Вероятно, играют роль климатические факторы. Есть некоторые тенденции, что близость к морю способствует накоплению черных. Но, наверное, есть и другие факторы, потому что в том же Ереване, который от моря далек, тоже много черных.
– Наверное, они там загорают.
– Шутки шутками, но что мы действительно открыли, когда я уже здесь, в Москве, работал – оказалось, что божьи коровки этого вида в своих клетках оказываются зараженными бактериями, которые живут внутри клеток, в цитоплазме. Причем, если в Англии встречается один вид бактерий, то в Москве мы нашли, помимо английской бактерии, еще два других вида совсем других бактерий, которые в тех же самых божьих коровках живут.
И все три эти бактерии (это риккетсия, спироплазма, вольбахия) имеют очень своеобразный эффект для своего хозяина. Они, эти бактерии, передаются от матери потомству через яйцо. Поскольку они в цитоплазме живут, то находятся во всех клетках, в том числе в яйцах. Так вот все эти три совершенно разные бактерии имеют способность убивать мужские зародыши. Соответственно, зараженная коровка-мать производит чисто женское потомство, оставляет только дочерей, а на ранней стадии развития, еще в яйце, зародыши мужского пола погибают.
– Такие амазонки.
– Получается, что да. Размножение – за счет самцов из других семейств, где этих бактерий нет. Но то, что этим эффектом обладают три совершенно разные бактерии, заставляет задуматься: зачем и кому это нужно?
– Это говорит о какой-то эволюционной целесообразности этого процесса.
– Да, именно так. Ну, а мы потом стали заниматься изучением географического распространения этих бактерий в других видах. И сейчас сотрудники нашей небольшой лаборатории (она называется «Генетика насекомых», и это единственная в стране такая лаборатория) занимаются изучением этих бактерий. Скоро будут объявлены результаты гранта Российского научного фонда под проектное изучение этих бактерий.
– Илья Артемьевич, вас называют создателем Школы сравнительной генетики. Как бы вы сами охарактеризовали эту школу? В чем ее уникальность?
– Вы знаете, действительно, некоторая группа моих в прошлом учеников, сотрудников может считаться школой. По отношению к некоторым я, наверное, большее оказал влияние на научные интересы или направления дальнейшей деятельности, для других – меньшее. Я все-таки думаю, что если говорить о школе, то основное достижение, которым я могу про себя гордиться, – то, что среди моих студентов и аспирантов два полных академика.
Одним из первых студентов в Ленинграде пришел ко мне ныне академик Инге-Вечтомов, который сейчас директор филиала нашего института и многолетний заведующий кафедрой генетики. Мой первый аспирант, защитившийся под моим руководством, Марк Михайлович Левитин, который всю жизнь проработал и продолжает работать в Институте защиты растений под Ленинградом. И два его аспиранта стали академиками – Павлюшин и Афанасенко.
Марк Левитин начинал заниматься генетикой не дрожжей, а других грибов. Интерес к генетике у него всю жизнь сохраняется, но он в основном себя проявил как миколог и фитопатолог. Автор нескольких пособий, руководств. Недавно его книжка вышла. Так что это школа, несколько сдвинутая от генетики. Но с Марком Михайловичем мы продолжаем тесно контактировать, насколько это в нынешней обстановке возможно.
– Илья Артемьевич, помимо всего прочего, вы автор множества замечательных книг, в том числе научно-популярных. Некоторые из них носят интригующее название. Хотела бы вас об этом спросить. Например, книга по названию «Ученые верят в Бога». Правда верят? Все?
– Нет, не все. Но я собрал высказывания – это примерно пять-шесть физиков и десять биологов, некоторые из которых были глубоко верующими, другие сочувственно относились к религии. Их высказывания по этому поводу показывают, что утверждения о несовместимости науки и религии, в общем, не имеют основания. Они совместимы в голове одного и того же человека.
Из ярких примеров можно сослаться на биологов-эволюционистов. Важно слово «эволюционист», поскольку нередко утверждается, что именно теория эволюции нанесла решающий удар по религии, по примитивной вере в творца. Поэтому важно мнение эволюционистов.
Крупнейший генетик-эволюционист Феодосий Григорьевич Добржанский, в прошлом сотрудник кафедры генетики в Ленинградском университете, откуда я вышел, считается основоположником генетики популяций, то есть фактически генетических основ эволюционного учения. Его знаменитая книжка, которая наконец была переведена и издана под моей редакцией, «Генетика и происхождение видов». Он ее в Америке издал в 1937 году, после чего был признан как основоположник этого направления. А у нас она была издана только в 2010 году. Это сейчас уже памятник научной литературы. Так вот эволюционист Добржанский был глубоко верующим человеком, оставил соответствующие высказывания по этому поводу.
– Как я понимаю, для вас тоже нет такого четкого разделения – наука или религия?
– Совершенно верно.
– Есть у вас еще книга, которая называется «Рожать нельзя клонировать». Где вы ставите запятую для себя? Или нигде не ставите?
– Нигде не ставлю. Слава богу, эта проблема сейчас потеряла остроту. 20 лет назад, после первых опытов по клонированию это действительно обсуждалось, и очень остро. Были какие-то авантюрные обещания клонировать человека. Наверное, технически это возможно. Но даже у таких авантюристов от науки к этому интерес упал. Сейчас ничего не слышно.
Хотя исследования, проведенные на обезьянах уже после 2000 года, показали, что, наверное, это могло бы получиться. Если бы это было разрешено, одобрено, массовым клонирование никогда не стало бы из-за технических сложностей.
В конце концов, если у уже немолодых родителей погиб единственный ребенок, но от него остались замороженные клетки, почему не восстановить? Казалось бы, в этом ничего предосудительного нет. Но сейчас это не обсуждается. Одна из моих последних книг – «Что такое судьба с точки зрения генетики?»
– Что же такое судьба?
– Основной материал этой книги, собранные там примеры и данные показывают, что судьба человека, основные события во время жизни на 80, 90, 95% определяются нашими генами, которые мы получили от своих родителей и более далеких предков. Это основная мысль книги. Но, разумеется, если вам падает на голову сосулька, которая делает вас инвалидом или убивает, это нельзя связать с генетикой. Поэтому я разделяю рок и судьбу.
– Илья Артемьевич, как вы думаете, что в вашей жизни было роком?
– Сосульки мне на голову, к счастью, не падали. Не могу сказать, чтобы были какие-то роковые события. А какие-то счастливые случайности, пожалуй, бывали. Вот я говорил о бомбежках. При одной из первых бомбежек соседний дом на Дворцовой набережной был разрушен, много людей погибло. Наш дом устоял. По Ладоге нас вывезли. И мы уцелели, хотя многие погибали. И то, и другое – для кого-то роковые и трагические события.
А недавно с моей женой случилось роковое событие – пошла кататься на лыжах, неудачно упала и сломала руку. Две недели посуду пришлось мыть мне. Но сейчас, к счастью, рука заживает, и посуду опять моет жена.
