Катарина Вестре

280 дней до вашего рождения. Репортаж о том, что вы забыли, находясь в эпицентре событий

© Text: Katharina Vestre © Illustrations: Linnea Vestre First published by H. Aschehoug & Co., 2018 Published in agreement with Oslo Literary Agency The Russian language publication of the book was negotiated through Banke, Goumen & Smirnova Literary Agency.



© Иван Чорный, перевод на русский язык, 2018

© Алейникова А.С., иллюстрации, 2019

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2019

* * *



Предисловие

Когда мне было шесть лет, я коллекционировала мыло из гостиниц, играла с куклами Барби и носила кеды с подсветкой. Мои кинематографические пристрастия не отличались оригинальностью: в принципе мне нравилось все, где были принцессы. Но при этом моей любимой книжкой было практическое руководство для будущих родителей «Беременность и роды». Мы вместе с сестрой доставали эту книгу с полки, пролистывали рекомендации по питанию и открывали ее на 70-й странице: «Развитие плода». Как завороженные, мы рассматривали изображения крошечного создания, которое от картинки к картинке становилось все больше, и представляли себе нашего младшего братика, свернувшегося калачиком в животе у мамы. Мы видели, как из странного примитивного существа с хвостом зародыш превращается в пухлого малыша, ручки и ножки которого уже еле помещаются в животе матери. Как такое вообще возможно?

Я вернулась к этому вопросу спустя 17 лет. В то время я училась уже на последнем курсе бакалавриата биохимического направления в Университете Осло, и однажды вечером засиделась допоздна в библиотеке, читая про клеточную биологию. В конце одной из глав было несколько иллюстраций, на которых был изображен процесс формирования кисти руки. Сначала она была похожа на утиную лапку, а потом постепенно вырисовывались пальцы. В подписи к рисунку я прочитала, что эта трансформация происходит за счет массового самоубийства клеток. Получается, что много лет назад все клетки между моими пальцами словно по команде умерли – появилась рука, и поэтому я могу писать сейчас эти строки.

ИНТЕРЕСНО
Как из примитивного существа с хвостом зародыш превращается в пухлого малыша?


До меня вдруг дошло, что об этом ничего не было сказано в разделе «Развитие плода» на той 70-й странице. Те картинки, что я увидела в шесть лет, отражали лишь малую часть всей истории, и было совершенно непонятно, каким образом формируется крошечное создание под названием «человек». Что именно происходит в клетках, молекулах ДНК? Откуда рука знает, что ей нужно стать рукой, а не ногой или ухом?

В поисках ответов я принялась копаться в учебниках нашего курса и научных статьях, и вскоре погрузилась в эту тему с головой. В начале лета 2015 года я взяла с собой на каникулы в Италию три огромные книги по эмбриологии. С этого дня история поиска в моем браузере была забита всевозможными запросами о яйцеклетках и плоде. Google сделал собственные выводы и начал подсовывать мне рекламу детских кремов – боюсь подумать, каким именно образом ее алгоритмы преобразовали мои запросы о плодовых мушках, развитии половых признаков у рифтий и рыбьих почках, чтобы свести это все к детской косметике. Как бы то ни было, в результате появилась книга, которую вы держите в руках. В ней история о наших далеких родственниках, неизвестных близнецах, опасной плаценте и странных плодовых мушках. Эта книга о вас. Позвольте рассказать, как начиналась ваша жизнь.

До нашего рождения: пара слов об используемой хронологии и единицах измерения

Работая над книгой, я обнаружила, что при указании возраста плода неизбежно возникает неразбериха. Существует несколько способов отсчета, и их нередко путают между собой. Врачи и акушерки, как правило, указывают неделю беременности, которая отсчитывается с первого дня последней менструации беременной женщины, – акушерский срок. Само же зачатие обычно происходит лишь две недели спустя, так что на самом деле женщина только становится беременной, а формально считается, что она уже на третьей неделе. Таким образом, фактически возраст плода на две недели меньше акушерской даты. То есть к концу 12-й недели плоду десять недель, а к концу 14-й – 12 и так далее. Я решила указывать количество недель, прошедших после зачатия, которое соответствует фактическому возрасту плода, – гестационный срок. Когда я указываю возраст в месяцах, то имею в виду, что каждый месяц равен четырем неделям. Так что первый месяц длится с первой недели по четвертую, следующий – с пятой по восьмую и так далее. Если вы захотите узнать, о какой неделе беременности идет речь, то просто добавьте две недели.

Полный рост зародыша установить крайне сложно, так как его ноги прижаты к груди. Поэтому общепринято указывать копчико-теменной размер (КТР) – расстояние от копчика до темени. Его вы и встретите в книге. Также стоит отметить, что все указанные мной этапы развития зародыша и его размеры основаны на усредненных значениях – у каждого плода свой темп развития. Что ж, теперь можно начинать.

Глава 1

Гонка





За несколько часов до оплодотворения начинается немыслимая гонка. Сотни миллионов сперматозоидов пускаются в требующий недюжинных сил и выносливости заплыв. Каждый участник похож на крошечного головастика, плывущего против мощного течения на неизведанную территорию. Всем им предстоит преодолеть расстояние, более чем в тысячу раз превышающее их собственную длину. Правила просты: доберись до цели первым или умри.

ИНТЕРЕСНО
Вероятность наличия двух полностью идентичных мужских половых клеток фантастически мала.


Ландшафт вокруг пугающий и недружелюбный, словно дремучий лес, в котором полно непроходимых зарослей и тупиковых троп. Сперматозоид рискует быть проглоченным клетками иммунной системы или погибнуть в молочной кислоте, вырабатываемой лактобактериями влагалища. Он может заблудиться в глубоких складках стенки шейки матки. В общем, конкуренты один за другим выбывают из борьбы, и благодаря мышечным сокращениям, которые помогают проталкивать сперму вверх, вскоре сперматозоид-лидер попадает в матку. Однако до полной победы все еще далеко. Чтобы сохранить хоть какие-то шансы на первенство, сперматозоиду необходимо решить, куда двигаться дальше: направо или налево. От матки в стороны расходятся два узких канала – фаллопиевы трубы, и финишная черта находится как раз на конце одной из них. Стенки фаллопиевых труб выстланы ворсинками, которые гонят жидкость обратно в сторону матки, но сперматозоид и не думает сдаваться. Он борется с течением и продолжает упорно двигаться против него. Где-то здесь круглая яйцеклетка, спрятанная среди глубоких расщелин и высоких хребтов слизистой оболочки, готовится к встрече с выигравшим гонку.

Яйцеклетка долго ждала этого момента – еще с того времени, когда ваша мама сама была крошечным плодом. Плавающая теперь в фаллопиевой трубе, она избранная счастливица: каждый месяц начинают зреть несколько яйцеклеток, однако только одна из них доберется до фаллопиевой трубы, остальных ждет неминуемая гибель.

Перед созреванием яйцеклетки хромосомные пары ваших бабушек и дедушек разделяются. Первая хромосома от бабушки идет в одну клетку, а первая хромосома от дедушки – в другую, и так далее. Получившаяся в результате зрелая яйцеклетка несет в себе половину хромосом, готовых найти себе нового партнера. Кроме того, в процессе созревания яйцеклетка запасается питательными веществами, и в итоге становится громадной по сравнению с другими клетками человеческого организма. Ее размер составляет порядка одной десятой миллиметра, так что ее можно вполне разглядеть даже невооруженным глазом.

С другой стороны, сперматозоид – это одна из мельчайших клеток и полная противоположность величественной яйцеклетки. У него круглая головка и извивающийся хвостик, помогающий преодолевать уготованную ему дистанцию, а места для питательных веществ и вовсе нет: вся его головка заполнена отцовской ДНК. Каждый из миллионов сперматозоидов несет в себе неповторимый набор хромосом. Выиграй гонку другой сперматозоид – и вы бы никогда не появились на свет таким, какой вы сейчас: вероятность наличия двух полностью идентичных мужских половых клеток фантастически мала. Когда формируется сперматозоид или яйцеклетка, хромосомы ваших бабушек и дедушек расположены прямо друг напротив друга, и, прежде чем хромосомные пары раз и навсегда разделятся, они успевают обменяться небольшими участками ДНК. Таким образом, в хромосоме, которая изначально принадлежала вашей бабушке, после ее попадания в сперматозоид могут оказаться некоторые гены вашего дедушки. Количество возможных комбинаций бесконечно, так что нужно тщательно выбирать, за победу какого сперматозоида болеть.

Могу вас заверить, этот неистовый маленький головастик готов к тому, что его ожидает. Сперматозоид, может быть, слепой и глухой, однако это нисколько не мешает ему пробираться по заданному маршруту. Он ощущает, помимо прочего, малейшие изменения температуры, а так как его цель примерно на 2°С теплее окружающего пространства, он сразу чувствует, что уже приближается к ней. Кроме того, у него есть хоть и примитивное, но обоняние. Подобно клеткам в носу, на поверхности сперматозоида расположены молекулы, называемые обонятельными рецепторами. Каждый такой рецептор специализируется на распознавании определенного вещества. Когда нам в нос попадает воздух, то молекулы, создающие аромат, прикрепляются к различным обонятельным рецепторам и генерируют электрический сигнал, который затем поступает в соответствующий отдел мозга. Обонятельные рецепторы сперматозоида точно так же улавливают молекулы, которые исходят от яйцеклетки, тем самым подтверждая правильный курс.

ИНТЕРЕСНО
Сперматозоид несет в себе неповторимый набор хромосом, поэтому выиграй гонку другой – и вы бы никогда не появились на свет.


До финишной прямой добираются лишь единицы, и выделяемые женской половой клеткой особые вещества вынуждают сперматозоидов плыть как никогда быстро. Вскоре яйцеклетка оказывается полностью окружена головастиками с лихорадочно извивающимися хвостиками. Сперматозоиды начинают проникать в защищающую яйцеклетку желеобразную оболочку. При этом они используют личное химическое оружие – выпрыскивают из головок ферменты, расщепляющие вещество оболочки, благодаря чему зарываются все глубже и глубже.

ИНТЕРЕСНО
Яйцеклетке, в которую проникли сразу два сперматозоида, предписан смертный приговор.


Но до цели добирается все же только один из них – самый быстрый. Другие за ним попросту не успевают. Победитель отбрасывает хвостик и выгружает ценный груз: 23 хромосомы вашего отца. В этот же момент яйцеклетка в срочном порядке высвобождает специальные вещества, которые образуют вокруг нее жесткую непроницаемую капсулу, и через нее больше ни одному сперматозоиду не пробраться. Тут времени терять нельзя, потому что, если в яйцеклетку проникнут сразу два сперматозоида, последствия будут катастрофическими: в получившейся клетке вместо 46 окажется 69 хромосом. И хотя яйцеклетка делает все возможное, чтобы этого избежать, ей не всегда это удается. Группа ученых, занимавшаяся изучением искусственно оплодотворенных женских половых клеток, обнаружила, что 10 % из них были оплодотворены несколькими сперматозоидами. У таких яйцеклеток нет никаких шансов на нормальное развитие, и, как мы позже с вами увидим, им уже подписан смертный приговор. Но вы можете не волноваться: на этот раз победитель только один. Хромосомы ваших родителей объединились, и возникла первая клетка, с которой, собственно, начинаетесь уже вы. Гонка окончена. Настало время вашей истории.

Глава 2

Скрытая вселенная



Что же там такое творится у мамы в животике? До появления микроскопов то, что происходит в самом начале, было скрыто от нас. Невооруженным глазом практически невозможно разглядеть постепенно появляющиеся мельчайшие детали. А ведь даже слоны, возвышающиеся над землей на четыре метра, начинают свой путь с микроскопических размеров. Дело усложняется и тем, что все процессы скрыты от нас за кожей, мышцами и кровеносными сосудами. Еще Аристотель, живший более 2000 лет тому назад, хотел увидеть, как же зарождается жизнь. В поисках ответа он вскрывал оплодотворенные куриные яйца на разных стадиях развития. В трехдневном яйце ему удалось разглядеть крошечное красное сердце, бьющееся внутри желтка. Разбив скорлупу недельного яйца, он увидел маленькое создание с большими глазами. Чем позже он вскрывал яйцо, тем больше существо внутри него напоминало цыпленка. Он сразу же сделал вывод, что и у людей все должно происходить точно так же. Аристотель решил, что сперма каким-то образом подает женской крови сигнал и та начинает постепенно выращивать в животе человека.

Еще Аристотель был убежден, что живые существа появляются весьма разнообразными способами: насекомые рождаются из росы на листьях, моль заводится в шерсти, а устрицы образуются из склизкой грязи. Такие представления о зарождении жизни даже почти 2000 лет спустя все еще оставались популярными.

Химик XVII века Жан Батист ван Гельмонт придумал крайне изобретательные и забавные способы создания различных живых организмов. Скажем, захотелось вам вырастить у себя дома мышей. Рецепт прост: поместите грязную, слегка пропитанную потом рубашку в заполненную пшеничными зернами емкость, подождите 21 день, и – вуаля! – ваша пшеница превратится в настоящих живых мышей, пищащих и копошащихся.

ИНТЕРЕСНО
В XVII веке ученые были уверены, что если в емкость с зерном поместить грязную рубашку и подождать, то там вырастут мыши.


Разумеется, никто не сомневался, что рецепт ван Гельмонта работает. Более того, не он один рассказывал о поразительных случаях самопроизвольного появления на свет животных – главное, чтобы условия были подходящими. Мокрая грязь речных берегов могла волшебным образом превращаться в лягушек, мусор – в крыс, и вы только подумайте о тех белых личинках, которые появляются, казалось бы, из ниоткуда в тухлом мясе. Кстати, я прекрасно понимаю, что представить себе, как спариваются и откладывают яйца устрицы, очень сложно. Тем не менее нашлось немало и других теоретиков, которые понимали, что в подобных идеях не все сходится. Как вообще из какого-то жидкого хаоса может появиться живое существо?

К концу 1600-х годов возникла новая концепция: каждое создание, будь то лягушка или человек, появляется из миниатюрной версии самого себя. Когда бог создал первых людей во всем их совершенстве, он также создал и все их будущие поколения. Эти крошечные мини-люди гнездились внутри друг друга подобно матрешкам. Затем они просто оживали и начинали расти в животе своей мамы, пока не рождались на свет.

С появлением первых микроскопов биологи стали убеждаться, что такие миниатюрные создания действительно где-то существуют. Просто вообразите себе, какое богатство деталей было скрыто от невооруженного глаза! Казалось, можно обнаружить все что угодно – нужно только еще немного усовершенствовать микроскопы.

Одним из самых талантливых конструкторов микроскопов был голландский торговец Антони ван Левенгук. Никто не полагал, что он станет ученым, так как Левенгук не получил университетского образования, да и особым статусом и достатком не отличался. Вообще-то, он намеревался прежде всего отслеживать качество продаваемых тканей и как раз для этого использовал микроскоп. Но в один прекрасный день из чистого любопытства Левенгук поместил под линзы микроскопа каплю воды. Увиденное раз и навсегда изменило его жизнь. Прозрачная капля кишела таинственными созданиями всевозможных форм. Левенгук назвал их крошечными животными и вскоре начал изучать все, что только попадалось ему под руку: воду, которую он пил, лужи, в которые наступал. Под микроскоп попал даже налет, обнаруженный между зубами. Везде, куда бы он ни смотрел, Левенгук находил крошечных животных. Какие экзотические острова, какой космос?! Левенгук мог часами вглядываться в скрытую от глаз и практически не изученную вселенную, которая была у него прямо под носом!

Слухи о микроскопе Левенгука быстро распространялись, и однажды к нему пришел студент-медик с образцом спермы, которую он взял у больного пациента. Какое-то время Антони категорически отказывался изучать семенную жидкость. Будучи глубоко религиозным человеком, он опасался, что это сочтут непристойным. С другой стороны, в этой ситуации все делалось исключительно в медицинских целях… В общем, Левенгук все-таки решился взглянуть.

Хотя размещенный под линзами микроскопа образец и был размером с песчинку, Антони увидел в нем больше 1000 крошечных созданий. У них были круглые головки и длинные прозрачные хвостики – вылитые крошечные головастики. А вдруг они появились здесь из-за болезни? Или, может, образец слишком долго хранился?

Как ученый, Левенгук понимал, ему необходимо сравнить свои наблюдения с тем, что он увидит в образце спермы здорового человека. В 1677 году он отчитался о полученных данных в письме президенту Лондонского Королевского общества – одного из ведущих научно-исследовательских институтов в мире. Антони подробно описал обнаруженных им в образце спермы крошечных созданий, подчеркнув, что изучал его «сразу же после эякуляции». Но при этом он поспешил заверить, что образец, разумеется, не был получен каким-то грешным способом, а был предоставлен ему «естественным образом в результате супружеской деятельности» (его жене явно приходилось нелегко). И все же Левенгук настоятельно попросил президента Лондонского Королевского общества никому не показывать его письма, если тот сочтет, что его наблюдения слишком неприятные даже для ученых. Быть героем публичного скандала ему совсем не хотелось.

ИНТЕРЕСНО
Микроскоп произвел революцию в мире науки: оказалось, даже в капле воды бурлит жизнь, что уж говорить о сперме.


Левенгук был уверен, именно то, что он увидел под микроскопом, и есть самое важное для сотворения жизни. Это была не просто прозрачная пустая жидкость – в ней бурлила микроскопическая жизнь! Неужели именно здесь и находились миниатюрные люди? Чтобы увидеть их, ему явно нужен был микроскоп получше. Годами Левенгук безустанно работал, однако несмотря на постоянное совершенствование используемых линз, ему так ничего и не удалось обнаружить. Он даже предпринял попытку осторожно убрать окружающую сперматозоид оболочку с помощью микроскопической щетки, но увидеть, спрятано ли там что-то внутри, он так и не смог. В конце концов ему пришлось признать, что пора сдаться. Тем не менее Левенгук был по-прежнему уверен, что сперматозоиды таят в себе величайший секрет, просто он настолько крошечный, что его невозможно разглядеть. Ах, если бы он только знал, что там было на самом деле!

Глава 3

Рецепт человека



Первые несколько часов после оплодотворения. Гонка окончена, и самая первая клетка, из которой состоите будущий вы, спокойно плывет вниз по фаллопиевой трубе. Столько всего уже предрешено: хотя клетка эта меньше точки в конце предложения, она вмещает в себя все инструкции, необходимые, чтобы создать вас. В ней есть не только предписания по формированию органов, нужных вам для жизни, но и техническое задание для цвета ваших глаз и формы носа.

Итак, главным секретом этой клетки оказался не миниатюрный человек, а молекула, история которой начинается, как ни странно, с гнойных повязок и швейцарского химика.

В 1869 году Фридрих Мишер обращается в расположенную рядом с его лабораторией хирургическую клинику с довольно странной просьбой: «Нельзя ли попридержать для меня использованные повязки пациентов?» «Причем желательно, чтобы на них было как можно больше гноя», – уточняет он. Мишеру нужны белые кровяные тельца, а их полно как раз в светло-желтой вязкой жиже, сочащейся из ран. Они обеспечивают иммунную защиту, и большинство из них падут смертью храбрых в битве с попавшими в рану бактериями. Мишер собирает гной, отфильтровывает клетки и проводит тщательный химический анализ, чтобы определить, какие типы белков в них содержатся. И вот он замечает липкую молочно-белую субстанцию, которая после добавления кислоты отделяется от общей массы. Исследовав ее, Мишер понимает, что природа ее никак не белковая. Он называет это новое вещество нуклеином, потому что оно находится как раз в самом сердце клетки (от лат. nucleus – «ядро, центр»).

ИНТЕРЕСНО
Клетка размером меньше точки в конце этого предложения, но она вмещает в себя все инструкции, необходимые, чтобы создать вас.


Мишер замечает также, что огромное количество нуклеинов содержится в сперматозоидах, и делает вывод, что именно это вещество может играть решающую роль при зарождении жизни. В те годы наследственность была еще не изучена, и все, что было с ней связано, представлялось весьма загадочным и объяснялось действием каких-то невидимых сил, которые никто не понимал. И тот факт, что наследственный материал представляет собой особую молекулу, которую можно взвесить и измерить, был совершенно немыслимым для большинства людей. Он предположил, что информация, содержащаяся в наследственном материале, хранится в виде химического кода. Идея эта была революционной, однако еще долгое время и даже после смерти Мишера никто не догадывался, что он как никогда близко подошел к разгадке.

В последующие годы ученые пристально изучали загадочную нуклеиновую субстанцию. Впоследствии ей дали более точное название – дезоксирибонуклеиновая кислота, сокращенно – ДНК. Долгое время ДНК считалась не более чем вспомогательным материалом, который в ядре клетки удерживал все на своих местах. Потом ученые обнаружили, что гены расположены в хромосомах, однако и тогда молекула ДНК не получила должного признания. Хромосомы состоят из ДНК и белков, и ученым казалось более правдоподобным, что именно белки контролируют наследственность. С точки зрения химии белки были гораздо интереснее: они существовали в бесчисленном количестве разнообразных форм – в виде кислот и щелочей, с низкими и высокими точками кипения. А ДНК, казалось, была всегда одной и той же. И лишь в 1940-х годах в ходе экспериментов с бактериями ученые обнаружили то, что всем казалось невозможным: гены состоят из ДНК. Как же этому простейшему веществу удается создавать такое многообразие характеристик, встречающихся в природе?

Все встало на свои места только в 1953 году, когда ученые Уотсон и Крик представили мировому сообществу свою модель структуры ДНК. Молекула ДНК состоит из длинных цепочек, составленных из четырех различных оснований: аденина, тимина, цитозина и гуамина – А, Т, Ц и Г. И соединены они с сахаром и фосфатом. Две цепочки сходятся вместе, образуя винтовую лестницу, перила которой состоят из сахара и фосфата, а в роли ступеней выступают пары оснований. Объединяясь, основания подчиняются строгим правилам: основание А всегда присоединяется к основанию Т, а основание Ц – к основанию Г. Таким образом, зная, как выглядит одна сторона лестницы, мы можем в точности воссоздать ее вторую половину. Клетки вскрывают эту молекулу посередине и считывают основания буква за буквой, словно книгу. Прикрепляя соответствующие буквы с каждой стороны, клетка может создать две идентичные копии рецепта, тем самым передавая его дальше. От клетки к клетке, из поколения в поколение.





С химической точки зрения рецепт ДНК человека мало чем отличается от рецепта ДНК, скажем, дуба: они состоят из одних и тех же структурных элементов. Отличие – в порядке их размещения.

В ядре самой первой клетки вашего будущего организма, которая в данный момент плывет вниз по фаллопиевой трубе, находятся 46 хромосом. Из них 23 принадлежали вашей матери, а еще 23 – отцу. Каждая хромосома содержит длинную цепочку ДНК, плотно закрученную вокруг белков. Суммарная длина всех этих цепочек ДНК внутри одной клетки – более двух метров. В момент соединения яйцеклетки и сперматозоида рецепт ДНК завершен. Теперь пришла пора им воспользоваться.

Глава 4

Вторжение

ПЕРВАЯ НЕДЕЛЯ

День 3





Итак, с момента зачатия прошел один день, и вскоре кое-что должно произойти. Микроскопические ворсинки, расположенные на внутренней стенке фаллопиевой трубы, проталкивают крошечную круглую клетку по каналу вниз. Медленно. Осторожно. Снаружи царит полное спокойствие, однако глубоко внутри клетки уже вовсю кипит работа. Сложнейший механизм непрестанно трудится, создавая точные копии молекул ДНК. Вскоре каждая хромосома принимает Х-образную форму, образованную двумя идентичными соединенными в центре молекулами ДНК. Хромосомы рядами собираются в центре круглой клетки. В свою очередь она в это время начинает плести с обеих сторон паутину, длинные тонкие нити которой тянутся к центру, захватывая хромосомы. Затем клетка удлиняется и становится вытянутой, а эти пряди тянут получившиеся копии ДНК по одной к каждому полюсу. Если рассматривать этот процесс в микроскоп, то зрелище просто завораживает: словно кто-то устроил внутри клетки крошечный салют. Наконец, где-то сутки спустя клетка пережимается посередине и разделяется на две новые.

Так и продолжается: клетки копируются и делятся, копируются и делятся. Некоторые существа, такие как бактерии или амебы, вполне довольствуются одной-единственной клеткой (одноклеточные организмы). Они и так способны питаться, двигаться и размножаться. О большем они и не мечтают, да им и не нужно.

ИНТЕРЕСНО
Суммарная длина всех цепочек ДНК внутри одной клетки – свыше двух метров.


Мужская особь нематоды C. elegans состоит ровно из 1031 клетки. Нам это известно потому, что биологи потрудились пересчитать ее клетки – все до единой.

А что насчет нас? Мы состоим приблизительно из 37 триллионов клеток. Приблизительно, потому что их настолько много, что никому на свете не придет в голову сесть и пересчитать их одну за одной. Вместо этого ученые примерно прикинули, сколько всего клеток может быть в нашем организме, основываясь на той информации о нем, которая у нас есть. Причем даже это было не так просто сделать, так как клетки бывают всевозможных размеров, да и расстояние между ними может сильно разниться. Так что плюс-минус несколько миллиардов. Как бы то ни было, их безумно много, однако каким-то невероятным образом все эти бесчисленные клетки умудряются действовать взаимосвязанно. И если амеба свободно перемещается, куда ей вздумается, то клетки вашего организма образуют сплоченное сообщество. Но сначала им нужно увеличить их количество.





Первые несколько дней клетки делятся в некоторой спешке. Они даже не тратят времени на рост, и с каждым делением получаются клетки все меньшего и меньшего размера. Две клетки превращаются в четыре. Четыре – в восемь. Вскоре вы становитесь крошечным скоплением из 16 кругленьких и совершенно идентичных клеток, которые, если посмотреть на них в микроскоп, напоминают малину. Эта крошечная клеточная «малина» продолжает спокойно плыть по фаллопиевой трубе. Однако где-то пять дней спустя внутренние запасы питательных веществ истощаются. Несколько дней клетки довольствуются тем, что осталось от яйцеклетки, но теперь им нужен новый источник питательных веществ. Пришла пора перемен. Клетки, находящиеся снаружи, быстро берут ответственность на себя и принимаются всасывать окружающую их жидкость в центр скопления клеток. Таким образом, у клеток впервые произошло разделение труда, и впредь они больше не будут одинаковыми. «Малина» превращается в везикулу – мешочек, наполненный жидкостью, – и вскоре покидает фаллопиеву трубу и попадает в полость матки. Она продолжает плавать там какое-то время, а клетки тем временем не перестают делиться. Затем, где-то через неделю после зачатия, начинается грубое вторжение.

Внутри матки ваша мама уже подготовила толстую, похожую на губку оболочку, чтобы везикула к ней прикрепилась. Чтобы зацепиться, везикула выделяет вещество, разрушающее эту оболочку, и таким образом закапывается как можно глубже. Кровеносные сосуды при этом рвутся, клетки массово умирают. Все это зрелище напоминает сцену из какого-нибудь кровавого фильма. Ваши клетки оказываются весьма кровожадными: они жадно впиваются в слизистую оболочку матки, из которой сочится кровь. Одновременно с этим у них вырастают маленькие корни, которыми они крепятся к кровеносным сосудам матери. Так зарождается плацента, и в следующие несколько месяцев она будет непрерывно расти. Когда вы родитесь, плацента будет выглядеть как склизкий сине-красный сгусток весом примерно с полкило. Она вместе с околоплодными водами выходит из матки матери через 10–15 минут после рождения младенца, так что, пожалуй, неудивительно, что интереса она особо не вызывает – нам совсем не до нее. Пухленькие ручки, пятки и крошечные пальчики забирают все наше внимание. В прошлом в разных культурах плацента, однако, крайне ценилась. В Древнем Египте к ней относились в высшей степени осторожно и даже мумифицировали ее, а в Корее, например, плаценту новорожденных принца или принцессы помещали в роскошный кувшин и закапывали. А еще некоторые полагают, будто ее нужно есть – я обратила на это внимание, когда поисковая система Google решила, что я ищу «смузи из плаценты», и выдала мне пару рецептов. Существуют даже компании, которые за отдельную плату замораживают плаценту методом сухой заморозки и делают из нее таблетки, чтобы мама их потом принимала. Как бы то ни было, плацента заслуживает некоторого уважения и благодарности. В конце концов этот своеобразный орган безустанно работал на нас в течение девяти месяцев и без него нас бы никогда не было. Плаценту сложно назвать прекрасной, однако, думаю, мне удастся вас убедить, что она не только отпугивает, но и завораживает.

ИНТЕРЕСНО
Оплодотворение напоминает сцену из кровавого фильма: ваши клетки жадно впиваются в слизистую оболочку матки.


Крошечные клеточные корешки – это только начало. Вскоре вторгшиеся в плоть матки клетки парализуют кровеносные сосуды матери и перестроят их под свои собственные нужды. Материнская кровь заполнит пустоты в плаценте, и ваши кровеносные сосуды потянутся к ним через пуповину. Ваша кровь никогда не будет вступать в прямой контакт с кровью вашей матери, однако все необходимые вещества будут проходить через разделяющую мать и дитя тонкую стенку. Так вы будете получать от своей матери кислород и прочие нужные для развития питательные вещества, а ей обратно отсылать все продукты своей жизнедеятельности. Но это еще не все. Вы также будете обмениваться гормонами, с помощью которых вы со своей мамой сможете воздействовать на организмы друг друга. Плацента быстро начинает вырабатывать целый коктейль гормонов, которые не позволят кровеносным сосудам вашей матери сжиматься, а также будут заставлять ее есть за двоих. Более того, они позаботятся о том, чтобы ее организм должным образом подготовился к вынашиванию и грудному вскармливанию.

Одним из первых плацента начинает активно вырабатывать гормон под названием «хорионический гонадотропин человека» (ХГЧ). В обычных тестах на беременность проверяется именно его наличие в моче женщины. В наши дни такой тест можно спокойно купить в аптеке, но еще недавно все было далеко не так просто. Когда-то врачам приходилось приносить в жертву мышей, чтобы узнать ответ. Эти грызуны особым образом реагируют на гормон ХГЧ, и первые тесты на беременность заключались в том, что врач вводил в кровоток мыши мочу беременной женщины. Несколько дней спустя он препарировал мышь и смотрел, не изменились ли ее яичники. В конце 1920-х годов этот метод диагностики получил дальнейшее развитие, и несколько лет спустя на смену мышам пришли кролики. Так, в те годы появилось выражение «кролик умер», которое означало «я беременна». Участь животного, правда, была предрешена независимо от результатов теста. Более эффективные тесты на беременность, для которых не нужно было убивать животных, появились лишь в 1960-х годах.

В организме женщины есть строгая система контроля, которая не позволяет проникать внутрь всему чему попало. Везикуле (скоплению первых клеток) разрешается остаться только в случае, если она сможет «подтвердить свою личность», подав нужный сигнал. Вероятно, лишь треть из всех везикул, а то и еще меньше, проходит через этот контрольно-пропускной пункт.

ИНТЕРЕСНО
В начале ХХ века, чтобы узнать, беременна ли женщина, приходилось для этого приносить в жертву животных. Так появилось выражение «кролик умер», если подозрения подтверждались.


Многие беременности заканчиваются до того, как о них узнают. Так, например, яйцеклетка, оплодотворенная несколькими сперматозоидами, никогда не пройдет проверку. Лишние хромосомы рвут аккуратную паутину, которую плетет клетка в процессе деления. Какие-то клетки получают слишком мало хромосом, какие-то – слишком много. Даже если клетки и не находятся при смерти, им ни за что не пройти ожидающий их контроль качества – для них все кончено.

Если матка не получит соответствующей команды, она вернется к своему привычному ежемесячному циклу: слизистая оболочка будет отторгнута, и у женщины пойдут месячные. Потом будет новый цикл и новая оболочка, и так далее. Менструация – не самое приятное явление, и многим млекопитающим посчастливилось его избежать. Список менструирующих животных весьма короткий: люди, обезьяны и – только не спрашивайте меня, почему – некоторые виды летучих мышей. Но почему же именно мы? Что ж, винить во всем, пожалуй, стоит нашу скупую плаценту. У большинства млекопитающих она куда более надежная. У лошадей, коров и свиней везикула располагается рядом со слизистой оболочкой плаценты, потом обвивает кровеносные сосуды матери, не разрушая их. Благодаря этому мама гораздо лучше контролирует, что именно передается ее потомкам, а в случае необходимости отслоения плаценты риск серьезного кровотечения гораздо меньше. А для людей было просто необходимо придумать аварийный тормоз. Если бы бракованные везикулы свободно двигались дальше, то это могло обернуться для матери смертью. Так что нужно сперва вежливо спросить разрешения, прежде чем садиться ей на шею.

Дин Джобб

Тут может сложиться впечатление, будто мы все развились из довольно противных, агрессивных и жадных паразитов, вторгшихся в тела наших ни в чем не повинных мам. Позвольте мне развеять ваши неприятные догадки и рассказать об удивительном эксперименте, показавшем всю эту кухню с другой стороны.

Доктор Яд. О том, кто тихо убивал молодых женщин, пока все боялись Джека-потрошителя

Ученые взяли мышей с зелеными люминесцентными клетками – они создали их путем введения в оплодотворенные мышиные яйцеклетки гена медузы Aequorea victoria. Эта медуза вырабатывает зеленый флуоресцентный белок и во тьме океана напоминает светящуюся люстру. Итак, этих «зеленых» мышиных самцов спарили с обычными самками. То, что было дальше, может показаться немного жестоким, но с научными экспериментами иначе нельзя: 12 дней спустя ученые вызвали у каждой беременной мыши сердечный приступ, чтобы изучить, как поведет себя их сердце. В результате обнаружилось нечто невероятное: область вокруг сердца сияла зелеными клетками, которые явно достались самкам от растущих у них в утробе мышат. Судя по всему, стволовые клетки будущих мышат выбрались за пределы плаценты, попав в материнский кровоток. Добравшись до сердца, они превратились в клетки пульсирующей сердечной мышцы и даже помогли устранить возникшие вследствие сердечного приступа повреждения.

ИНТЕРЕСНО
Менструация – это аварийный тормоз, она не дает бракованным клеткам развиваться, что оборачивалось бы смертью для матери.


Посвящается Керри
Скорее всего нечто похожее может происходить и у людей. Любопытно, что беременные женщины, перенесшие сердечный приступ, выживают чаще, чем те, кто в этот момент не вынашивал ребенка.

ИНТЕРЕСНО
У матери в анализе крови не одно десятилетие после родов остаются клетки с ДНК ее детей.


Когда доктор – злодей, он всегда бывает самым ужасным преступником. У него есть и смелость, и знание. Шерлок Холмс, Артур Конан Дойл. Пестрая лента, 1892 год
Группа испанских ученых исследовала сердца двух женщин, страдающих от тяжелой сердечной недостаточности. Они обнаружили в них клетки их сыновей, и это притом, что родили их женщины не только что, а много лет назад. Анализы крови тоже показали наличие в организме матерей клеток с ДНК их детей спустя не одно десятилетие после беременности. Ученым даже удалось обнаружить чужеродные клетки, спрятавшиеся глубоко в мозге. Может быть, в организме моей матери есть небольшая частичка меня? Одна-единственная клетка, бьющаяся вместе с ее сердцем либо болтающая с другими нервными клетками где-то в недрах ее мозга? Приятно думать, что я приносила ей хотя бы крошечную пользу, пока паразитировала у нее в животе.

Глава 5

Доктор Томас Нил Крим, несомненно, величайшее чудовище, которое только видел наш век. News of the World (Лондон), 23 октября 1892 года
Естественные клоны и неизвестные близнецы

Dean Jobb THE CASE OF THE MURDEROUS DR. CREAM by Dean Jobb



First published in the United States under the title:

Эти клетки, которые зарываются в слизистую оболочку матки, кромсая все на своем пути, никогда не будут частью вашего тела. Те клетки, которые на самом деле станут вами, называются эмбрионом, и они запрятаны внутри везикулы. Через неделю после зачатия вы уже состоите из кучки стволовых клеток, которые могут превратиться в любую часть тела: они могут стать клетками сердечной мышцы, нервными клетками, клетками печени или клетками совершенно иного типа. На этом этапе они настолько гибкие, что могут даже создать сразу несколько организмов. Если клетки разъединятся, образовав два отдельных скопления вместо одного, то они могут развиться в двух полноценных людей. Это самый частый способ появления однояйцевых близнецов, а так как процесс формирования плаценты уже начался, то близнецы будут вынуждены ее делить. Клетки, впрочем, могут разделиться и несколькими днями раньше, когда их скопление все еще напоминает микроскопическую «малину», и в этом случае к стенке матки прикрепятся две везикулы и будут созданы два эмбриона, каждый со своей собственной плацентой. Примерно одна треть всех однояйцевых близнецов развиваются именно таким образом.

THE CASE OF THE MURDEROUS DR. CREAM:

The Hunt for a Victorian Era Serial Killer

Так как однояйцевые близнецы развиваются из одной и той же клетки, то их цепочки ДНК полностью совпадают, то есть они естественные клоны друг друга. Если один из близнецов станет преступником, следователи не смогут их различить посредством анализа ДНК. Однако это можно будет сделать по отпечаткам пальцев, и виновного все же удастся определить.

Copyright © 2021 by Dean Jobb

Maps by Mary Rostad

Дело в том, что среда, окружающая плод в матке, влияет на формирование узоров на кончиках пальцев. Близнецы лежат рядом, но в разных местах, и на их кончики пальцев воздействуют разные потоки с разным давлением. Кроме того, они могут развиваться со слегка различающейся скоростью, так как питательные вещества из плаценты распределяются неравномерно. Из-за этого между близнецами все-таки будут небольшие отличия, несмотря на то что их гены в точности совпадают.

Published by arrangement with Algonquin Books of Chapel Hill, a division of Workman Publishing Co., Inc., New York (USA) via Alexander Korzhenevski Agency (Russia).

Близнецы также могут родиться, если у мамы вдруг высвободятся две яйцеклетки вместо одной и каждая из них будет оплодотворена отдельным сперматозоидом. Такие близнецы называются разнояйцевыми, и их цепочки ДНК совпадают не более, чем у обычных братьев и сестер. Вместе с тем у них есть и свои особенности.

© Шустова А.П., перевод на русский язык, 2022

Судя по всему, близнецы, находясь в утробе, обмениваются между собой клетками примерно так же, как мы передаем нашим матерям клетки, пока они нас вынашивают. Так, например, у них могут оказаться сразу две группы крови, одна из которых их собственная, а вторая досталась от соседа по материнской утробе.

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2023

ИНТЕРЕСНО
Среда, окружающая плод в матке, влияет на формирование узоров на кончиках его пальцев.




Примечание для читателей

Что касается меня, то, насколько мне известно, у меня нет близнеца. Однако, возможно, он был, просто нам так и не суждено было встретиться. В очень редких случаях два клеточных скопления объединяются обратно, прежде чем успеют сформироваться два отдельных организма. Если такое произойдет с разнояйцевыми близнецами, то ребенок родится с двумя наборами ДНК и будет называться химерой. Не во всех его клетках будут одни и те же цепочки ДНК, некоторые из них будут нести цепочки ДНК несостоявшегося близнеца. Как правило, заметить это невозможно, однако порой данное явление приводит к весьма абсурдным ситуациям, с одной из которых столкнулась Лидия Фэйрчайлд из Вашингтона. В 2002 году она вынашивала своего третьего ребенка и подала заявку на алименты. От нее и ее бывшего парня потребовали анализ ДНК для подтверждения, что это действительно их совместный ребенок. Как и ожидалось, анализ подтвердил, что ее бывший был отцом малыша. Казалось бы, все хорошо, но проблема была в том, что согласно результатам анализа ДНК Лидия не была матерью этого ребенка. Фэйрчайлд грозили обвинения в мошенничестве и лишение родительских прав. Суд вызвал свидетеля, присутствовавшего на родах третьего ребенка. Были проведены дополнительные анализы крови. Вместе с тем анализ ДНК однозначно говорил о невозможном: она не является матерью рожденного ею малыша. Как такое вообще было возможно? Неужели анализ дал ошибочный результат? Проблему удалось решить только после того, как у нее взяли образцы тканей разных частей тела. Во взятых прежде образцах кожи и крови содержались одинаковые цепочки ДНК, однако клетки, взятые из шейки матки, отличались: они несли в себе совершенно другую ДНК. Фэйрчайлд была химерой. Когда она была в материнской утробе, ее клетки слились с клетками ее близнеца. Вместо того чтобы каждому развиться в отдельный организм, близнецы слились воедино. Клетки, из которых развилась кожа, достались зародышу от одного близнеца, клетки, из которых образовалась шейка матки с яйцеклетками, – от другого. Организм Фэйрчайлд был создан двумя близняшками, и она стала своему ребенку одновременно и матерью, и тетей.

Это правдивая история серийного убийцы, который охотился на женщин в Лондоне, Чикаго и Канаде более 100 лет назад. Упомянутые диалоги, сцены и детали не были придуманы или приукрашены. Каждое слово, заключенное в кавычки, взято из судебного или полицейского досье, газетного отчета, мемуаров, исторического исследования, письма или другого документа, хранящегося в архиве или музее. Формулировки и варианты написания в цитатах были сохранены без исправлений, поэтому прошлое может напрямую обращаться к настоящему.

Пролог. Призраки

Если у вас нет однояйцевого близнеца, то нет ни одного человека на свете, чья ДНК будет в точности совпадать с вашей. При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется уникальный код. Вместе с тем тот участок, который выделяет вас среди всех, очень маленький, большая же часть рецепта одинакова для всех людей, и в наши дни ее можно запросто найти и посмотреть в Интернете. В рамках проекта «Геном человека» ученые составили карту всей ДНК человека – всех трех миллиардов букв, из которых она состоит. Чтобы по полученной расшифровке ДНК нельзя было отследить конкретного человека, анонимные доноры ДНК предоставили для исследования разные участки этого кода. Это был грандиозный проект, на который ушли несколько лет и сотни миллиардов долларов. Технологии, однако, развиваются с умопомрачительной скоростью, и сегодня для того, чтобы проделать то же самое, достаточно примерно 1500 долларов. Если же вас устроит приблизительное исследование, то оно обойдется вам еще дешевле. Взяв у вас образец слюны, специализированная лаборатория уже через несколько дней сможет сообщить вам точные последовательности нуклеотидов А, Т, Ц и Г в вашей ДНК. В печатном виде эта формула заняла бы более 100 толстых томов. Читая со скоростью одна буква в секунду, вы потратили бы 95 лет, чтобы полностью изучить свой геном – только вот вряд ли вы узнали бы про себя что-то новое.

Джолиет, штат Иллинойс, июль 1891 года

ИНТЕРЕСНО
В печатном виде формула вашей ДНК заняла бы 100 толстых томов, а на ее прочтение у вас ушло бы 95 лет.


Железная дверь тюрьмы Джолиет штата Иллинойс со скрипом распахнулась и вытолкнула изможденного мужчину в мир, который он покинул почти 10 лет назад. Последний июльский день 1891 года, пятница, безоблачное небо. Высоко над головой мужчины, на вершине серых известняковых стен тюрьмы, что находилась в 65 километрах к юго-западу от Чикаго, люди в синих куртках с винтовками «Винчестер» смотрели, как он уходит. Если бы это был побег, любой охранник мог бы всадить ему в спину 16 пуль без перезарядки.

Представьте себе книгу без единых точки, запятой или пробела. В некоторых ее местах текст написан задом наперед, причем безо всякого предупреждения, а вся она, страница за страницей, представляет собой абсурдную тарабарщину, состоящую из совершенно невразумительных предложений. Именно так и выглядит ваша ДНК. И посреди всего этого хаоса из миллиарда букв ученые выискивают слова и предложения, несущие в себе хоть какой-то смысл. Так, первым делом они обнаружили, что совершили чудовищную ошибку, предположив, что в ДНК человека содержится порядка 100 000 генов. На самом деле их оказалось значительно меньше. В ДНК человека – существа, которое изобрело компьютер, основало цивилизации и возвело тысячи городов, – всего около 20 500 генов. Приблизительно столько же у крошечной нематоды C. elegans, а у кукурузы даже больше – 33 000 генов. В действительности гены – это менее 2 % нашей ДНК. А что же тогда они делают на самом деле?

Впалые щеки и резкие черты лица Томаса Нила Крима стали следствием многих лет каторжных работ и пребывания в душераздирающем аду одиночного заключения. Он сменил полосатую черно-белую униформу на новый костюм с 10 долларами в кармане – скромный подарок от штата Иллинойс. Немногочисленные пожитки мужчина сложил в наволочку. Он имел право на покупку билета от места осуждения до дома, но у него не было желания возвращаться в Белвидир, город на севере Иллинойса. Персонал тюрьмы, известной как Джолиет, переставал стричь заключенных за несколько недель до освобождения, и мужчины могли отрастить усы или бороду, что помогало им сливаться с толпой, но эта практика мало что изменила для Крима – он был почти полностью лысым. Кроме того, после ежедневнего марширования в ногу с другими заключенными – прижавшись друг к другу, гуськом, медленно продвигаясь вперед, как гигантская полосатая гусеница, – их выдавала шаркающая походка. «Полоски, – отметил начальник тюрьмы Джолиет Роберт Макклафри, – просвечивают сквозь его гражданскую одежду».

Глава 6



Контуры тела

Пенитенциарное учреждение штата Иллинойс в Джолиете (авторская коллекция)

ТРЕТЬЯ НЕДЕЛЯ



День 16

Крим находился в тюрьме 9 лет и 273 дня. Когда Крим начал отбывать наказание в ноябре 1881 года, Честер Алан Артур стал президентом, заменив убитого Джеймса Гарфилда. Затем пост главы США занял Гровер Кливленд, а после него в Белом доме поселился Бенджамин Харрисон. Люди, заглядывавшие в окуляр прототипа кинетоскопа Эдисона, представленного несколькими неделями ранее, были поражены, увидев движущиеся изображения. Телефон, новинка начала 1880-х годов, теперь имелся почти в четверти миллиона американских домов и офисов. В Спрингфилде, штат Массачусетс, братья Чарльз и Дж. Фрэнк Дюриа возились с прототипом, который назвали «Мотор-универсал», – первым в Америке автомобилем с бензиновым двигателем.





Изменились даже методы борьбы с преступностью. За несколько лет до освобождения Крима в Джолиет прибыло множество странно выглядящих штангенциркулей и измерительных приборов. Откалиброванные в сантиметрах и миллиметрах – в метрической системе, редко используемой в Соединенных Штатах, – устройства были разработаны для точного измерения размеров определенных частей тела. Эта новаторская система идентификации преступников носила название столь же странное и чуждое, как и используемые для нее инструменты, – бертильонаж.

В начале третьей недели скопление клеток, которое в скором времени станет вами, сплющивается и начинает растягиваться вдоль везикулы. В этот момент нет и намека на человеческое тело: вы похожи скорее на крошечную круглую тарелку, по обе стороны которой расположено по одному наполненному жидкостью мешочку. Один из них превратится в плодный мешок, который окружит вас, образовав стены маленького бассейна, где вы будете плавать следующие несколько месяцев. Другой станет желточным мешком, напоминающим круглый воздушный шар, веревка которого будет крепиться внутри вашего живота. Желточный мешок создаст первые клетки вашей крови – позже эту работу на себя возьмут печень, селезенка и костный мозг. В конечном счете, когда надобность в нем пропадет, он скукожится, став частью вашего кишечника.

Система была основана на 11 измерениях, включая общий рост человека, ширину головы, размеры уха, размер левой стопы и предплечья, а также длину среднего и безымянного пальцев. Подозреваемых также измеряли в положении сидя и с вытянутыми руками. Можно найти мужчин со стопами одинакового размера, но вероятность того, что несколько показателей окажутся одинаковыми, незначительна. Более того, шанс найти двух подозреваемых с 11 одинаковыми параметрами оценивалась как 1 к более чем 4 000 000. Чтобы и вовсе свести возможность ошибки к минимуму, лица преступников фотографировали, записывая цвет глаз и отмечая любые татуировки или шрамы. Система «обеспечивает выявление преступников и хронических нарушителей закона… с абсолютной уверенностью, – заявил секретарь отдела записей тюрьмы Джолиет Сидни Уэтмор. – Ошибка невозможна».

У птиц и яйцекладущих животных основная роль желточного мешка заключается в обеспечении питательными веществами – у них же нет плаценты, чтобы через нее питаться, – так что он заполнен витаминами, минеральными веществами, жирами и белками. Если разбить куриное яйцо, то вы сразу заметите этот ярко-желтый желточный мешок. Вы также увидите белые нити, которые удерживают его в центре яйца. Если бы яйцо было оплодотворено, то из тонкого белого диска на поверхности желточного мешка постепенно развился бы цыпленок. Поначалу он представляет собой едва различимое пятнышко, однако через несколько дней желток начинают обвивать красные кровяные сосуды, а сам мешок начинает уменьшаться в размерах, и так постепенно появляется крошечное живое создание. Если все идет хорошо, то три недели спустя из яйца вылупляется новорожденный цыпленок.

Бертильонаж преподносился как научное решение проблемы, которая долгое время стояла перед полицией и судами: необходим был способ выявления рецидивистов, чтобы гарантировать, что они не подвергнутся более мягкому наказанию, чем те, кто впервые совершает правонарушения. Некоторые полицейские и тюремные чиновники к тому времени уже начали фотографировать арестованных и заключенных: полиция Бирмингема в Англии в 1850-х годах возглавила это движение, направляя подозреваемых в фотостудию, чтобы те позировали для некоторых из самых ранних снимков. К тому времени, как Крим попал в Джолиет в 1881 году, эта практика была распространена повсеместно, и его фотография пополнила постоянно расширяющуюся тюремную галерею. Закон штата Иллинойс требовал, чтобы рецидивисты выявлялись и наказывались соответствующим образом: осуждение за второе серьезное преступление предусматривало не менее 15 лет тюремного срока, за третье – не менее 20 лет. Но фотографии не были надежным методом отслеживания и опознания преступников. Черты лица менялись по мере старения человека, а отращивания усов или бороды могло быть достаточно, чтобы затруднить опознание. Поскольку фотографии обозначались именем конкретного преступника, предприимчивый нарушитель закона мог просто сменить имя.

ИНТЕРЕСНО
Желточный мешок создаст первые клетки вашей крови, а затем он скукожится и станет частью вашего кишечника.


Однако все изменилось с появлениием Альфонса Бертильона – клерка в главном управлении парижской полиции, которому надоело составлять отчеты, содержащие краткие и расплывчатые упоминания о внешности преступника. Благодаря своему отцу, известному антропологу, Бертильон был хорошо знаком с антропометрией – научным исследованием размеров и пропорций человеческого тела. Однажды в 1879 году, перебирая бумаги, он понял, что запись точных антропометрических измерений преступника должна облегчить опознание рецидивистов. Поначалу начальство высмеяло идею о том, что науку можно использовать для борьбы с преступностью, но три года спустя Бертильону все же разрешили проводить измерения подозреваемых, чтобы проверить теорию. В течение года он выявил достаточно рецидивистов, чтобы доказать, что система работает. В 1885 году национальная пенитенциарная система Франции приняла систему бертильонажа; вскоре к ней присоединились полицейские силы и пенитенциарные учреждения других европейских стран.

У людей все происходит немного медленнее. Тем не менее к началу третьей недели вы успеваете сделать как минимум один важный шаг вперед. В течение нескольких критически важных часов у вас появляются передняя и задняя части, левая и правая стороны, а также верх и низ. Это один из важнейших этапов вашего развития. Если бы что-то в тот момент пошло не так, вы бы не читали сейчас эту книгу и вообще не были бы похожи на человека с надежно спрятанными под кожей внутренностями и усердно бьющимся сердцем.

Роберт Макклафри, дальновидный начальник Джолиета, принес метод бертильонажа в Соединенные Штаты.

Первым признаком радикального изменения становится то, что плоская круглая тарелка принимает овальную форму. Одновременно появляется тоненькая полоска. Эта полоска – ваш будущий позвоночник, и она тянется от края к центру овальной тарелки, туда, где позже возникнет ваша голова. Если бы мы рассмотрели эту полоску под микроскопом, то увидели бы все движущиеся вдоль нее клетки. Посередине полоски появляется небольшая ямка, в которую клетки погружаются, образуя новый слой под верхней тарелкой. Вскоре вы превратитесь уже в две тарелки, расположенные одна над другой. Затем новые клетки устремятся вниз и распределятся между этими двумя тарелками, и в итоге вы будете состоять уже из трех отдельных слоев клеток.

Запись измерений тела стала частью процедуры приема новых заключенных в Джолиет уже в 1887 году, и Макклафри призвал другие тюрьмы внедрить эту систему для поимки рецидивистов.

Все это могло показаться вам не таким уж и впечатляющим. Я же обещала радикальные перемены, а в итоге круглая тарелка всего лишь превратилась в трехслойный сэндвич из клеток. Как бы то ни было, вы выглядите уже гораздо интереснее, чем та «малина», которой вы были совсем недавно. Эти клетки уже не похожи на тех растерянных и беспомощных новичков, которые понятия не имели, куда они попали и что от них нужно. Теперь у ваших клеток произошло разделение труда. Из клеток верхнего слоя образуются кожа, волосы, ногти, хрусталики глаз, нервы и мозг. Из нижнего слоя сформируются кишечник, печень, трахея и легкие. Средний же слой превратится в скелет, мышцы, сердце и кровеносные сосуды.

«Она заменяет неопределенность определенностью, – утверждал он, – абсолютно надежная идентификация вместо проницательной догадки детектива, куда более полезное свидетельство, чем фотография». Полицейские силы и тюремные чиновники по всей стране приняли новую технологию борьбы с преступностью, и в течение десятилетия 150 американских полицейских отделений и тюрем внедрили эту систему. Обладание набором инструментов Бертильона, как заметил один американский криминолог, «стало отличительной чертой современной полицейской организации».

Время идет, и специализация каждой клетки становится все уже. В результате у вас окажется более 200 различных типов клеток. Их форма, размер и характеристики будут чрезвычайно отличаться. Круглые красные кровяные тельца будут плавать у вас в крови и переносить по всему организму кислород. Иммунные клетки – охотиться на незваных гостей. В вашем ухе появятся чувствительные ворсинки, которые будут реагировать на каждый услышанный вами звук, а в мозге будут вспыхивать и мерцать электрические сигналы, разносимые по длинным нитям ваших нейронов.

Но у бертильонажа были свои недостатки – и недоброжелатели. Тщательное измерение ступней, ушей и пальцев таких преступников, как Томас Нил Крим, было трудоемким процессом, и для обеспечения точности результатов требовались квалифицированные, хорошо обученные специалисты. Инструменты изнашивались или гнулись из-за постоянного использования, что приводило к ошибкам – невинного человека могли спутать с преступником аналогичного роста и телосложения. Более того, бертильонаж нельзя было использовать для отслеживания преступников, которые не достигли зрелости, ведь вся система была построена на идее постоянности размера костей. Также не существовало центрального реестра, что затрудняло розыск подозреваемого, который отказывался сообщить, где жил или работал до ареста. Некоторые тюремные чиновники ставили под сомнение справедливость ведения подробного учета людей, которые отсидели свой срок и, возможно, никогда больше не нарушат закон. Контраргумент Макклафри о том, что записи проверялись только в случае, если бывший заключенный совершал повторные преступления, определил самый серьезный недостаток системы – сопоставление результатов измерений доказывало лишь то, что подозреваемый прежде имел судимость. В отличие от отпечатков пальцев, до признания которых в качестве криминалистического инструмента оставались долгие годы, бертильонаж не мог связать находящегося под стражей с местом преступления. «Полиция или детектив не могут преследовать того или иного человека, – признал Макклафри на национальном собрании начальников тюрем в 1890 году, – лишь на основании данных этой системы».

ИНТЕРЕСНО
На третьей неделе вы представляете собой трехслойный сэндвич из клеток, из которых образуются кожа, волосы, глаза, нервы и т. д.


Когда летом 1891 года Крим вышел из стен Джолиета, мало что связывало мужчину с его темным, кровавым прошлым. Он был врачом из Канады, получившим лицензию на практику в одном из самых уважаемых медицинских университетов мира, и в то же время – убийцей нового типа, выбирающим жертв наугад[1] и убивающим без угрызений совести. Хладнокровный злодей, убивавший, как позже напишут в газете Chicago Daily Tribune, «просто ради убийства». Один из самых жестоких и успешных преступников в истории.

В каждой из этих клеток будут находиться одни и те же цепочки ДНК, унаследованные от той самой первой клетки, которая приплыла сюда по фаллопиевой трубе. Этот рецепт копировался снова и снова, из поколения в поколение. Так за счет чего же тогда все эти клетки становятся такими разными?

Герман Уэбстер Маджет – врач, известный под именем Генри Говард Холмс, – погубил по меньшей мере девять человек и считается первым серийным убийцей Америки. Однако к тому времени, когда Холмс заявил о своей первой жертве в 1891 году, и даже до того, как печально известный Джек-потрошитель терроризировал Лондон в 1888 году, Крима уже подозревали в убийстве шести человек, большинство из которых были намеренно отравлены испорченными лекарствами. Последней жертвой Крима стал муж его любовницы, и именно из-за этого преступления его отправили в похожую на гроб камеру в Джолиете. Его предыдущие жертвы – две в Канаде, включая его жену, и еще три в Чикаго – были молодыми женщинами, беременными и отчаянно желавшими сделать аборт. Они не были в чем-либо виновны – лишь совершили трагическую ошибку, доверив свои жизни врачу по имени Томас Нил Крим.

Ответ кроется в производимых клетками белках. Гены сами по себе ничего не делают. Это просто рецепты, схемы, согласно которым клетки вырабатывают белки. При этом клетки используют только те рецепты, которые им надо, а лишние откладывают в сторону. Таким образом, каждая клетка способна вырабатывать свой определенный набор белков. Одни гены то и дело включаются, а другие выключаются. Молекула ДНК тщательно охраняется в клеточном ядре, словно какая-то чрезвычайно редкая кулинарная книга. Когда клетке нужно произвести какой-то белок, она сначала создает копию нужного гена, состоящую из РНК – молекулы, похожей на ДНК. После этого молекула РНК покидает клеточное ядро и направляется на клеточный завод по производству белков.



Томас Нил Крим вскоре после освобождения из тюрьмы в 1891 году (Библиотека изображений науки и общества, Лондон, изображение 10658277)

Прежде чем клетка начнет вырабатывать белок, она немного видоизменяет РНК, и зачастую один и тот же рецепт используется для производства нескольких разных белков. Это как с яблочным пирогом вашей бабушки: иногда для разнообразия она может посыпать его орехами или добавить побольше изюма. Как только подготовительные работы окончены, клетка начинает соединять аминокислоты – строительные кубики, из которых состоят все белки. Завод считывает рецепт – по три основания зараз – и по трем буквам понимает, какую из 20 различных аминокислот нужно использовать. Так, например, если он извлечет последовательность ГАА, то поймет, что надо взять глютаминовую кислоту. Другие буквенные комбинации могут быть либо кодом для другой аминокислоты, либо командой на прекращение сборки. В конечном счете эта длинная цепочка аминокислот принимает трехмерную форму белка. В зависимости от порядка использованных аминокислот белки могут принимать любую форму – от длинных волокон до компактных шариков. Есть даже белки, молекулы которых напоминают микроскопические пропеллеры. Некоторые белки сплетаются вместе, образуя более крупные структуры, такие как кожа или глаза. Другие же безустанно трудятся внутри клеток: расщепляют питательные вещества, запасают энергию, переносят различные вещества и контролируют всевозможные процессы.



Производя новые белки, клетки могут преображаться и обзаводиться новыми функциями. На третьей неделе часть из них объединяет свои усилия, чтобы создать ваши первые органы. Клетки центрального слоя, часть из которых в итоге станет вашим позвоночником, формируют толстый канат под названием «хорда». Если бы вам было суждено стать ланцетником, то вы оставили бы ее себе на всю жизнь. У этих похожих на рыб животных нет скелета, однако твердая хорда не дает их телам превратиться в обмякшую желеобразную массу. Рыбы и люди же прекрасно обходятся без хорды, как только заканчивается формирование жесткого позвоночного столба. В итоге единственным напоминанием о ней будут амортизирующие прокладки, расположенные между позвонками.

В эпоху, когда полицейские расследования часто были поверхностными, а криминалистика только начала развиваться, детективам не хватало инструментов и опыта, необходимых для выслеживания такого грозного врага. Мало кто мог представить, что такие монстры вообще существуют. Но это лишь отчасти объясняет, как Криму сошли с рук убийства в двух странах, прежде чем его наконец посадили в Джолиет. Репутация и профессиональный статус Крима, неудачные расследования, коррумпированные сотрудники полиции и суда, неудачные судебные преследования и упущенные возможности – все это позволяло ему убивать снова и снова.

Тем не менее, пока мы в эмбриональной стадии развития, хорда играет для нас не менее важную роль, чем для ланцетников. В частности, она посылает важнейшие сигналы клеткам, чтобы они знали, что им предстоит делать дальше.

Тонкий след, документирующий шокирующие преступления Крима, растянулся от маленького городка в Канаде до Иллинойса, и только выцветшие воспоминания, забытые судебные записи и пожелтевшие газетные вырезки соединяли обрывки событий в единое целое. Система идентификации Бертильона, передовая технология для того времени, не могла помешать осужденному преступнику исчезнуть, подобно призраку. Если бывший заключенный хотел скрыть свое прошлое – чего, несомненно, желал и Крим, – ему было достаточно сменить имя.

Получив соответствующий сигнал от хорды, клетки верхнего слоя начинают формировать толстый диск. По обе стороны от будущего позвоночника края диска начинают подворачиваться в сторону друг друга, образуя трубку. Происходит это где-то через месяц после зачатия. Позже большая часть этой трубки будет преобразована в спинной мозг. На конце, соответствующем будущей голове, трубка раздувается, образуя три небольшие везикулы: ваши клетки берутся за свой самый амбициозный проект – головной мозг. Он начинает создаваться одним из первых, но закончен будет в самую последнюю очередь – клетки будут довольно долго работать над этим самым важным органом. Даже после вашего рождения эта работа будет продолжаться.

I. «Первый из преступников»

Раньше ученые полагали, что развитие мозга более-менее заканчивается к моменту наступления половой зрелости, однако последние десятилетия исследований показали, что серьезные изменения происходят в нем вплоть до 30 лет. Мы еще вернемся к мозгу, прямо сейчас же нас интересует другой орган. Клетки, находящиеся в самой глубине везикулы, начинают испытывать нехватку питательных веществ. Прежде они получали кислород и все необходимые вещества напрямую из окружающего пространства, однако такая схема работает недолго. По мере роста клетки, находящиеся внутри, сталкиваются с риском смерти. На этом все могло бы и закончиться, если бы не ваше сердце.

Лондон, 1891 год

Глава 1. «Великий город, пораженный грехом»

Приблизительно через 18 дней после зачатия образуются две небольшие трубки, по одной с каждой стороны будущего позвоночника. За следующие несколько дней они сближаются и сливаются. Клетки вокруг получившейся в результате трубки преобразовываются в новый тип – в клетки сердечной мышцы. Они, в свою очередь, начинают самопроизвольно сокращаться: сжиматься и расширяться, сжиматься и расширяться. Непрерывно. Несмотря ни на что. Ученым удалось вырастить клетки сердечной мышцы в чашках Петри в лаборатории и наблюдать, как каждая из них сокращается независимо от остальных. Когда же эти клетки соприкасались друг с другом, вступая в контакт через узкие поры, то они начинали пульсировать сообща – тук-тук. Итак, всего на 21-й день после зачатия эта маленькая сердечная трубка забьется в первый раз. Отныне она будет работать все время до вашего последнего вздоха: каждый день, каждую секунду, ни разу не останавливаясь.

ИНТЕРЕСНО
Мозг начинает создаваться первым, но закончен будет в самую последнюю очередь.


Мужчина в макинтоше, защищающем его от дневного ливня, и цилиндре, прикрывающем лысую голову, появился у дверей дома 103 на Ламбет-Пэлас-роуд. Он сказал, что его зовут Томас Нил и он ищет жилье, и хозяйка предоставила ему комнату на верхнем этаже в задней части дома. На дворе было 7 октября 1891 года. Крим вернулся в Ламбет – переполненный лабиринт грязных трущоб и дымных фабрик, располагающийся через Темзу от готического великолепия зданий парламента. Крим хорошо знал этот район Лондона: дом, где он жил, стоял напротив больницы Святого Томаса, в которой он учился медицине более 10 лет назад. Он не мог не заметить, что со времени его последнего визита рядом возвели новое здание, расположенное чуть ниже по реке от башни Биг-Бен. Облицованный полосами красного кирпича и белого камня и стоявший на фундаменте из гранита, добытого заключенными Дартмура и других тюрем, в городе появился новый штаб Столичной полиции, широко известный как Скотленд-Ярд.

В это же время по всему прозрачному тельцу станут видны крошечные красные крапинки крови, которые будут объединяться, формируя ваши первые кровеносные сосуды. Следующие несколько часов клетки будут непрерывно сооружать новые кровеносные сосуды, чтобы добраться до всех закоулков вашего организма, который с каждым днем становится все более крупным и сложным. Эти сосуды разветвляются на все более и более мелкие. Самые маленькие из этих ответвлений называются капиллярами. Они настолько тонкие, что через них может протиснуться только одна крошечная клетка крови. Если сложить вместе десять капилляров, то их совместная ширина будет сравнима с толщиной человеческого волоса. У них настолько тонкие стенки, что кислород и питательные вещества просачиваются сквозь них и сразу попадают в изголодавшиеся клетки, расположенные вдоль этих капилляров. Благодаря этой грандиозной сети кровь подводится к каждой клетке вашего организма.

Крим находился в самом сердце крупнейшего города мира, столицы империи в зените своей мощи. Полосы алого цвета на глобусах и картах обозначали притязания Великобритании, находящейся под властью королевы Виктории, на обширные территории – и десятки миллионов людей. Лондон был огромным мегаполисом с населением более пяти миллионов человек, сверкающим бастионом богатства и власти, построенным на фундаменте бедности, преступности и отчаяния. Церковные шпили и гигантский круглый купол собора Святого Павла возвышались над морем шиферных крыш и труб, извергающих черный угольный дым. На главных улицах царил хаос из экипажей, грузовых фургонов и запряженных лошадьми омнибусов. Ночью тротуары превращались в море котелков и украшенных перьями широкополых шляп, когда мужчины и женщины, словно призраки, проходили сквозь завесы мерцающего газового света и зловещего тумана. Карманники протискивались сквозь толпу, вытаскивая из карманов часы и бумажники. Проститутки осматривали публику в театрах и мюзик-холлах Вест-Энда в поисках клиентов или прогуливались по соседнему Стрэнду, превращая оживленную улицу, по словам одного наблюдателя, в «один из самых громких скандалов Лондона». Анклавы богатых и привилегированных соседствовали с грязными, опасными трущобами, такими как Уайтчепел, где всего три года назад печально известный Джек-потрошитель жестоко убил пять женщин. Для редактора городской газеты Daily Chronicle Лондон был современными Содомом и Гоморрой, «великим городом, пораженным грехом».



Практически у всех животных количество ударов сердца за всю жизнь приблизительно совпадает. Все дело в том, что размеры животных, их продолжительность жизни и частота их сердцебиения связаны между собой. Человек же явное исключение из правил: мы живем гораздо дольше, чем можно было бы предположить, если исходить из примерно 70 ударов в минуту – частоты, с которой в среднем бьется наше сердце. Сердце маленькой мышки бьется быстро и отчаянно, совершая не менее 450 ударов в минуту на протяжении года-двух, после чего сдается. На другом конце спектра голубой кит – самое крупное из когда-либо существовавших живых существ. У голубых китов есть настолько широкие кровеносные сосуды, что мы могли бы свободно в них плавать, а живут они не больше 80 лет. Их сердце, вес которого составляет более 100 килограммов, совершает менее десяти ударов в минуту. С каждым ударом оно отправляет по огромному телу морского млекопитающего тысячи литров крови, причем бьется сердце кита настолько громко, что его слышно за многие километры.

Стрэнд в 1890 году. Оживленная улица стала одним из лондонских охотничьих угодий Крима (Библиотека изображений науки и общества, Лондон, изображение 10436070)

ИНТЕРЕСНО
Но откуда же сердце знает, что ему следует появиться именно здесь и именно в этот момент? Почему оно становится именно сердцем, а не легким или ухом?




Но хватит уже о голубых китах. В конце концов мы пишем историю о вас. Как только маленькая сердечная трубка начинает пульсировать, она принимается перекачивать жидкость по вашему крошечному телу. Ваши клетки еще не закончили с формированием кровеносных сосудов и крови, однако этих тоненьких струек пока вполне достаточно. Теперь вы превосходите по размеру зернышко риса. Но откуда же сердце знает, что ему следует появиться именно здесь и именно в этот момент? Почему оно становится именно сердцем, а не легким или ухом? Чтобы это понять, нам сначала нужно разобраться, как клетки общаются между собой.

Ламбет соперничал с Уайтчепелом за звание самого бедного, грязного и преступного района города. Даже полиция не чувствовала себя там в безопасности – один полицейский-новичок во время патруля столкнулся с группой головорезов из Ламбета, и его бросили в витринное стекло магазина. Когда журналист Генри Мэйхью вознамерился разоблачить преступный мир Лондона XIX века, он направился к «хорошо известному логову молодых воров» и обнаружил, что дети в возрасте пяти лет бродят по улицам в рваной одежде, воруя, чтобы выжить. «Фейгин, Билл Сайкс и Оливер Твист чувствовали бы себя как дома в викторианском Ламбете, – отметил знаменитый писатель Саймон Винчестер. – Это был диккенсовский Лондон, написанный крупным планом».

Глава 7

Фабрики Ламбета наполняли воздух дымом и сажей. Литейный цех Модсли ковал детали для паровых

Язык клеток для чайников

двигателей, насосов и других механических чудес, которые приводили в движение мир Викторианской эпохи. Глиняные кувшины, каминные горшки и водосточные трубы обжигались в знаменитых гончарных мастерских Генри Доултона. Над головой пыхтели и лязгали поезда, едущие по надземным железнодорожным линиям, которые пролегали через сердце соседнего района. Их пунктом назначения был вокзал Ватерлоо, один из главных вокзалов города. Тысячи людей – жители пригородных районов, путешественники, направляющиеся в пункты на юге Англии, пассажиры пароходов, недавно прибывшие из-за границы через Саутгемптон, – каждый день проходили через его двери. Живых беспокоили даже мертвые. Лондонские кладбища были настолько переполнены, что специальная железная дорога, линия Некрополя, перевозила трупы с местной станции на кладбища к югу от города. Ламбет, как отметил лондонский историк Питер Акройд, «был во всех смыслах свалкой».



Он также считался и «самым зловещим и отвратительным» из городских районов. Прилегающая к вокзалу Ватерлоо местность, притягивающая пешеходов, стала известна как «Бордель». Кирпичные опоры надземных путей станции создавали уединенные места, где можно было вести бизнес, – череда «темных, сырых арок», пожаловался один житель, «заработала у местного населения сомнительную репутацию».

Клетки постоянно общаются между собой. Они болтают о том, что мы едим и пьем, о пробравшихся в наше тело бактериях, о нашем стрессе или страхе. «Стоит ли начать здесь воспалительную реакцию? Может быть, расширить эти сосуды? С нужной ли скоростью бьется сердце? Достаточно ли жира мы расщепляем?» Миллиарды разговоров, протекающих без единого звука.

В прессе проституток называли «несчастными», но некоторые женщины, предлагающие услуги на улице или находящие клиентов в Кентербери, Чаринг-кросс и других мюзик-холлах Ламбета, считали себя счастливицами.



Молекулы – вот язык клеток. Они общаются, отсылая и получая химические послания, которые, как правило, представляют собой разнообразные белки. Некоторые из них напоминают громкие крики и стремительно разносятся по крови во все концы. Стоит вам что-то съесть, как поджелудочная железа тут же выкрикивает название гормона белковой природы: «ИНСУЛИН!» Как только клетки печени получают это белковое послание, они начинают собирать сахар из крови в длинные цепочки и откладывать их на потом, для дальнейшего использования. Печени приходилось бы очень тяжело, если бы поджелудочная железа не держала бы ее постоянно в курсе дела и не рассказывала о ваших приемах пищи. Печень занимается обработкой сахара в крови: она то запасается энергией для использования в будущем, то высвобождает ее, когда необходимо. Если вы не позавтракаете либо позволите себе кусок торта перед обедом, то можете не сомневаться: ваши клетки немедленно это обсудят. Бывают у клеток и более интимные разговоры со своими соседями. Для этого они выделяют небольшие порции различных веществ в окружающую их жидкость. Кроме того, для них не редкость поговорить и самим с собой. Иммунная клетка, обнаружившая инфекцию, произнесет сама себе своего рода напутственную речь и только потом пустится в атаку.

Лондон Томаса Нила Крима, 1891–1892

Жизнь молодых женщин из бедных, испытывающих трудности семей была опасной.


ИНТЕРЕСНО
Клетки постоянно общаются между собой при помощи молекул, так что если вы не позавтракаете или позволите себе кусок торта перед обедом, можете не сомневаться: ваши клетки немедленно это обсудят.


Внезапное несчастье – смерть родителя или мужа, разрыв брака или отношений, потеря низкооплачиваемой работы горничной или места на фабрике – могла оставить их на произвол судьбы. Как в исследовании жизни и взглядов Викторианской эпохи отметила британская журналистка Кэтрин Хьюз, некоторые женщины из рабочего класса обращались к проституции, когда «способы получения дохода от ручного труда – работы модисткой, домашней прислугой или фабричной рабочей – оказывались неэффективными». Торговля телом, даже практикуемая на протяжении всего нескольких недель или месяцев, могла быть их единственной возможностью получить то, в чем большинству женщин, независимо от их социального положения, в те времена отказывали, – доход и независимость. Одна проститутка из Ламбета рассказала Мэйхью, что зарабатывала целых четыре фунта в неделю, что намного больше, чем она получала, будучи прислугой в Бирмингеме и «работая не покладая рук».

Все клетки окружены тоненькой пленкой, называемой клеточной мембраной, и лишь некоторые молекулы способны проходить через эти мембраны и проникать в клетки без разрешения. Так что большая часть посланий доставляется не напрямую, а путем присоединения к молекулам-рецепторам, расположенным на поверхности клетки. Послание и рецептор подходят друг другу, как ключ и замочная скважина. Так, например, на поверхности клеток печени расположены инсулиновые рецепторы. Когда молекула инсулина прицепляется к этому рецептору, она запускает ряд цепных реакций внутри клетки. Двери для сахара в крови распахиваются, и печень начинает запасаться питательными веществами.

Ламбет, казалось, кишел проститутками. «На улице было больше женщин, чем когда-либо, и они стали наглее и настойчивее», – жаловался преподобный Г. Э. Аскер из церкви Святого Андрея. Даже ему они делали непристойные предложения. «Бордели – это чудовищные места, настоящий ад, – добавил Аскер. – Оттуда часто слышны вопли и крики „убивают“ и так далее».

Для героя этой истории Ламбет стал идеальными охотничьими угодьями.

Многие болезни – это следствие нарушения взаимодействий между клетками. При диабете первого типа поджелудочной железе не удается быть услышанной: она оказывается не в состоянии производить достаточно инсулина. По какой-то неизвестной причине иммунная система организма начинает атаковать клетки, вырабатывающие инсулин, так что обычный окрик «Эй!» в сторону печени превращается в вежливое покашливание. Как результат, пациенту самому приходится посылать инсулиновые послания клеткам своего организма с помощью шприца. При диабете второго типа поджелудочная железа пытается доложить, что человек поел, однако клетки ее не слышат. Инсулин выделяется в кровь, но ему не удается присоединиться к рецепторам на поверхности клеток. Опасность такого диабета в том, что клетки убеждены, будто они оголодали, независимо от того, насколько плотно человек поел. Печень же, несмотря на этот сбой, продолжает расщеплять свои запасы энергии, и уровень сахара в крови подскакивает до опасных значений – повышается риск развития гипергликемической комы. Будучи не в состоянии использовать этот сахар, организм вынужден выводить его через мочу. Таким образом, частое мочеиспускание и чрезмерная жажда являются распространенными симптомами диабета, который также приводит к появлению у мочи сладковатого вкуса и запаха. На заре медицины, кстати, врачи в диагностических целях пробовали на вкус мочу больных диабетом. Такой вид диагностики явно не смущал, например, английского врача Томаса Уиллиса, который в 1674 году сообщал в своих записках, что моча, которую он попробовал, была «невероятно сладкой, словно пропитанной медом или сахаром». Именно он предложил добавить к названию болезни прилагательное «сахарный». Термин «сахарный диабет» используется и по сей день.

* * *

Отлаженное взаимодействие позволяет нашему организму быть сплоченной коммуной, количество жителей которой превышает число галактик во Вселенной. Вы можете питаться чем попало, соваться из жары в холод и обратно, отдыхать, бегать, вставать спозаранку или не спать до утра. Что бы вы ни делали, ваш организм проследит за тем, чтобы внутри все оставалось удивительно стабильным. Он заботится о том, чтобы кислотность крови была достаточной, распределяет пищу и энергию, избавляется от отходов и разбирается с плохими бактериями, а вы обо всем этом даже не догадываетесь.

Мэри Крим было всего 14, когда ее старший брат ушел из дома, чтобы поступить в медицинскую школу. Она иногда встречала упоминания о его беспокойной жизни: работе врачом в Онтарио и Чикаго, осуждении за убийство. Увидев его снова в Квебеке летом 1891 года, впервые почти за два десятилетия, она едва могла поверить своим глазам – таким жутким он был. «Он был очень вспыльчивым и возбудимым, – вспоминала она. – У него не все в порядке с головой».

Чтобы сообща выполнять разные задачи и давать друг другу указания, клетки как раз используют химические послания. Здесь нет начальства, никто не знает наперед, что именно он будет делать и что должно получиться в результате. В конце концов ни одной клетке заранее не показывали, что конкретно ей нужно создать. Все, что клетки делают, – это шаг за шагом выполняют поэтапно получаемые инструкции. Замысловатые формы и структуры вашего организма появляются постепенно, по мере того как клетки выполняют длинные наборы простейших указаний. Это немного напоминает складывание фигурок оригами. Нужно всего лишь сгибать лист бумаги в разных местах и направлениях, следуя четкой пошаговой инструкции. В процессе не очень понятно, что же получится, пока в руках внезапно не окажется бумажный журавлик или кораблик. Подобные невероятные вещи можно встретить в природе, когда группа животных полагается на набор простых правил. Один из таких примеров – невероятные переливающиеся узоры, которые создает в небе стая скворцов. Маленькие птички стараются не подлетать слишком близко друг к другу, но двигаются при этом в одном направлении. Получающееся в результате зрелище завораживает, создается иллюзия, будто птицы заранее договорились о таком представлении.

Крим прибыл в Квебек 2 августа, вскоре после освобождения из тюрьмы Джолиет. Его семья эмигрировала из Шотландии в Канаду, когда ему было четыре года, и поселилась в столице провинции Квебек. Его отец, Уильям Крим, руководил крупной фирмой по экспорту древесины и к моменту своей смерти в 1887 году сколотил целое состояние. После отбывания тюремного срока Крим провел в городе почти шесть недель, остановившись в доме своего брата Дэниела. Родственники стали называть его Томасом Нилом. «Он пожелал сменить имя и избавиться от фамили Крим, – отметил Томас Дэвидсон, квебекский бизнесмен и друг семьи, – из-за досадных неприятностей». Никто, казалось, не подозревал, что у него могут быть другие мотивы для смены имени.

ИНТЕРЕСНО
Создавая органы, откуда клетки знают, где право, а где лево?


«Временами его действия выглядели как проявления душевной болезни, – вспоминала Джесси Рид, жена Дэниела Крима. – Он резко менял выражение лица и казался другим человеком», возбужденный и маниакальный в один момент, спокойный и с отсутствующим взглядом в следующий. Дэвидсон, который списывал «психическое расстройство» и «неуравновешенность» Крима на последствия долгого тюремного заключения, был потрясен, когда Томас «в самой скандальной манере» набросился на одну из своих сестер[2] – возможно, Мэри Крим, – назвав ее уличной девкой и лгуньей. Эта «чудовищная клевета», как позже отметил Дэвидсон, повторялась и в письме, которое Томас отправил друзьям сестры.

«Сделайте трубку», – услышали ваши клетки, когда начали формировать ваше сердце. Когда сердечная трубка только появляется, она расположена ровно посередине вашего симметричного тела. Ваша левая сторона – идеальное отражение правой как снаружи, так и внутри. Но так будет недолго. В следующие несколько недель сердечная трубка нарушит эту симметрию. Она примет форму сплющенной буквы S, образовав петлю и сформировав четыре камеры. Если все пойдет по плану, то получившееся сердце окажется между легкими, будет сужаться книзу и выступать влево. Другие органы тоже прочно разместятся по разные стороны тела: желудок и селезенка расположатся слева, а печень устроится справа.

Дэвидсон и Дэниел Крим разработали план по отправке Томаса за границу. Они посчитали, что начало жизни с чистого листа может улучшить самочувствие Томаса. К тому же это освободило бы их от необходимости иметь дело с его оскорбительным поведением. Как исполнители завещания Уильяма Крима, Дэниел и Дэвидсон изъяли из наследства сумму, эквивалентную 23 000 долларов США на сегодняшний день, которая помогла бы Томасу встать на ноги. Дэниел подумывал отправить его в Глазго – там он мог навестить своих родственников, – но в итоге они остановились на Лондоне, городе, который Крим знал по дням в больнице Святого Томаса, что провел там в конце 1870-х годов. Трансатлантический пароход мог доставить его в Ливерпуль чуть больше чем за неделю, но они предпочли посадить его на более медленный парусный корабль. «Мы подумали, – объяснил позже Дэвидсон, – что долгое морское путешествие и полная смена обстановки восстановят как его психическое, так и физическое здоровье».

ИНТЕРЕСНО
Клетки не в состоянии определить, насколько рационален полученный ими сигнал, поэтому, если команду послать не в том направлении, человек родится с генетической патологией.


Девятого сентября, в ночь перед отплытием в Англию, Томас написал завещание. Он утверждал, что пребывает «в здравом уме», и, как ни странно, назвал невестку Джесси Рид своим душеприказчиком и единственным наследником. В случае его смерти она должна была унаследовать все его имущество, а также все, что причиталось ему из имущества его умерших родителей. Испытывал ли он чувство неминуемой обреченности, думая, что не вернется из Англии? Завещание из двух абзацев, написанное аккуратным, ровным почерком, с которым вскоре познакомятся детективы Скотленд-Ярда, не давало никакого представления о его мотивах.

Но откуда ваши клетки узнают, где право, а где лево? Как оказалось, все эти микроскопические приготовления они делают задолго до появления подобной асимметрии. Когда вы выглядели как плоская тарелка, на некоторых клетках вдоль вашего будущего позвоночника выросли тоненькие волоски под названием «реснички». Эти волоски начали быстро вращаться в одну сторону, создавая поток жидкости, направленный влево. Тем самым они в буквальном смысле слова поворачивали разговор в определенное русло. Белковые послания от клеток, расположенных по центру, шли влево. Как результат, обе стороны получали немного различные команды и развивались по-разному.

На следующее утро он покинул Квебек. Первого октября, после 20-дневного путешествия, он нацарапал записку Дэниелу Криму, сообщая о своем прибытии в Англию.

* * *

У людей с редчайшей генетической патологией под названием «синдром Картагенера» внутренние органы размещены зеркально по сравнению с их обычным положением. Так, сердце бьется справа, в то время как печень трудится слева. Подобное искажение не доставляет человеку особых проблем. Он лишь часто подхватывает респираторные инфекции и испытывает трудности с зачатием. Все дело в том, что маленькие волоски на клетках работают не так, как надо. Клетки используют реснички не только для того, чтобы направлять молекулы, пока вы находитесь еще в стадии эмбриона.

Крим стал завсегдатаем ресторана Gatti’s Adelaide Gallery на улице Стрэнд. Обстановка ресторана была элегантной – сводчатые потолки, витражи, декоративная штукатурка, палитра синего и золотого, – а потому он являлся любимым местом театральной публики. Актеры и драматурги из близлежащих театров занимали большинство мест за мраморными столешницами. Однажды, когда все столы были заняты, Крим подсел к незнакомомцу и представился как Томас Нил. Он был образован, со вкусом одет, «хорошо просвещен и путешествовал, как и все мужчины», – вспоминал другой посетитель заведения. Они заказали много блюд; Крим предпочитал хлеб с сыром, который запивал пивом или джином, а также яйца ржанки и другие деликатесы, имевшиеся в меню. Он рассказывал, как ему нравилось посещать городские мюзик-холлы, говорил о деньгах и, казалось, был одержим ядами. И все же бо́льшую часть времени он говорил о женщинах[3].

Уже в сформировавшемся организме эти волосатые клетки можно найти во многих местах, например в легких, где они избавляются от проглоченной пыли и грязи – вы их потом откашливаете. А если человек лишен подобной очистной системы, ничто не мешает бактериям обосноваться, где им вздумается, что приводит в итоге к развитию инфекции.

«Его высказывания о них были далеки от терпимых или приятных», – вынужден был признать его компаньон по обеду.

С подобными проблемами сталкиваются еще и курильщики, так как в результате курения волоски на клетках разрушаются. У мужчин с синдромом Картагенера, помимо прочего, нарушена и репродуктивная функция: хвостики сперматозоидов, с помощью которых они передвигаются, плохо функционируют.

У Крима с собой имелась коллекция порнографических фотографий, которые он с удовольствием показывал новому знакомому и другим посетителям.

Клетки не в состоянии определить, насколько полученный ими сигнал рационален, полезный он или абсолютно безумный. Поэтому, если сигнал о создании сердца послать не в том направлении, клетки с правой стороны не заподозрят ничего неладного. Они, образно говоря, глухие и слепые и взаимодействуют с миром только посредством молекул. Если им говорят: «Сердце, сердце, сделай сердце», то им ничего не остается, кроме как выполнить приказ. Но как именно молекулы определяют дальнейшую судьбу клетки?

Он был беспокойным и суетливым: не мог усидеть на месте, даже когда пил в баре ресторана, и всегда что-то жевал: жвачку, табак или кончик сигары; его челюсти «двигались механически, как у коровы, жующей траву». Он настороженно относился к каждому, кто приближался к его столику, будь то проходящий мимо посетитель или официант. Он редко улыбался, и его смех звучал натянуто и фальшиво, как будто он играл злодея в дешевой мелодраме. Более того, люди не могли не заметить, что его левый глаз косил – это придавало ему безумный, зловещий вид. Позже Крим утверждал, что приехал в Лондон, чтобы проконсультироваться с окулистом, и после прибытия он действительно посетил кабинет оптика на Флит-стрит. Джеймс Эйтчисон определил его заболевание как гиперметропию, или дальнозоркость: его глаза неправильно фокусировались, затуманивая зрение и вызывая сильные головные боли. Эйтчисон пришел к выводу, что Крим страдал этим заболеванием с детства, а потому уже давно нуждался в очках, и снабдил его двумя парами очков.

Хотите – верьте, хотите – нет, но ответ мы можем получить у простой плодовой мушки.

Чем больше товарищ по обеду узнавал о Криме, тем больше беспокоился. «Он был чрезвычайно порочен и, казалось, жил только для удовлетворения своих страстей[4], – вспоминал он. – Его вкусы и привычки были самого извращенного порядка». Крим не скрывал, что употребляет наркотики: по его словам, он постоянно принимал по три-четыре таблетки, содержащие кокаин, морфин и стрихнин – смертельный яд, в малых дозах используемый в качестве стимулятора. Таблетки облегчали его головные боли. Кроме того, он с удовольствием отмечал, что они обладают свойствами афродизиака.

Глава 8

Достать наркотики и яды в Лондоне, как выяснил Крим, было несложно.

Искусство создания плодовой мушки

ЧЕТВЕРТАЯ НЕДЕЛЯ

Он зашел в аптеку на Парламент-стрит – прямо за углом от новой штаб-квартиры Скотленд-Ярда – и представился врачом из Америки, приехавшим в город, чтобы пройти курсы в больнице Святого Томаса. Помощник аптекаря Джон Киркби не смог найти имя Томаса Нила в реестре лицензированных врачей магазина. «У меня нет привычки продавать яды лицам, чьих имен нет в реестре», – сказал он позже. Доступ к ядам был ограничен законом, и, если Крим не мог доказать, что является врачом, кто-то из знакомых фармацевтов должен был поручиться за него. Однако Киркби сделал исключение и поверил новому клиенту на слово. Той осенью он несколько раз продал Криму опиум и стрихнин, а когда Крим попросил пустые желатиновые капсулы такого размера, который обычно не используется в Великобритании, Киркби услужливо разыскал их у поставщика. Такие капсулы наполняли лекарствами, которые были слишком горькими на вкус, чтобы принимать их в виде порошка или таблеток.

День 24

Крим не сказал, как намеревался использовать стрихнин или труднодоступные капсулы. А Киркби его не спрашивал.



Глава 2. Сыскная лихорадка



«Чувствуете ли вы неприятный жар в желудке, сэр, и прескверное колотье на вашей макушке? – спрашивает Габриэль Беттередж, главный слуга в доме леди Вериндер, другого персонажа романа 1868 года «Лунный камень». – А! Нет еще! Ну, так это случится с вами… Я называю это сыскной лихорадкой…»

Четвертая неделя. Пришло время сделать шаг назад и немного вами полюбоваться. У вас получилось! Только задумайтесь! Вы больше не просто какой-то диск, похожий на блюдце. Ваши клетки блуждали, росли, крутились и теперь превратились в нечто, напоминающее забавную маленькую личинку. Вы всего несколько миллиметров в длину, и вас хорошо бы поместить под микроскоп, чтобы разглядеть, что же вы собой представляете, но у вас уже отчетливо различимы верхняя и нижняя части, а внутри формируются новые органы. Еще у вас есть пульсирующая красная сердечная трубка и расширяющаяся в вашей голове нервная трубка, а также трубка кишечника, проходящая сквозь ваше мохнатое прозрачное тело.



На все это у вас ушло всего три недели – всего ничего, а уже такие перемены. Но, с другой стороны, плодовая мушка, например, умудряется стать полностью сформировавшейся личинкой менее чем за сутки: нет смысла тянуть, когда жить тебе предстоит какие-то несколько недель. Вылупившись из яйца, эта блестящая белая личинка выползает наружу, чтобы есть и расти. Пять дней спустя ее вес увеличивается более чем в тысячу раз. Теперь личинка может спокойно превратиться в куколку, где ее клетки добавят необходимые штрихи к портрету, и… шедевр готов! Появляются глаза, усики, крылья и ножки, а дней через девять вылетает готовая плодовая мушка. Ровно столько времени у вас ушло на то, чтобы зарыться в матку вашей матери.

История интриги Уилки Коллинза и бесценного украденного бриллианта («лунный камень» в названии) познакомила мир с одним из первых профессиональных детективов в английской литературе – сержантом лондонской полиции Каффом. «Крупнейший сыщик в Англии», – уверяют читателей. Его первое задание в «Лунном камне» – тщательный осмотр комнаты, где хранился драгоценный минерал. «Во всех моих странствованиях по грязным закоулкам этого грязного света я еще не встречался с тем, что можно назвать пустяками». «Я не подозреваю, – уверенно заявляет он на другом этапе своего расследования. – Я знаю». Беттередж, который наблюдает за Каффом во время расспросов, вскоре заражается сыскной лихорадкой.



Как и викторианская публика. Преступления и убийства были навязчивой идеей на протяжении всего XIX века. «Ничто, – провозгласил один лондонский новостной агент, – не сравнится с ошеломляюще хорошим убийством». Читатели жаждали «сенсаций» и опосредованного трепета, потому что это позволяло заглянуть в пучину зла и скандалов с безопасного расстояния. Один социальный историк из Великобритании сравнил это с формой порнографии – преступным удовольствием, которому можно предаваться в газетах, книгах и пьесах.



Писатели изо всех сил старались создавать романы, основанные на последних безобразиях, в то время как лондонские театральные дельцы иногда выносили преступления на сцену еще до того, как реальный злоумышленник представал перед судом.


Для биологов плодовая мушка – нечто большее, чем надоедливый кухонный вредитель. Вот уже больше века эти насекомые помогают ученым проводить генетические исследования. Сложно придумать более подходящее подопытное существо: они маленькие, нетребовательные, живут недолго и быстро растут. Но подождите. Что же мы можем узнать, изучая эти крошечные создания? Плодовые мушки совершенно на нас не похожи. Тем не менее перед этой крошечной личинкой стоит такая же непростая задача, что и перед человеком: ей нужно создать полноценный организм, в котором все будет на своих местах. Причем, чтобы этого добиться, нам обоим необходимо проделать один и тот же трюк: разделить свое тело на сегменты.

Охотники за сувенирами могли купить керамические статуэтки, изображающие убийц и жертв. Основная пресса, взяв пример с The Illustrated Police News и других прибыльных криминальных изданий, предлагала зловещие отчеты о жестоких смертях и следовавших за ними судебных процессах. Им даже приходилось приносить извинения, если читателей разочаровывали отчеты о «банальных убийствах». В 1861 году одно лондонское издание, The Spectator, описало основные события прошедшей недели в британских судах: сообщения о двух женщинах, отравивших своих детей, жильце, убившем квартирную хозяйку, враче, сделавшем аборт со смертельным исходом, и мужчине, пытавшемся убить сына в пылу ссоры из-за наследства. В остальном, как отмечала газета, «неделя была скучной».

На четвертой неделе после зачатия ваши сегменты впервые становится видно. С двух сторон спины, рядом с головой появляются два небольших бугорка, именуемых сомитами. Приблизительно час спустя появляется еще одна пара, а затем еще одна, и так далее, пока пар не станет 44 и они не будут простираться вдоль всей вашей спины. В результате на вашем позвоночнике появятся всевозможные странные штуковины – у вас сформируются плечи, ребра и таз, но предшествует всему этому повторяющаяся структура. Ваш позвоночник делится на маленькие позвонки, все одинаковой формы. Впоследствии они изменятся, подстраиваясь под свое расположение: верхние станут узкими, чтобы вы могли кивать или качать головой, нижние же, напротив, расширятся и сделаются более крепкими. Мышцы живота у нас также поделены на сегменты, что хорошо заметно на натренированном теле.

Убийство – зрелище, которым можно было наслаждаться и лично. Люди стекались на места преступлений, надеясь хоть мельком увидеть дом или переулок, где произошло кровопролитие. Они приходили в Центральный уголовный суд Лондона Олд-Бейли, где едва не дрались за места, желая стать свидетелями судебного процесса и вынесения приговора. Сатирический журнал Punch высмеял вуайеризм тех времен, опубликовав пародийный репортаж с текущего судебного процесса: «Боже мой! Это более захватывающе, чем опера, – сказала одна женщина подруге. – И еще более восхитительным оно становится оттого, что все это – правда».

У плодовой мушки в личиночной стадии подобные сегменты тоже хорошо различимы: вдоль всего тельца можно разглядеть небольшие канавки. Позже, когда личинка превратится в мушку, у нее вырастут разные части тела в зависимости от расположения каждого сегмента. Из первого сегмента сформируется голова с глазами и усиками, а последние станут брюшком. Обычно маленькая мушка вылетает из кокона с правильно расположенными крыльями и усиками. Но иногда все идет не совсем по плану. Некоторые плодовые мушки появляются на свет с крупными волосатыми лапками, торчащими из головы вместо тоненьких усиков. У других же вырастают лишние пары крыльев либо лапки появляются в районе рта. «Что за чертовщина? – скажете вы. – Что случилось с этими крошечными созданиями?»

Десятки тысяч людей мечтали стать свидетелями заключительного акта трагедии – казни преступника. Эти мрачные бдения продолжались даже после того, как в 1868 году в Великобритании запретили публичные казни через повешение. Шумные толпы продолжали собираться у тюрем в день казни и разражались радостными возгласами, когда подтверждали смерть убийцы. Те, кому отказывали в возможности увидеть повешение преступника, могли посетить лондонский музей мадам Тюссо, где в Комнате ужасов выставлялись восковые фигуры печально известных убийц. Английский эссеист Томас Де Квинси высмеял эту жажду крови в эссе с провокационным названием «Убийство как одно из изящных искусств». «В состав прекрасного убийства входит нечто большее, чем два болвана, которым нужно убить и быть убитыми – нож, кошелек и темный переулок», – написал он в журнале Blackwood. Массы могут быть удовлетворены «обильным пролитием крови», но «у просвещенного ценителя вкус более утонченный».

В 1970-х ученые почти приблизились к разгадке. Генетик Эдвард Льюис вместе с коллегами из Калифорнийского технологического института изучил гены мушек-мутантов и обнаружил, что каждая такая трансформация была вызвана повреждением одного из генов. Ученые быстро отследили все восемь генов: они все были расположены в третьей хромосоме мушки. Как это ни странно, гены в цепочке ДНК были расположены в том же порядке, что и контролируемые ими части тела. С одного конца цепочки ДНК были гены, отвечавшие за голову, а с другой – влиявшие на формирование брюшка. Гены, расположенные между ними, соответственно, отвечали за туловище мушки.

* * *

ИНТЕРЕСНО