За клетките в нашето тяло
Стъпката между великото и смешното е една и съща и в двете посоки. И затова идеята, осмивана на три до десет езика, осквернена, сънят на Пепеляшка понякога се връща при нас като прекрасна и изненадващо модерна идея. Само че изглежда различно: идеите, като хората, са подчинени на времето. Така е и с хомункулуса – изкуствено човече, отглеждано в буркан.
Живо същество в буркан! Триста години учените се шегуват с това лудо начинание на Парацелз, а сега сериозно са се заели с изпълнението му. Никой обаче няма намерение да отглежда хора в инкубатори и самата идея за хомункулус се ражда не от загриженост за продължаването на човешката раса. Природата реши този проблем много по-лесно и по-надеждно. Но в стъклен купел, който не е ограничен от нищо друго освен от прозрачни стени, се разкрива една от най-вълнуващите, изгарящи тайни на живота: невидим скулптор формира части от жив организъм от различни тъкани тук. (Като цяло биологичните процеси във всяка клетка протичат с невероятна точност, на която биха завидяли и най-модерните часовници Romanson, които могат да бъдат закупени в онлайн магазина World of Watches).
О, беше гледка! Биолозите не са виждали това от деня, в който е създаден микроскопът. Пред очите им клетъчни маси, тълпящи се една друга, се движеха слой след слой: бързо растящи, стремителни, те пълзяха, заобикаляха и понякога се вклиняваха в съседни кочани - и цялата тази движеща се, безнадеждно заплетена плетеница изведнъж узря в завършено парче: очи, бъбреци, сърца ...
Така че тук е насочено творчеството на природата: от безформена маса клетки тя извайва завършен работещ орган, като полирано камъче край морето. Зародишното объркване е само привидно; младата, развиваща се тъкан ще се движи равномерно, като по релси, към определеното място. И изправенис други кълнове, показва им правилния път, а самата тя научава от съседите си къде да държи по-нататък. Между динамични, една до друга растящи общности от клетки непрекъснато се води някакъв мистериозен диалог - той не спира до края на живота.
Клетката е изключително общително същество. Пациентите с лъчева болест бяха инжектирани с донорски костен мозък във вена, хемопоетичните клетки отначало се разпръснаха във всички посоки, но след като се лутаха, всички се събраха в тръбните кости: тук е тяхното законно място. Същата история с оцветяването, пигмента и вероятно с всички останали клетки. И колкото и да са различни понякога (и няма две абсолютно еднакви клетки в тялото), те винаги ще намерят своите братя, ще се съберат.
На тази невероятна способност на клетките да се обединяват в колективи се поддържа тялото ни. Всъщност ние сме толкова свикнали с него, толкова сме уверени в силата му, че понякога не е грях да си помислим колко сложна е цялата тази топла, преплетена къща, където сме обречени безнадеждно да изживеем живота си. В крайна сметка клетките живеят една до друга, те се събират в тъканни органи изобщо не защото са здраво залепени една за друга.
Поетите не трябва да търсят образ на вечно движение, променливост: той винаги е пред нас или по-скоро в нас. Тялото не познава постоянство, няма нито един трайно вграден детайл, нито една клетка, закрепена за цял живот – всички връзки са динамични, изненадващо променливи. Клетките са в постоянно движение, пренареждайки се през цялото време. Дори не сме наясно с всичките им скитания.
И вътрешната рутина е непроменена. Колкото и да се суетят клетките, органите и тъканите, събрани от тях, изглеждат като излети в работилницата на скулптора. И основното винаги е на мястото си. Ръката си остава ръка, окото си остава око, носът също не променя формата си. Клетъчните плитки се движат през тялото от край до край, но остават непроменени.Разбира се, ще кажете, какво е толкова специално в това? Винаги съм аз, моят приятел също не е някакъв хамелеон.
Съгласен съм, но колко клетки са се променили в теб. Отлепи се една кожа, сигурно половин пуд. Тялото компенсира всичко това и, най-важното, спретнато постави всяка нова клетка на своите съплеменници.
Не, не е лесно винаги да бъдеш себе си. Нашата къща е здрава, въпреки че тухлите не са циментирани, но зидарията е добра. Да започнем с нея; как се събират клетките? По какви белези разпознават своите събратя, какво ги държи заедно - мускулести с мускулести, нервни с нервни?
ДИНАМИКА НА ЖИВАТА КЛЕТКА
Едва родена, клетката трябва незабавно да се снабди с храна, да създаде собствено производство на протеини и ензими, да се подготви за размножаване и освен всичко да търси себеподобни. Такава работа изисква голям запас от енергия и, разбира се, добър двигател. Но фактът е, че дори през електронен микроскоп с огромно увеличение не беше възможно да се различи нещо, което прилича на двигател. Ето я гатанката: движение без двигател! Една мечта на писател на научна фантастика, реализирана в най-простия и най-древния елемент на живота.
Енергията не се губи в клетката, за триене и други непродуктивни разходи, тя се превръща изцяло в движение. И не някъде, не бъркайки сляпо в различни посоки, а по проверен път, сякаш в анатомичен атлас. Нито една клетка не злоупотребява със свободата си, несвързаността си с тъканните другари, където и да отиде, тя се привързва към своите.
Едно просто същество е хидра, но веднага щом се обърне отвътре навън, всички клетки наведнъж започват да се движат: покривните се втурват навън, вътрешните, храносмилателните се втурват дълбоко в тялото. И никой от тях няма да обърка пътя, няма да заема чужда зона. При хората клетките също не стоят неподвижни ивъпреки че, разбира се, не можете да го завъртите като ръкавица, има много примери за тяхното насочено, целенасочено движение. Лицевият нерв, например, никога няма да достигне до окото, лутайки, противно на името си, няма да се скита в бицепса или диафрагмата. Сред стотици мускули всеки нервен клон намира своя собствен и, заобикаляйки препятствията, упорито расте към него. И така, какво е това, което движи и контролира тези неспокойни скитници?
Най-вероятно черупката е най-тънката торба, в която е затворена цялата клетъчна икономика. Преди това не й беше обърнато внимание: какво е специалното? - обикновена опаковка, като целофанова торбичка. И погледът на микроскописта, насочен към ядрото и неговата свита, се плъзна покрай тясната, хилядни от милиметъра, гранична ивица. И всъщност чантата се оказа трик: самата тя съдържа сложни механизми, които контролират клетката.
Черупката не е просто кожа, дори не е корпусът на крехък малък кораб от клетката, тук е машинното му отделение и кабината на кормчията. Стената на клетката съдържа отлични навигационни инструменти и цели две - на "носа" и "на кърмата" - теглителни устройства. Така че ядрото с цялото му обкръжение са просто пътници, много важни, влиятелни, но не толкова независими: ако черупката се спука, тогава те ще свършат. И тя, макар и силна, наистина от време на време дава теч, едва забележим, но способен да потопи цялата тази микроскопична лодка.
Но не, клетката не умира, в трюмовете й не се излива чужда влага: напротив, протоплазмата изтича през дупките. Сякаш пипала се простряха от тялото на клетката, миг - и го повлечеха.
Клетката има "трактори" и по-здрави - тези, които са монтирани в двата й края. Те имат специално предназначение - да го разтягат като гума. Всеки двигател дърпа клетката в своята посока и по това време тя бързо се натрупвапротеинови резерви, разделя наследственото вещество поравно и накрая, разтягайки се до отказ, се разкъсва по средата: от един живот има два.
Времето минава и тези дъщерни клетки, подобно на родителя си, започват да се подготвят за размножаване. Двигателите отново работят, разтягат ги преди разделяне, броят на наследниците отново се удвоява - така расте живата тъкан. И тракторите не просто теглят; въртейки клетките, те ги насочват, сякаш с компас, по правилния курс - цялата маса се движи към една цел. Ето защо в растящите тъкани има толкова строго разделение на маршрутите и гръдният мускул не се плъзга върху стомаха, а краищата на счупения нерв бавно, но постоянно се простират един към друг.
Силите, които дърпат клетката в противоположни посоки, са добри помощници за нейния растеж, размножаване, но как я движат? Това е като игра на въже - кой ще спечели? Ако силите са равни, най-вероятно - никой: всички клетки трябва да останат на мястото си. И те са непоседливи, бутащи се по пътя на онези, които срещат, упорито се стремят към целта - или ще покрият заздравяваща рана, или ще покрият прясно ожулване с кора - с една дума, те винаги са готови да пристигнат на мястото на смъртта на своите съплеменници, за да ги заменят. Откъде идва тази междуклетъчна солидарност, какво кара свободните буци плът да пожертват своята независимост, да влязат в тясна общност?
Най-изобретателните експериментатори, най-изтънчените майстори на биологичния опит не можеха да проследят с крайчеца на окото мистериозните маневри на клетките в живия организъм. Докато е непокътнат, той е недостъпен за микроскопско наблюдение. Раздробен на малки частици, той прилича на купчина счупени тухли.
Не, едно тяло е нещо неизмеримо по-голямо от сбора на съставните му частици. За да разбере живота, човек първо трябва да се научи как да го съхранява под окуляра на микроскопа. Живата тъкан започна да расте в стъклени чаши. храненекръвен серум, витамини, соли - всичко, което е изисквала от своите изследователи, е била принудена да живее извън тялото с години. И все пак тайните на клетъчните взаимодействия останаха със седем печата. Възможно е да ги откриете само от самите клетки. Но сега е много по-лесно. Ако голямо парче тъкан е оцеляло от изкуствена храна, защо не поставите по-малки частици в чаша?
Нека клетките да се потърсят, да се съберат и ще видим какво ще стане, решили изследователите. Те извлекли парче от бъдещия бъбрек, черен дроб, хрущял от пилешкия ембрион и, разделяйки го на множество клетки със специален ензим, ги пуснали в природата.
Какво започна тук! Голямото преселение на народите вероятно е било много по-спокойно. Насилствено изтръгнатите от тъканите клетки не искаха да живеят сами, търсеха стари приятели. Цял ден имаше някакво тайнствено самосортиране, а на следващия ден всички се събраха: чернодробните се съгласиха с чернодробните, бъбречните със своите, хрущялните също не допуснаха никого до себе си. И най-интересното е, че те не са се събрали на произволни гроздове, а по стария, древен план - в чернодробни лобули, бъбречни тубули, парче хрущял. И когато тези новопостроени лобули и тубули бяха върнати на ембриона, от тях израснаха органи, почти не различни от истинските.
Оказва се, че архитектурните различия между тъканите са присъщи на всяка клетка. Зародишът е къща, която се издига, където всяка тухла носи план за бъдещо строителство. И този, който е предназначен за основата, няма да отиде за полагане на стени или тавани.