Безмолвная весна

13. Через узкое окно

Биолог Джордж Уольд сравнил однажды свою весьма специализированную работу по видимым пигментам глаза с «очень узким окном, через которое с большого расстояния можно видеть только полоску света. По мере приближения перспектива становится все шире, пока, наконец, не будет видна вся вселенная».

Точно так же, рассматривая сначала отдельные клетки тела, затем мельчайшие структуры в клетках и, наконец, реакции молекул в этих структурах, мы можем понять, какое серьезное влияние оказывают на наши внутренние органы случайно попавшие туда химические вещества. Медицина только недавно обратила внимание на роль отдельных клеток в процессе выработки энергии, необходимой для поддержания жизни. Исключительно важный механизм, вырабатывающий энергию, является необходимым не только для сохранения здоровья, но и самой жизни. По своей значимости он превосходит самые важные органы, ибо без бесперебойного и эффективного окисления, при котором вырабатывается энергия, невозможны какие бы то ни было жизненные функции организма. Однако природа многих химикатов, используемых в борьбе с насекомыми, грызунами и сорняками, такова, что они могут непосредственно воздействовать на эту систему и нарушить работу слаженного механизма.

Исследования, которые привели к пониманию процесса клеточного окисления, являются одним из наиболее значительных достижений в области биологии и биохимии. Среди тех, кто внес вклад в эту работу, много лауреатов Нобелевской премии. Работа эта ведется вот уже четверть века и полностью не завершена еще и сейчас. Только в последнем десятилетии разрозненные экспериментальные данные были объединены в единое целое и биологическое окисление стало составной частью научных познаний биологов. Еще более важным является тот факт, что врачи, получившие медицинское образование до 1950 года, не имели возможности по-настоящему оценить исключительную важность этого процесса и опасность его нарушения.

Энергия вырабатывается не одним каким-либо специальным органом, каждой клеткой нашего тела. Живая клетка, как пламя, сжигает топливо и производит энергию, от которой зависит жизнь. Это сравнение скорее поэтичное, чем точное, так как для «сжигания» топлива клетке достаточно умеренного тепла человеческого тела. Все эти миллиарды маленьких огоньков разжигают энергию жизни, сказал химик Юджин Рабинович. Если бы они погасли, «то ни одно сердце не смогло бы биться, ни одно растение не могло бы расти вверх, преодолевая силу земного притяжения, ни одна амеба не могла бы плавать, чувства не могли бы проноситься по нервам, в человеческом мозгу не возникала бы ни одна мысль».

Превращение материи в энергию, происходящее в клетке, — это непрерывный процесс, один из природных циклов обновления, вечно вращающееся колесо. Постепенно, молекула за молекулой, углеводное топливо в форме глюкозы попадает в это колесо; в своем циклическом движении молекула этого топлива распадается и подвергается ряду небольших химических изменений. Изменения происходят в определенном порядке, шаг за шагом, причем каждый шаг направляется и контролируется ферментом, выполняющим только одну эту определенную функцию. На каждом этапе вырабатывается энергия, выделяются отходы (углекислота и вода), и измененная молекула топлива вступает в следующую стадию. Когда колесо делает полный оборот, молекула оказывается уже готовой соединиться с другой молекулой, попадающей в колесо, и начать новый цикл.

Этот процесс, который заставляет клетку действовать подробно химической фабрике, является одним из чудес живой природы. То, что размеры всех функционирующих элементов бесконечно малы, делает это чудо еще более поразительным. За редкими исключениями, сами клетки чрезвычайно малы и видимы только под микроскопом. Однако большая часть работы по окислению производится в еще меньшей мастерской, в крохотных гранулах внутри клетки, называемых митохондриями.

О существовании их известно уже более 60 лет, однако они до последнего времени считались клеточными элементами, выполняющими неведомые и, по всей вероятности, несущественные для организма функции. Только в 50‑х годах началось их интенсивное и плодотворное изучение; за 5 лет митохондриям было посвящено более 1000 работ.

Можно только поражаться терпению и изобретательности, которые потребовались для раскрытия тайны митохондрию. Представьте себе бесконечно малую частицу, едва различимую под микроскопом даже при увеличении в 300 раз. Теперь подумайте, какое требуется искусство, чтобы отделить эту частицу, проанализировать ее компоненты и определить их крайне сложные функции. Однако все это было проделано с помощью электронного микроскопа и биохимических средств.

Теперь стало известно, что митохондрия — это крошечный пучок ферментов, разнообразный их набор, включающий все ферменты, необходимые для окислительного цикла и разложенные в строгом порядке на стенках и перегородках. Митохондрии — это «электростанции», в которых происходят почти все реакции, сопровождающиеся выделением энергии. После того как прошли первые, предварительные стадии окисления в цитоплазме, молекула топлива поступает в митохондрию.

И здесь заканчивается процесс окисления, освобождается колоссальное количество энергии.

Бесконечно повторяющийся процесс окисления в митохондриях был бы бесполезным, если бы он не давал этого важнейшего результата. Энергия, вырабатываемая на каждой стадии окислительного цикла, находится в форме, которую биохимики фамильярно называют АТФ (аденозинтрифосфат), молекулы, содержащей три фосфатные группы. АТФ способна выделять энергию потому, что может передавать одну из своих фосфатных групп другим веществам вместе с энергией ее связей — электронов, носящихся туда обратно с огромной скоростью. Таким образом, в мышечной клетке энергия, нужная для сокращения, появляется, когда концевая фосфатная группа переходит в сокращающуюся мышцу. Начинается другой цикл — цикл в цикле: молекула АТФ отдает одну из своих фосфатных групп и становится дифосфатной молекулой, АДФ. Но по мере того, как колесо поворачивается, присоединяется другая фосфатная группа, и снова получается трифосфатная молекула. Если провести аналогию с аккумуляторной батареей, то АТФ представляет собой заряженную, а АДФ разряженную батарею.

АТФ — это универсальный поток энергии, присущий всем организмам от микроба до человека. Она снабжает мышечные клетки механической энергией и нервные клетки — электрической энергией. Сперматозоид и оплодотворенное яйцо, готовые к огромному взрыву активности, которая превратит яйцо в лягушку, птенца или человеческого младенца, клетка, которая должна вырабатывать гормон, — все они снабжены АТФ. Некоторое количество энергии АТФ используется в митохондрии, но бо́льшая ее часть немедленно переходит в клетку для обеспечения других видов деятельности. Расположение митохондрий в некоторых клетках красноречиво говорит об их функции — они размещены таким образом, что энергия моментально направляется именно туда, где она нужна. В мышечных клетках они группируются вокруг сокращающихся волокон; в нервных клетках они расположены на стыке с соседней клеткой, обеспечивая энергию для передачи импульсов, в спермаклетках они концентрируются в том месте, где хвостовая часть соединяется с головкой.

Зарядка батареи, в процессе которой АДФ и свободная фосфатная группа соединяются для восстановления АТФ, связана с окислительным процессом; это тесное соединение называется спаренным фосфорилированием. Если связь распадается, то пропадает средство выработки полезной энергии. Дыхание не прекращается, но энергия больше не вырабатывается. Клетка становится как бы работающим мотором, выделяющим тепло, но не вырабатывающим силовой энергии. В результате мышца перестает сокращаться, а нервные пути теряют способность передавать импульсы. Сперма не может двигаться в нужном направлении; оплодотворенное яйцо не доходит до конца в своем сложном развитии. Последствия распада связи могут быть катастрофическими для любого организма, от эмбриона до взрослой особи: через некоторое время он может привести к отмиранию ткани или даже к гибели всего организма.

В результате чего может произойти распад? Радиация вызывает распад и гибель клеток, подвергшихся облучению, некоторые специалисты объясняют именно этой причиной. К сожалению, очень многие химические вещества обладают способностью отделять окисление от производства энергии, и в число этих веществ входят многие инсектициды и гербициды. Как мы уже видели, фенолы оказывают большое влияние на обмен веществ, вызывая опасное для жизни повышение температуры; поднятие температуры является результатом распада связи. К этой группе химических веществ относятся динитрофенолы и пентахлорфенолы, широко применяемые в качестве гербицидов. Другим гербицидом, способствующим распаду, является 2,4-Д. Из хлорированных углеводородов агентов, ведущим к распаду, является, как уже доказано, ДДТ, а дальнейшее изучение вопроса, вероятно, обнаружит и другие соединения этой группы, обладающие такой же способностью.

Но не только распад связи может погасить маленькие огоньки в некоторых или во всех многомиллиардных клетках организма. Мы видели, что каждая стадия в процессе окисления направляется и осуществляется определенным ферментом. Если разрушается или ослабляется хотя бы один из этих ферментов прекращается цикл окисления в клетке, независимо от того, какой фермент затронут. Процесс окисления идет циклическим порядком, подобно вращающемуся колесу. Если же вставить палку в колесо, то оно остановится, независимо от того, между какими спицами воткнута палка. Аналогично, если мы разрушим фермент, функционирующий в какой-то одной точке цикла, окисление прекращается. Прекратится выработка энергии, и окончательный эффект будет очень похож на распад связи.

Палкой, останавливающей вращение колеса окисления, может являться почти любое химическое вещество, широко используемое как пестицид. ДДТ, метоксихлор, малатион, фенотиазин и различные динитросоединения относятся к тем многочисленным пестицидам, которые подавляют один или несколько ферментов, участвующих в цикле окисления. Таким образом, пестициды могут остановить весь процесс выработки энергии и лишить клетки необходимого им кислорода, что влечет за собой самые катастрофические последствия, из которых мы можем указать здесь лишь немногие.

Экспериментаторы превращали нормальные клетки в раковые путем систематического прекращения доступа в них кислорода. Некоторое представление о других вредных последствиях прекращения доступа кислорода к клетке дают результаты опытов над развивающимися зародышами у животных. При кислородной недостаточности обычные процессы роста тканей и развития органов нарушаются: возникают всякие уродства и аномалии. Видимо, и человеческий зародыш, лишенный кислорода, может оказаться с прирожденными уродствами.

Есть признаки, что эти явления уже привлекли внимание, хотя причины их мало выяснены. В 1961 году Бюро учета рождаемости и смертности начало перепись новорожденных с врожденными уродствами. Полученные данные, указывало бюро, покажут, как часто у детей оказываются врожденные уродства и при каких обстоятельствах они появляются. Исследования, несомненно, будут направлены главным образом на выявление последствий радиации; но нельзя пройти мимо того факта, что многие химические вещества оказывают такое же действие, как и радиация. Некоторые дефекты и уродства у наших будущих детей, мрачно ожидаемые Бюро учета рождаемости и смертности, почти наверное, будут результатом проникновения химикатов в наш внешний и внутренний мир.

Не исключено также, что наблюдаемое сокращение рождаемости в некоторой мере связано с нарушением биологического окисления и проистекающего отсюда истощения жизненно важных аккумуляторных батарей АТФ. Яйцо даже до оплодотворения должно обильно снабжаться АТФ, чтобы быть готовым к огромному усилию, к колоссальному расходу энергии, который потребуется, когда в него проникнет сперматозоид и произойдет оплодотворение. Способность сперматозоида проникнуть в яйцо зависит от его собственных запасов АТФ выработанных в митохондриях, густо сгруппированных у его шейки. После того как произошло оплодотворение и началось деление клетки, поступление энергии в форме АТФ в большой мере определит, будет ли завершено развитие эмбриона. Эмбриологи, проводящие опыты с наиболее удобными для них яйцеклетками лягушек и морских ежей, установили, что если снизить содержание АТФ ниже критического уровня, то яйцо просто перестает делиться и вскоре погибает.

Такое можно увидеть не только в лаборатории, но и на яблоневом дереве, где в гнезде малиновки лежат голубовато-зеленые яйца; но яйца эти холодные, ибо огоньки жизни, мерцавшие несколько дней, теперь погасли. Или на вершине высокой флоридской сосны, где в сложном переплетении веток и сучков лежат три больших белых яйца, холодных и безжизненных. Почему не вылупляются птенцы малиновки и орла? Может быть, развитие этих яиц, как и яиц подопытных лягушек, остановилось потому, что для завершения их развития не хватило энергии — молекул АТФ? И, может быть, им потому не хватило АТФ, что в теле самих птиц и в яйцах скопилось достаточно инсектицидов, чтобы остановить колесо окислительною процесса, от которого зависит выработка энергии?

Теперь нет необходимости строить догадки о накоплении инсектицидов в птичьих яйцах, так как наблюдать их легче, чем яйца млекопитающих. Много ДДТ и других углеводородов найдено в яйцах птиц, подвергавшихся воздействию химикатов В лабораторных или естественных условиях. При эксперименте, проведенном в Калифорнии, яйца фазана содержали 349 частей ДДТ на миллион. В опыте, проведенном в Мичигане, яйца, вынутые из яйцевода малиновки, погибшей от отравления ДДТ, содержали инсектицид в количестве до 200 частей на миллион. Другие яйца были взяты из опустевших гнезд погибших от яда малиновок; в них также был ДДТ. Куры отравленные алдрином, который применяли на соседней ферме, передали этот химикат яйцам; подопытные наседки, получившие порцию ДДТ, снесли яйца, содержащие 65 частей на миллион.

Зная, что ДДТ и другие (а возможно, и все) хлорированные углеводороды останавливают процесс выработки энергии, выводя из строя нужный фермент или размыкая механизм производства энергии, трудно представить себе, что яйцо, так нагруженное этими веществами, сможет завершить сложный процесс своего развития: бесконечное множество актов деления клеток, рост тканей и органов, синтез жизненно необходимых веществ, которые и создают живое существо. Для всего этого требуется огромное количество энергии маленьких порций АТФ, которые образуются только в результате вращения колеса обмена веществ.

Нет оснований предполагать, что эти гибельные явления ограничиваются лишь миром пернатых. АТФ — универсальный источник энергии, и метабелические циклы создают этот источник как у птиц и у бактерий, так и у человека и у мыши. Поэтому накопление инсектицидов в зародышевых клетках всех живых существ должно насторожить нас насчет возможности подобных явлений в человеческом организме.

Замечено, что химикаты откладываются как в тканях, связанных с ростом зародышевых клеток так и самих клетках. Инсектициды обнаружены в половых органах многих птиц и млекопитающих — у подопытных фазанов, мышей и морских свинок, и у малиновок в районе, где было произведено опрыскивание вязов, и у оленей, бродящих по лесам западных районов, обработанных с целью уничтожения елового почкоеда. У одной малиновки концентрация ДДТ в яичках оказалась большей, чем в других частях тела. В яичках фазанов тоже обнаруживаются большие накопления, почти 1500 частей на миллион.

Результатом этого скопления ДДТ в половых органах явилась, вероятно, атрофия яичек у подопытных млекопитающих. У молодых крыс, находившихся под воздействием метоксихлора, яички были ненормально малы. Когда молодым петушками дали вместе с кормом ДДТ, рост яичек у них составил только 18 процентов от нормального роста; гребешки и бородки, развитие которых зависит от семенного гормона, выросли только на 1/3 их нормальной величины.

Потеря АТФ может оказать влияние и на сперматозоиды. Опыты показывают, что подвижность спермы быка уменьшается под действием динитрофенола, который влияет на механизм, вырабатывающий энергию, результатом чего является потеря энергии. Другие химикаты, вероятно, оказывают такое же действие. О воздействии химикатов на человека свидетельствуют медицинские сообщения о случаях олигоспермии, то есть пониженном количестве сперматозоидов у летчиков занимающихся распылением ДДТ.

Для человечества в целом генетическое наследие, наша связь с прошлым и будущим важнее, чем жизнь отдельного человека. Наши гены, сложившиеся в ходе многовековой эволюции, не только делают нас такими, какие мы есть, но и заключают в себе наше будущее, будь оно плохое или хорошее. Угроза генетического вырождения под воздействием изготовленных человеком ядов уже существует в настоящее время — «последняя и величайшая угроза нашей цивилизации».

Опять параллель между радиацией и химикатами является точной и неизбежной. Радиация вызывает в живой клетке всевозможные нарушения: клетка может потерять способность к нормальному делению, может измениться структура хромосом, гены, носители наследственности, могут претерпеть внезапные изменения — мутации, — в результате которых в новом поколении появятся новые черты. Если клетка очень восприимчива, она может сразу же погибнуть или после многих лет существования стать злокачественной.

Все эти последствия радиации были воспроизведены в лаборатории, причем для опытов использовались так называемые радиомиметические химикаты, действующие подобно радиации. Многие химикаты, используемые как пестициды (гербициды и инсектициды), относятся к группе веществ, обладающих способностью разрушать хромосомы, мешать нормальному делению клетки или вызывать мутации. Все эти нарушения могут либо привести к заболеванию человека, попавшего под их воздействие, либо сказаться на будущем поколении.

Всего лишь несколько десятилетий назад никто не знал об этих последствиях действия радиации или химикатов. Тогда атом еще не был расщеплен, а некоторые химические вещества, действующие подобно радиации, были получены еще только в пробирках. В 1927 году профессор зоологии Техасского университета д-р Мюллер обнаружил, что рентгеновское обручение организма может привести к мутациям в последующих поколениях. С открытием Мюллера появилась новая огромная область мединских и вообще научных исследований. Мюллер получил за свое открытие Нобелевскую премию по медицине, а теперь, когда человечество уже имело несчастье познакомиться с серыми дождями радиоактивных осадков, каждый человек даже неученый, знает, что́ несет с собой радиация.

В начале 40‑х годов Шарлотта Ауэрбах и Уильям Робсон из Эдинбургского университета тоже сделали открытие, которое, правда, привлекло к себе гораздо меньшее внимание. Работая с ипритом, они обнаружили, что это вещество вызывает в хромосомах стойкие нарушения, почти не отличимые от тех, что появляются под действием радиации. У плодовых мух, на которых Мюллер испытывал действие рентгеновских лучей, иприт также вызывал мутации. Так был обнаружен первый химический мутаген.

Сейчас к иприту как мутагену присоединилось много других химических веществ, способных изменять генетический материал растений и животных. Чтобы понять, как химикаты изменяют механизм наследственности, посмотрим сначала драму, развертывающуюся в живой клетке.

Клетки, составляющие ткани и органы тела, должны иметь способность размножаться, чтобы тело могло расти и чтобы поток жизни тек от одного поколения к другому. Это происходит благодаря митозу, или делению ядра клетки. В клетке, готовой к делению, происходят очень важные изменения, сначала в ядре, а потом и во всей клетке. Хромосомы ядра начинают свое таинственное движение и делятся, располагаясь в выработанном на протяжении веков порядке, который обеспечивает передачу генов, носителей наследственности, дочерним клеткам. Сначала они принимают нитевидную форму, когда гены располагаются, как бусы на нитке. Затем каждая хромосома делится по длине (с нею делятся и гены). При делении клетки пополам половина отходит к дочерней клетке. В результате каждая новая клетка будет содержать набор хромосом и получит полную генетическую информацию заключенную в них. Таким образом, сохраняется целостность расы и вида.

Особый вид клеточного деления наблюдается при формировании зародышевых клеток. Так как число хромосом постоянно для каждого вида, яйцо и сперма, объединяющиеся для произведения па свет нового существа, должны внести в это единение только половину хромосом, полагающихся данному виду. Все это происходит с исключительной точностью благодаря изменению в поведении хромосом во время одного из делений, в результате которого появляются эти клетки. Хромосомы при этом не расщепляются, а одна целая хромосома от одной пары переходит в дочернюю клетку другой.

Процесс клеточного деления свойствен всем живим существам: ни человек, ни амеба, ни громадная секвойя, ни простая дрожжевая клетка не могут долго существовать без этого деления. Все, что мешает митозу, является серьезной угрозой существованию как самого пopaженного организма, так и его потомства.

«Основные особенности клеточной организации, включая, например, митоз, существуют намного более 500 млн. лет, вернее сказать, почти миллиард лет, — писали Джордж Гейлорд Симпсон и его коллеги Питтендрай и Тиффани в книге «Жизнь». — В этом смысле живой мир, будучи, несомненно, хрупким и сложным, является невероятно стойким — более стойким, чем горы. Эта стойкость целиком зависит от почти немыслимой точности, с которой унаследованная информация копируется из поколения в поколение».

Но никогда еще за весь этот миллиард лет указанная выше «немыслимая точность» не подвергалась такой прямой и такой страшной угрозе, как в середине XX века, угрозе со стороны искусственной радиации и изобретенных человеком химических веществ. Макфарлейн Бернет, известный австралийский врач и лауреат Нобелевской премии, считает, что «одним из наиболее значительных факторов современной медицины является то, что в результате появления все более сильнодействующих лечебных препаратов, а также производства химических веществ с неизученными биологическими свойствами естественные защитные барьеры, которые раньше ограждали внутренние органы от мутагенных агентов все чаще стали рушиться».

Исследование человеческих хромосом только начинается, и поэтому изучение влияния на них окружающей среды стало возможным лишь недавно. Только в 1956 году были найдены новые средства, позволившие точно определить количество хромосом (46) в клетке человеческого тела и наблюдать их настолько детально, чтобы заметить присутствие или отсутствие не только целых хромосом, но и их частиц. Сама концепция, что какие-то элементы окружающей среды могут причинить генетический вред, также появилась сравнительно недавно и до сих пор мало кому понятна, кроме генетиков, к советам которых редко прислушиваются. Вредное воздействие радиации в его различных формах сейчас достаточно хорошо известно, хотя некоторые и отрицают его. Д-р Мюллер неоднократно высказывал сожаление по поводу того, что «многие не только ответственные чиновники, но и медицинские работники не хотят признавать генетических принципов». То, что химикаты могут так же пагубно действовать, как и радиация, еще не известно широкой общественности, об этом не задумываются даже многие научные и медицинские работники. Поэтому роль, которую играют химикаты, широко применяемые в быту, еще не выяснена. Сделать это необходимо.

Макфарлейн не одинок в своей оценке этой потенциальной опасности. Д-р Питер Александер, известный английский специалист, сказал, что химикаты действующие подобно радиации, «представ бо́льшую опасность, чем сама радиация». Д-р Мюллер на основе своей многолетней практики в области генетики предупреждает, что разные химикаты (включая и группы, в которые входят пестициды) «могут так же ускорять процессы мутации, как и радиация… Пока еще очень мало известно о мутагенном влиянии на наши гены новых химических веществ».

Такое всеобщее пренебрежение проблемой химических мутагенов, вероятно, объясняется тем, что впервые обнаруженные мутагены имели лишь чисто научный интерес. Азотистый иприт, конечно, не распыляется с самолетов в населенных районах; с ним работают лишь биологи-экспериментаторы и врачи-онкологи. (Недавно было опубликовано сообщение о случае повреждения хромосом у больного, которого лечили таким средством.) Однако действию инсектицидов и гербицидов подвергается большее количество людей.

Несмотря на то что этому вопросу уделяется еще очень мало внимания, имеется достаточно данных, свидетельствующих, как некоторые пестициды нарушают жизненно важные процессы в клетках, начиная с незначительного разрушения хромосом и кончая мутацией генов, и могут привести в конечном счете к раковым заболеваниям.

Комары, целые поколения которых подвергались действию ДДТ, вырождались в какие-то странные существа — наполовину самцы, наполовину самки.

У растений, обрабатывавшихся разными фенолами, имело место разрушение хромосом, происходили изменения в генах, и было необычно много мутаций, «необратимых наследственных изменении». Под действием фенола мутации происходили также у плодовых мух, обычно используемых для генетических исследований; при воздействии на них обычных гербицидов или уретана в них проходили губительные процессы мутаций. Уретан относится к группе химикатов, называемых карбаматами, на базе которых производится много инсектицидов и других сельскохозяйственных химикатов. Два таких соединения используют, чтобы помешать прорастанию картофеля на складах благодаря их признанной способности тормозить деление клетки. Другой — малеиновый гидразид — является очень сильным мутагеном.

Растения, обработанные гексахлорциклогексаном или линданом, приобретали уродливую форму, а их корни обрастали опухолевидными наростами. Их клетки разрастались из-за того, что число хромосом увеличивалось вдвое. Удвоение числа хромосом повторялось и при последующих делениях, пока наконец дальнейшее деление клеток не стало механически невозможным.

Гербицид 2,4-Д также вызывает опухолеобразные наросты у растений. Хромосомы становятся короткими, толстыми и собираются в комок. Клеточное деление сильно тормозится. Общий эффект напоминает действие рентгеновских лучей.

Это только немногие примеры; перечень их может быть продолжен. До сих пор еще не изучалось в полной мере мутагенное действие пестицидов как таковых. Данные, приведенные выше, были получены в процессе исследований в области физиологии клетки и генетики. Теперь необходимо вплотную заняться этой проблемой.

Некоторые ученые, готовые признать пагубное воздействие радиации на человека, считают маловероятным, что мутагенные химические соединения действительно могут производить такой же эффект. Они признают способность радиации к глубокому проникновению, но сомневаются в том, что химикаты могут проникнуть в зародышевые клетки. Опять нам мешает то, что этот вопрос мало исследован на людях. Однако большие дозы ДДТ, найденные в половых железах и зародышевых клетках птиц и млекопитающих, свидетельствуют о том, что хлорированные углеводороды не только широко распространяются в теле, но и вступают в контакт с генетическими материалами. Профессор Пенсильванского университета Давид Дэвис недавно обнаружил, что сильнодействующее химическое вещество, которое останавливает процесс деления клеток и иногда используется при лечении рака, может также вызывать бесплодие у птиц. Сублетальные дозы этого вещества останавливают деление клеток половой железы. Проф. Дэвис добился некоторого успеха и в естественных условиях. Очевидно, мало оснований думать, что половые железы защищены от действия химикатов.

Последние медицинские данные из области хромосомных аномалий представляют большой интерес и имеют большое значение. В 1959 году независимые исследования английских и французских ученых привели к одному и тому же выводу, что многие болезни человека вызываются нарушением нopмального количества хромосом. При многих заболеваниях число хромосом отличалось от нормального. Например, теперь известно, что у всех типичных монголоидов имеется одна лишняя хромосома. Временами она присоединяется к другой хромосоме, так что их число остается в норме — 46. Но, как правило, она существует отдельно, так что общее число хроносом равно 47. В таких случаях причину дефекта надо искать в предыдущем поколении.

Совсем другая картина наблюдается у больных (как в Америке, так и в Англии), страдающих хроническим белокровием. У них наблюдается потеря части хромосом в клетках крови. Клетки кожи этих больных сохраняют полное количество хромосом. Это показывает, что хромосомы были поражены не в зародышевых клетках; разрушению подверглись определенные клетки (в данном случае предшественники клеток крови) в течение жизни человека. Потеря части хромосомы, вероятно, лишила эти клетки «инструкций», регулирующих нормальное поведение.

Перечень дефектов, связанных с нарушением хромосом, растет с удивительной быстротой, с тех пор как была открыта эта новая область медицинских исследований. Один из них, известный как синдром Клинфелтера, заключается в удваивании одной из половых хромосом. Человек, страдающий этим синдромом, является особью мужского пола, но, поскольку у него две xромосомы (комплект XXY, а не XY как у нормального мужчины), ему присущи некоторые ненормальности. Бесплодие, являющееся результатом этого явления, часто сопровождается чрезмерным ростом и умственными дефектами. И наоборот, индивидуум, получивший только одну половую хромосому (комплект ХО вместо XX или XY), является особью женского пола, но лишенной многих второстепенных половых признаков. Это явление сопровождается разными физическими (а иногда и умственными) дефектами, ибо X хромосомы несут в себе гены для многих характеристик. Это явление известно под названием синдрома Тернера. Обе ненормальности были описаны в медицинской литературе задолго до того, как стала известна причина, их вызывающая.

Во многих странах ведется большая работа в области хромосомной аномалии. Группа сотрудников Висконсинского университета, возглавляемая д-ром Клаусом Патоу, занимается главным образом изучением врожденных дефектов, обычно включающих умственную отсталость, которые, по-видимому, являются результатом удвоения только части хромосомы, как если бы в процессе образования зародышевой клетки одна хромосома распалась и куски ее оказались неправильно распределены. Такой дефект, вероятно, мешает нормальному развитию зародыша.

По имеющимся в настоящее время данным появление цельной лишней хромосомы является смертельным для зародыша. Только в трех случаях не теряется жизнеспособность, одним из которых является монголизм. Наличие лишнего присоединенного фрагмента причиняет серьезный вред, но может и не привести к смерти. По данным висконсинских ученых, может быть, этим объясняется большинство до сих пор необъясненных случаев, когда ребенок рождался с многочисленными дефектами, в том числе и умственной отсталостью.

Эта область исследовании настолько нова, что до сих пор ученые больше занимались выявлением связи хромосомной аномалии с болезнями и неправильным развитием, чем выяснением ее причин. Глупо предполагать, что лишь какой-то один фактор вредит хромосомам или вызывает их неправильное поведение во время деления клеток. Но можем ли мы игнорировать тот факт, что сами мы заполняем сейчас все нас окружающее химическими веществами, действующими непосредственно на хромосомы и вызывающими такие последствия? Не слишком ли это дорогая цена за сохранение картофеля или уничтожение комаров во дворе?

При желании мы можем уменьшить эту угрозу нашему генетическому наследству, выработанному в результате 2 млрд. лет эволюции и отбора живой протоплазмы, наследству, являющемуся нашим лишь до тех пор, пока нам не придется передать его новым поколениям. Мы мало что делаем для сохранения его в целости. Хотя химические предприятия и обязаны по закону проверять свою продукцию на токсичность, однако от них не требуют проведения опытов, которые бы надежно показывали производимый ими генетический эффект. И, конечно, они этого не делают.