ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 39
Скачиваний: 0
слившаяся капля, перемешать, ее структура станет сложной. Опять аналогия: ситуация напоминает скре щивание генетически отличающихся друг от друга су ществ и возникновение гибрида.
Делали и такой опыт. В раствор жидкокристалли ческого вещества помещали небольшое количество того же вещества, но в виде жидкого кристалла. Этот комочек, как оказалось, обладает способностью при тягивать из раствора, концентрировать вокруг себя мо лекулы веществ и строить из них микроскопические упорядоченные системы — зародыши жидких кристал лов. Когда емкость, в которой происходят все эти со бытия, в каком-нибудь одном месте нагревают или ох лаждают, возникшая разность температур приводит к образованию потоков вещества. Проходя возле жид кокристаллической массы, они захватывают и уносят
ссобой зародыши...
—Если это намек на то, что подобным образом
30
могли размножаться первые обитатели теплых океанов Земли,— опять не утерпел журналист,— то не следует ли сказать об этом прямо и просто?
— Нет. Сначала давайте все-таки изложим мате риал, а уж потом будем делать выводы. Так вот, уне сенные течением зародыши растворяются, поддержи вая концентрацию раствора на одном уровне. Это дает возможность жидкокристаллическому комку непре рывно формировать возле себя все новые частицы, ко торые так же непрерывно уплывают от «родителя». Устанавливается равновесие: объем комка не увели чивается, но происходит постоянное обновление его поверхностных частиц.
Намек, как видим, вполне прозрачный — здесь на лицо формальные признаки жизни: комок вещества участвует в процессе обмена веществ с окружающей средой, поддерживая неизменной свою массу.
—Если допустить, что возможны небелковые фор мы жизни, то не придется ли нам признать, что жид кие кристаллы — это живые существа?
—Так как небелковые формы организмов неиз вестны,— снова вынужден был отвлечься физик,— нам придется пока утверждать лишь то, что жидкие кри сталлы — неплохая модель для изучения жизненных процессов. И не только обмена веществ. Изменим в ходе описываемого опыта некоторые характеристики раствора. И тогда ситуация может сложиться так, что часть унесенных зародышей не растворится, а будет медленно расти.
ВСЕ МЫ НЕ АНГЕЛЫ, А...
— Ну вот, я ведь говорил, что жидкие кристаллы могут служить моделью древнейшего размножения,— обрадовался журналист,— а вы это отрицали.
31
—Я не отрицал,— возразил физик.
—Как же? Вы сказали: «Нет».
—Я имел в виду сказать: «Да, но вместе с тем...»
—«Нет» в смысле «да»? Так мы друг друга переста нем понимать, куда уж читателю разобраться в том, что мы хотим сказать...
—Я хотел сказать, что вы правы, но говорить об этом пока рано.
—Почему рано? Можно было сначала рассказать
омодели размножения, а затем об обмене веществ. Но вы специально на ходу изменили описание проведения опыта, вот все и переиначилось.
—Да не изменял я хода опыта! И по логике вещей сначала идет обмен веществ, рост, а лишь потом раз множение.
—Ну, теперь мы вплотную подошли к задаче не решенной древними мудрецами: что было сначала — курица или яйцо? Вы, как видно, стоите за курицу?
32
— А вы за первичность яйца?
После одной из таких творческих перепалок авторы пришли к выводу, что, работая вместе, они никогда не смогут закончить не только книгу — одну главу. И тог да было решено применить иную методику: работать врозь, не встречаясь и даже не разговаривая по теле фону. А написанные в одиночку части рукописи посы лать друг другу для исправлений, дополнений и со кращений. И вот что стало получаться после много кратных путешествий страниц из города в город.
Впрочем, для нас важно даже не то, как именно стало у нас получаться, а то, что, используя новый метод, эту главу, как и последующие, мы все-таки до писали.
...ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЛЮДИ?
Исследования, выполненные разными научными коллективами в последнее время, показали, что мно гим структурным образованиям клеток животных и растений свойственно жидкокристаллическое состоя ние. Природа использует жидкие кристаллы, например, при сооружении клеточной оболочки и биомембран.
Какие выгоды это дает?
Главная работа, которой непрерывно занята живая клетка,— это, как уже мельком упоминалось, обмен веществ, т. е. поглощение из окружающей среды одних комбинаций молекул и выделение других. Жидкокри сталлические мембраны — идеальная конструкция для подобного рода деятельности: они адсорбционно актив ны, могут растворять многие вещества даже иной мо лекулярной структуры, сохраняя при этом «собствен ное лицо».
3 |
Жидкая радуга |
33 |
Особенности строения вещества, пребывающего «в состоянии кентавра», обеспечивают необходимые ус ловия для быстрого и легкого обмена молекулами между клеткой и средой, а при необходимости, наобо рот,— для удерживания молекул в клетке.
Упорядоченное расположение молекул и целых мо лекулярных комплексов в этом «неправильном вещест ве» позволяет ориентировать в нужном направлении деятельность внутриклеточных катализаторов, особен но таких сложных, как ферменты роста и размноже ния. Обладая замечательными диэлектрическими ка чествами, гибкостью свойств, мгновенно реагируя на изменение обстановки, анизотропные жидкости регу лируют многообразные отношения между клеткой и средой, между клетками-соседями. Вместе с тем жид кие кристаллы сообщают составным частям микро скопического организма необходимую инертность, за щищая его не только от внешнего ферментативного влияния, но и от разрушительного действия собствен ных биокаталнзаторов.
При соответствующих условиях жидкокристалли ческие образования могут набухать, а затем опять сжиматься, не теряя особенностей своего строения. Это свойство весьма важно для клеток при осуществ лении механической деятельности — перемещении, де лении. Сокращение частей оболочки и последующее их расслабление, лежащие в основе двигательных ак тов клетки, осуществляются весьма просто, экономно и надежно именно благодаря жидкокристаллическому устройству мембран. По тому же принципу «сделаны» волокна гладких и поперечно-полостных мышц. По этому они могут, не разрушаясь, растягиваться и сжи маться бесконечное число раз. Короче говоря, природа использует жидкие кристаллы во многих важнейших функциональных участках клетки.
34
Когда узнаешь об этом впервые, становится не сколько не по себе. Согласитесь, есть что-то неуютное, ненадежное в неожиданной мысли, что и в тебе содер жатся эти странные вещества, пребывающие в каком-то необычном состоянии, которое не так давно считалось чепухой и абсурдом. Дескать, жил себе спокойно, жил и вдруг — на тебе! — обнаруживаешь внутри себя ка кой-то, пусть и бывший, абсурд... Даже если взглянуть на ситуацию с современных позиций, то все равно ма лоутешительно состоять из парадокса, который к тому же еще и светится всеми цветами радуги.
Но тем не менее, хотя нельзя сказать, что человек состоит из жидких кристаллов, их все-таки в орга низме довольно много. К примеру, вещества, входя щие в состав костей и сухожилий, оболочка нервных волокон, жиры, ферменты, передающая наследствен ные признаки дезоксирибонуклеиновая кислота — все это существует или может существовать в форме жид-
35
ких кристаллов. Сперматозоид — также не исключе ние. Его головка обладает в 5 раз большей способ ностью к двулучепреломлению, чем кварц (а это важ нейшее свойство кристалла). Хвост живчика тоже пре ломляет свет, хоть и слабее. Сперматозоиды чрезвы чайно устойчивы — их легче разрушить, чем перевести, скажем, в твердокристаллическое состояние.
Целый ряд человеческих болезней связан с разлад кой механизма образования и разрушения в организме жидкокристаллического состояния вещества. Напри мер, холестериновая болезнь, губительно действующая на сосуды, печень, селезенку, имеет в своей основе предрасположенность организма к образованию анизо тропных соединений холестерина, циркулирующих в крови. Они и отлагаются на стенках сосудов, образуя печально знаменитые холестериновые бляшки, заку поривающие сосуды и преграждающие доступ крови к жизненно важным органам.
Подводя итог, надо сказать, что антипод стекла занимает огромное место в живой природе. Пока эта область мало исследована и можно лишь предпола гать, какой богатый урожай когда-нибудь соберет на новой ниве биологическая наука.
НЕВИДИМЫЙ СВЕТ
ТРЕТЬЕ ОКО
Если раздробленный призмой луч солнца напра вить на экран, на нем рядком выстроятся полосы спек тра. У начала этой маленькой радуги, близ яркого красного блика, нет ничего. Только тень. Но стоит по местить в эту тень шарик термометра — и ртуть по ползет вверх. Именно так были открыты неведомые лучи, которые несут с собой «невидимый свет» — теп ло. С тех пор инфракрасное, как его назвали, излуче ние не дает покоя исследователям — физикам, астро номам, химикам, географам, геологам, океанографам...
Биологи установили, что в полной темноте змея легко узнает, под каким кустом затаилась мышь: ее инфракрасные приемники — тончайшие мембраны, рас положенные пониже глаз,— замечают тепло, излучае мое телом жертвы. Комар с помощью своих трехмил лиметровых антенн, чувствительных к «невидимому свету», который идет от кожи человека, безошибочно выбирает направление для атаки. Если в глаз тарака на вживить микроэлектрод, соединенный с усилителем и осциллографом, можно вместе с тараканом «разгля деть» температуру удаленных предметов, даже если она отличается от температуры окружающей среды лишь на сотые доли градуса.
Снабдив многих насекомых и рептилий способ ностью видеть тепловые лучи, природа почему-то ли
37