книги / Ниже 120 по Кельвину

техническим институтом низких температур АН УССР. Тщательно вымытые плоды загружают в вакуумную мо­ розильную камеру с температурой внутренних стенок 77К. Фрукты сохнут в ней, подобно белью на морозе, но при этом все ценнейшие элементы плодов сохраняют­ ся. Затем фрукты попадают внутрь шаровой мельницыкриостата, в жидкий азот. При глубоком охлаждении они неузнаваемо меняются, становятся хрупкими как стекло. Нет никаких потерь продукции. Как только жид­ кий азот испарится, получается сухой порошок. Его со­ хранность— не менее года.

Автору во время командировки в Харьков довелось полакомиться необыкновенными соками. Соки очень вкусны, они как бы вобрали в себя всю прелесть свежих зрелых плодов.

Размалывать можно чеснок, пряности, например ду­ шистый перец или корицу.

На похожем оборудовании — вибрационном криос­ тате — измельчаются листья шалфея, кора крушины и другое лекарственное сырье.

Описанная технология пригодна для размалывания полимеров, термопластов, минерального сырья. Так, при тонком размоле клинкера производится цемент высшего качества. При перемалывании отслуживших автомобиль­ ных шин получается резиновая крошка, пригодная для строительства автодорог, для производства множества изделий. Сырья предостаточно: только в Москве ежегод­ но на свалку выбрасывается около 30 тыс. т изношенных покрышек и других резинотехнических изделий.

За рубежом имеются установки, в которых в среде жидкого азота «перемалываются» отслужившие автомо­ били, при этом друг от друга отделяются пластмассы, лом черных и цветных металлов.

В азоте можно вести непрерывную разливку стали, инертная среда обеспечивает высокое качество металла. Заморозив поврежденный трубопровод до 77К, можно его ремонтировать без слива жидкости.

Вот мнение академика АН УССР Б. И. Веркина: «На­ ступило время широкого внедрения «азотных техноло­ гий».

61

ОЗАМОРОЖЕННОМ, ДВУХ ЛЬДИНКАХ, ЛУИЗ БРАУН И МНОГИХ ДРУГИХ

Оказалось, в жидком азоте можно сохранить жизнь не только растительных клеток. Расскажем, к каким удивительным результатам привело использование это­ го замечательного свойства данного криоагента.

Луиз Браун — обыкновенная английская школьница. В 1978 г., когда она первой появилась на свет не совсем стандартным образом, газеты разных стран мира писа­ ли о состоявшемся научном чуде: «Ребенок века», «Ди­ тя из пробирки»...

Однако начало, вероятно, было положено выдаю­ щимся русским ученым-животноводом И. И. Ивановым (1870—1932). Он разработал теорию и практические при­ емы искусственного осеменения животных. При этом удалось улучшить стадо сельскохозяйственных живот­ ных, так как потомство элитного производителя увеличи­ валось в 20—30 раз.

В настоящее время возможности этого метода суще­ ственно расширились — в среде жидкого азота сперму хранят многие годы.

Наша страна занимает первое место по количеству искусственно осемененных животных.

Известно: организм развивается из оплодотворенной половой клетки, в которой половина хромосом принад­ лежит матери, половина — отцу. Нельзя ли ускорить се­ лекционную работу, которая затягивается на многие де­ сятилетия, используя благоприятные наследственные свойства не только отца, но и матери? Например, ежегод­ но получать от коровы-рекордистки не одного теленка, а сразу пару десятков?

Фантастика? Не совсем. Ведь в организме коровы имеется минимум 40 тыс. яйцеклеток. Введением гормо­ нальных препаратов можно вызвать массовый выход яйцеклеток, а затем и множественную беременность. Но разве корова в состоянии выносить 20—30 детенышей? Это ей не требуется. Драгоценные зародыши вымывают из тела матери и подсаживают обыкновенным рядовым беспородным буренушкам-реципиенткам. Тут возникает сложность. Необходимо, чтобы половой цикл коровыреципиентки совпадал с циклом развития зародыша. Подходящей буренушки, которая, как ни странно зву­

62

Открылись интересные перспективы интенсификации селекционной работы. Можно десятилетия хранить про запас зародыши или сперму породистых животных. А затем выводить, например, коров с отличными надоями, или быстрорастущей мясной породы, или устойчивых к болезням. Можно заложить на хранение эмбрионы-близ­ нецы. Довести до рождения лишь нескольких и вырас­ тить животных. И если результаты скрещивания по­ нравятся селекционерам, оживить остальные зародыши.

С помощью метода трансплантации эмбрионов в сов­ хозах «Илийском» и «Каскеленском» в Казахстане вы­ ращены сотни высокопродуктивных баранов, а через несколько лет стадо кроссбредных овец достигло 7 тыс. голов.

В Советском Союзе действуют 20 центров по транс­ плантации эмбрионов крупного рогатого скота. Амери­ канские и болгарские специалисты сумели зачать в про­ бирке и вывести буйволят. Открылась перспектива выво­ дить физически сильных животных с очень ценным мя­ сом и молоком.

Метод трансплантации замороженных эмбрионов по­ зволил сделать фантастику явью. Ягнята рождались у коз, а козлята — у овец. Сотрудники зоологического об­ щества в Нью-Йорке успешно пересадили эмбрион вы­ мирающего дикого быка обыкновенной корове.

Как известно, под натиском цивилизации исчезают многие виды растительного и животного мира. Напри­ мер, за последние 100 лет вымерло вдвое больше птиц и млекопитающих, чем за всю предшествующую историю человечества. Нет больше туранского тигра и сумчатого волка, стеллеровой коровы и зебры квагга. Каждые 4— 5 лет исчезает один из видов позвоночных.

Можно ли сохранить животных, исчезающих с лица Земли? В качестве крайней меры ученые начали созда­ вать банк генов редких и находящихся на грани уничто­ жения зверей, птиц, пресмыкающихся, рыб. Сохраненные в жидком азоте замороженные половые и телесные клет­ ки, а также зародыши животных в принципе дают воз­ можность восстановить утраченный вид. Дикие живот­ ные и аборигенные породы скота, хорошо приспособлен­ ные к местным условиям, необходимы для селекционной работы. Банк генов всех растений и животных нашей

64

ли наши потомки место диким животным на планете? Неужели «братьев наших меньших» вернут к жизни только затем, чтобы содержать в тесных клетках зоопар­ ков?)

А нельзя ли восстановить исчезнувшие виды живот­ ных, например мамонтов? Ведь в вечной мерзлоте Сиби­ ри нашли очень хорошо сохранившиеся экземпляры, на­ пример, знаменитого полугодовалого мамонтенка, проз­ ванного Димой, обнаруженного в 1977 г. В некоторых ледяных гробницах 40—50 тыс. лет неплохо сохранялись даже сложные липиды вещества мозга ископаемого сло­ на.

К сожалению, попытки оживить в питательной сре­ де отдельные клетки Димы и других мамонтов оказались неудачными. И все же есть надежда — хотя и очень сла­ бая, — что где-то когда-то сложились такие природные условия, в которых сохранились не только внешняя структура, но и внутреннее строение клеток.

(Некоторые ископаемые слоны погибли стоя, даже не успев проглотить пищу. Похоже, что мамонты были за­ морожены в мгновение ока при температуре ниже 80° С. Эта таинственная катастрофа еще не объяснена учены­ ми.)

Не будут ли очередные находки в вечной мерзлоте более счастливыми?

В принципе даже по одной оживленной клетке мож­ но восстановить целый вид, ведь в ней сохранен генети­ ческий код. Ученые уже проделали многообещающие опыты: на место удаленного из яйцеклетки ядра под­ саживали ядро соматической (неполовой) клетки, в ре­ зультате развивалось полноценное животное. Так уда­ лось вырастить рыб, амфибий, насекомых. Промелькну­ ло сообщение в печати: в 1981 г. швейцарский биолог Хоппе и американский биолог Ильмензее сделали подоб­ ную пересадку у мыши, таким образом клонировали жи­ вотное, вырастили ему подобное. Точно так же удалось получить другой клон: 10 совершенно одинаковых лягу­ шек.

И пусть это пока мечта: живая клетка мамонта будет пересажена в яйцеклетку близкого животного — самку азиатского слона. И родится живой мамонтенок Дима!

Возможно ли, оправдано ли опробованное на жи­ вотных применять к человеку?

...Мать Луиз Браун даже согласилась повторить про­

среди них три двойни. В соответствующих учреждениях созданы лаборатории криоконсервации, в которых в жид­ ком азоте хранится сперма доноров.

Лед тронулся и в другом направлении: осуществля­ ется пересадка зародышей, зачатых ин витра (метод экстракорпорального оплодотворения). С помощью это­ го метода в 1986 г. в Ленинградском НИИ акушерства и гинекологии АМН СССР и во Всесоюзном центре по ох­ ране здоровья матери и ребенка в Москве родилось не­ сколько детей.

Изменился тон нашей печати и в отношении «сурро­ гатных матерей». Еще недавно писали об «отталкиваю­ щей и омерзительной» идее «сдать в аренду матку», сде­ лать женщину «живым инкубатором». Ныне высказы­ ваются мнения, что «временная мама» совершает гуман­ ный» «даже героический» поступок. Потому что все, что способствует счастью людей, нравственно и гуманно.

Эшвуд Смит, ведущий английский ученый в данной области, заявляет: «Возможно произвести на свет ребен­ ка от родителей, которые жили 500—1000 лет назад. И мы, наверное, когда-нибудь это сделаем».

Герман Джозеф Мёллер (1890—1967)— американ­ ский генетик, лауреат Нобелевской премии, один из осно­ воположников хромосомной теории наследственности — еще в 1935 г. опубликовал книгу «Из ночи». В ней он предлагал улучшить род человеческий путем искусст­ венного оплодотворения женщин от тщательно подоб­ ранных доноров. Ученый, в частности, предлагал исполь­ зовать наследственный материал не менее чем через 20 лет после смерти донора.

Его друг Роберт Грэм, «король контактных линз» из Калифорнии, создал «хранилище отборного наследствен­ ного материала имени Герма'на Мёллера», в котором, например, заморожена сперма... лауреатов Нобелевской премии. Врачи, нанятые промышленным магнатом, бра­ ковали претендентов по наследственным болезням. Так как лауреаты — почти все физики — весьма старые люди, были приглашены и молодые, перспективные ученые. На­ шлись «высокоинтеллектуальные» женщины, которые согласились участвовать в проекте создания гениев, «су­ перлюдей».

Так, незамужняя Афтон Блейк, психолог из Лос-Анд­ желеса, 41 года от роду, решила сочетаться браком с контейнером № 28. В каталоге «донор» рекомендовался

07

так: «...блестящий специалист по компьютерам, хороший музыкант и атлет». Родился мальчик с «нордической внешностью и фигурой атлета». Подвижный, смышленый. Впрочем, какая мама не видит в своем ребенке нечто необыкновенное, из ряда вон выходящее? Широко разрек­ ламированный проект американца оценили по-разному. Вдова Германа Мёллера заявила, что муж незадолго до смерти разошелся с бизнесменом по многим принципи­ альным вопросам, порвал все отношения с ним, програм­ ма осушествляется совсем не так, как она задумана.

Английский химик лауреат Нобелевской премии сэр Джефри Уилкинсон высказался по-другому: «Если ко мне обратятся с предложением о донорстве, то я их пошлю куда следует».

Как оценить проект калифорнийского хмиллионера? Чисто американская затея удивить мир экстравагантным, необычным или серьезный проект в духе НТР?

Попрошу разрешения у читателя на небольшое от­ ступление от темы книги.

Еще французская королева Екатерина Медичи жела­ ла создать новую породу карликов, забавных шутов, по­ женив двух людей маленького роста.

Фридрих Вильгельм I — король прусский — хотел пе­ реженить своих бравых померанских гренадеров на самых рослых и здоровых девушках, иметь гвардию из «длин­ ных парней».

Дальше всех пошел Гитлер. «Тысячелетнему рейху» нужны были чистокровные нацисты — «раса господ». В 1935 г. по всей Германии была создана сеть «очагов жиз­ ни» — «лебенсборн». Эсэсовские палачи во время отпу­ ска могли приятно проводить время в таких очагах. Мо­ лодых добровольцев-женщин «арийского типа» не хвата­ ло, стали пользоваться услугами невольниц, голубогла­ зых белокурых девушек, привезенных из Чехословакии, Польши, Франции. По некоторым данным, таким путем родилось не менее 12 тыс. детей.

Ни французская королева, ни прусский король, ни кровавый мракобес не добились своих целей. Так, фран­ цузские исследователи евгенической системы Гитлера констатировали низкую рождаемость, высокую детскую смертность, много уродств.

Наследуется ли, подобно телесным факторам, ум, способности, одаренность? Как в младенце может соче­ таться генетическое наследие матери и отца? Что полу­

68

чает ребенок от природы, а что от воспитания? Есть суж­ дение, что природа «отдыхает» на детях великих людей. Когда к Бернарду Шоу обратилась голливудская звезда с предложением заиметь общего ребенка, знаменитый драматург резонно заметил: «Боюсь, что красоту наш ре­ бенок получит от меня, а ум — от вас».

Не правильнее ли улучшить род человеческий, отка­ завшись от войн, искоренив спиртное, сигареты и нарко­ тики, создав повсеместно эффективную систему здраво­ охранения, включая медико-генетические консультации, увлекая каждого физкультурой и спортом — словом, ут­ вердив здоровый образ жизни?

«С/ИЕРТОЖИЗНЬ»

Очень важно знать: сколько может храниться в «кри­ огенной колыбели» замерзший, твердый, как камень, ку­ сочек жизни? Что происходит там, в одинокой клетке?

...В Антарктиде на советской научной станции «Во­ сток» из скважины были извлечены ледяные керны с глу­ бин свыше 300 м. Чтобы не допустить заражения льда микроорганизмами среды, термобур обрабатывали спе­ циальным составом, пропускали сквозь огонь. Принима­ лись и другие меры, чтобы лед оставался первозданно стерильным. Затем в условиях идеальной чистоты выта­ ивали середину ледяного стержня, воду собирали в сте­ рильной колбе с питательной средой. Запаянные сосуды отправили на самолетах в Москву в Институт микро­ биологии.

Исследования показали: находившиеся в анабиозе не менее 12 тыс. лет представители микрофлоры ледяного континента — спорообразующие и неспорообразующие бактерии, мицелиальные грибы, дрожжи — ожили.

...На основе коллекции бактерий, собранных в Ин­ ституте микробиологии и в Институте биохимии и физи­ ологии микроорганизмов АН СССР, создана всесоюзная коллекция микроорганизмов. В недалеком будущем в ней будут представлены десятки тысяч культур, взятых в Арктике и Антарктиде, со дна океанов и морей, из кратеров вулканов, из нефтяных скважин, различных почв. Эксперименты с бактериями нужны для создания удобрений, лекарств, искусственного белка, очистки сточ­ ных вод, извлечения металлов из руд, при многообеща­ ющих опытах по генной инженерии.

69

Согласно международным правилам штаммы культур микроорганизмов необходимо хранить в живом состоя­

нии не менее 30 лет. Это условие выполнить далеко не просто. Есть бактерии, которые при благоприятных усло­ виях размножаются так быстро, что за сутки их масса может занять объем в... '/з км3. Кроме того, под воздей­ ствием внешней среды в микроорганизмах могут накап­

ливаться наследственные изменения.

Как сохранить бактерии и в то же время ослабить их жизнедеятельность? Пробирки с микроорганизмами за­ ливают слоем инертных веществ и помешают в холо­ дильник, замораживают примерно до 200 К в защитной среде и споры высушивают. Один из самых совершенных способов — применение жидкого азота, при 77 К культу­ ры можно хранить десятилетиями.

Для медицинских целей созданы низкотемпературные хранилища крови, костного мозга, кожи, костной ткани, нервов, фасций, сухожилий, роговицы, сосудов.

Немало человеческих жизней удалось спасти, напри­ мер, при использовании замороженной крови. Обычная донорская кровь портится в течение недели, даже если ее

держать в холодильнике. Чтобы подавить нежелательные процессы старения, кровь надо перевести из жидкой фа­ зы в твердую с помощью жидкого азота. Однако процесс замораживания крови надо вести быстро и осторожно, иначе образующиеся кристаллики льда разорвут клетки и белковые молекулы. Применяют криопротекторы: гли­ церин, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид и многие другие. Нежные тельца эритроцитов, укутанные в защит­ ной среде, замерзают, так что вода без образования льда переходит в стекловидное состояние. Разработаны мето­ ды размораживания крови, отмывки оттаявших эритро­ цитов от криопротекторов. По данным Центрального ин­ ститута гематологии и переливания крови, подобным способом сохраняются неповрежденными 85—95% замо­ роженных эритроцитов, срок хранения практически не влияет на их жизнеспособность.

Использование замороженной крови имеет некоторые преимущества перед свежей донорской. У нее нет плаз­ мы, следовательно, в ней не может быть вируса гепати­ та. Некоторые больные нуждаются в переливании толь­ ко собственной крови или крови редкой группы, ее можно предварительно заморозить и накопить в нужных количествах.

70