Viskam savas laikas… laikas gimti ir laikas mirti;
…laikas griauti ir laikas kurti.
Senasis Testamentas. Ekleziasto knyga, 3 sk.
Stebėdami gamtą, dažniausiai atrandame jos iš pirmo žvilgsnio netikėtas, keistas ir neaiškias puses. Pradžioje mokslininkai jas suvokia kaip gamtos klaidas. Tik laikui bėgant atsiskleidžia, kad šios „keistenybės“ – tai harmoningos pasaulio struktūros dalis, kurią mums dar teks suvokti.
Kodėl mes neturime uodegos, arba mirtis kaip kūrėja
Aš – dalis tos jėgos, kuri amžinai nori blogio ir amžinai kuria gėrį.
Getė. „Faustas“
Pagal seną japonų tradiciją samurajus, išskyrus jo patikimą kardą, su savimi visada turėjo ypatingą durklą, kuriuo prireikus įvykdytų tradicinį savižudybės aktą – charakirį. Pasirodo, kiekviena ląstelė turi kažką panašaus – ypatingą biologinį mechanizmą, suteikiantį jai pasitraukimo galimybę.
Atrodytų, kas čia gero? Mes norime gyventi, o mirtis mums visiškai nereikalinga. Iš tikrųjų gamtoje nėra nieko nereikalingo. Gyvenimas ir mirtis taip tampriai susipynę, kad bandymai atsikratyti „blogos“ pradžios neišvengiamai veda prie bendro susinaikinimo. Jei nebūtų pasitraukimo mechanizmo, greičiausiai, gyvybė mūsų planetoje paprasčiausiai nebūtų ilgai trukusi.
Gamta, pateikdama savo siurprizus, nė trupučio nepaiso mūsų ambicijų. Ar pagalvojote, pavyzdžiui, apie tai, kodėl mūsų artimiausia „giminaitė“ beždžionė, su kuria mes turime 99 % bendrų genų, uodegą turi, o mes – ne? Atsakymas patiks ne visiems. Juk iš tikrųjų kiekvienas turėjome uodegą, o mūsų rankų ir kojų pirštai buvo „sulipę“. Kas gi jiems nutiko?
Norėdami atsakyti į šį klausimą, turime sugrįžti į praeitį beveik dvidešimt šimtmečių atgal. Tuomet senovės Romos gydytojas Galenas pastebėjo, kad šaką, nuo kurios pradeda kristi lapai, reikia užlaužti. Tuomet lapai, nors ir praranda savo spalvą, vis dėlto lieka ant šakos. Taip mokslas pateikė terminą „apoptozė“, t. y. lapų kritimas. Dabar šiuo terminu apibūdinamas savaiminis ląstelių pasišalinimas.
Buožgalvis tam, kad pavirstų varle, turi prarasti savo uodegą. Sekdami organizmo vystymąsi biologai nustatė, kad dėl to dalis ląstelių turi numirti. Tolimesni tyrimai parodė šio reiškinio universalumą. Pasirodė, kad nematodo – permatomo apie 1 mm ilgio kirmino – vystymosi procese susidaro 1090 ląstelių, iš kurių 131 ląstelė žūva dėl apoptozės. Ši „planinė“ mirtis yra neatsiejama organizmo vystymosi dalis ir be jos jis neįgytų savo galutinio pavidalo.
Pamažu tapo aišku, kad be aktyvios apoptozės neįmanomas visa, kas gyva, vystymasis – ir augalų, ir gyvūnų. Žmogaus užuomazgoje yra uodega, kuri paskui dingsta, ir yra medžiaga, sujungianti rankų ir kojų pirštus. Be to, kiekviena ląstelė miršta labai tvarkingai: tarsi ji išardo save dalimis, kurias kaimyninės ląstelės naudoja kaip statybinę medžiagą.
Kasdien kiekvieno suaugusio žmogaus organizme gimsta šimtai milijonų ląstelių ir lygiai tiek pat miršta. Sveikame organizme miršta visa, kas paseno. Tai vyksta dėl tai apoptozės – tampriai subalansuoto nereikalingų ląstelių pasitraukimo proceso. Per metus jų susikaupia tiek, kad jos beveik atitinka kūno svorį. Apoptozė aktyviau veikia trumpai gyvuojančias ląsteles, pvz., tas, kurios iškloja žarnyną ar kraujo ląsteles. Didžiąją dulkių dalį, kurios susikaupia uždarose patalpose, sudaro negyvos odos ląstelės. Ląstelės atsinaujina fantastiniu greičiu – šimtas tūkstančių per minutę. Apoptozė nesibodi ir atlikti ir „kosmetinių“ funkcijų, pavyzdžiui, mažindama moters pieno liaukų apimtį po žindymo.
Mūsų organizme yra dviejų rūšių ląstelių – lytinės (kiaušialąstė ir spermatozoidas) ir kamieninės, galinčios transformuotis į bet kurį pavidalą. Atitinkamai abi rūšys – tik ruošiniai, laukiantys savo valandos, ir dėl to jų gyvavimo laikas iš anksto nėra apribotas. Likusių ląstelių genuose nuo pradžios įrašytas jų maksimalus amžius.
O štai vienaląstės būtybės – bakterijos – nemiršta nuo senatvės. Bet ir jos pasiruošusios nutraukti savo gyvybę dėl bendros gerovės – kai užsikrečia virusais arba jei jų DNR atsiranda įtrūkių. Pasitraukdamos jos išgelbsti nuo mirties visą bakterijų populiaciją.
Vis dėlto kai kurios ilgai gyvuojančios ląstelės – vėžinės ląstelės – niekada nenusižudo. Jos sėkmingai konkuruoja su sveikomis ląstelėmis, atimdamos jų maistą, auga ir dauginasi, kur tik nori, nesirūpindamos dėl viso organizmo. Toks gyvavimo principas dažniausiai tampa pačių egoistų žūtimi kartu su naikinamu okupuotu organizmu.
Sveikame organizme palaikoma tampri pusiausvyra tarp nykimo senų ir nuolatinio augimo naujų ląstelių. Esant AIDS, nervų pažeidimui, infarktui ir insultui, vyksta perteklinė ląstelių žūtis. Esant vėžiui ir autoimuninėms ligoms, yra priešingai: ląstelės, kurios turi žūti, išgyvena.
Kada miršta samurajus
Garbės pareiga įpareigoja samurajų gyventi, kai reikia, ir mirti, kai tai privaloma. Pats žodis „samurajus“ kilęs iš sąvokos „tarnauti aukščiausiajam asmeniui“. Jo elgesio kodeksas – „Busido“ – persmelktas besąlygiška paklusnumo dvasia šeimininkui ir panieka mirčiai.
Gamtos „elgesio kodeksas“ ypatingai panašus į samurajų priesakus. Visose gyvose sistemose, pradedant vidaus ląstelėmis ir baigiant organizmu ir visa populiacija, egzistuoja susinaikinimo mechanizmas. Jis įsijungia, kai kažkuri iš dalių tampa pavojinga arba nereikalinga biologinei sistemai, stovinčiai ant aukštesnio hierarchijos laiptelio. „Energijos fabrikas“ – mitochondrija – daugiau nereikalingas savo ląstelei, o gyvūnas – gentainių bendrijai. N. N. Moisejevo žodžiais tariant, sistema „išbrokuoja“ tuos elementus, kurie trukdo tolimesniam vystymuisi.
Bet ir tai dar ne viskas. Paprasčiausi organizmai – bakterijos – rodo mums pavyzdžius nepaprasto pasiaukojimo dėl bendro išgyvenimo. Streso poveikis (pavyzdžiui, energijos šaltinio išnykimas) priveda prie bakterijų kolonijos augimo sustabdymo ir net dalies bakterijų savanoriškos žūties. Pavyzdžiui, badaujanti E. coli populiacija dalosi į dvi. Viena nusižudo ir mirdama tiesiog maitina kitą, kuri toliau auga.
Baigdami sugrįžkime prie tos šakelės, nuo kurios krenta lapai. Jeigu ją užlaužtume, tai lapai nustotų kritę. Atrodytų, jų gyvenimas prasitęsė. Bet lapai krenta ne dėl ligos, o tik todėl, kad jų šakos nelūžtų nuo sniego svorio. Pažeidę šaką, mes tuo pačiu atimame iš jos ryšį su likusiu organizmu – medžiu – ir neleidžiame lapams įvykdyti gamtos programos. Jiems vis tiek lemta nudžiūti, o pačiai šakai ir visam medžiui žiemą bus labai sunku.
Gamta lengvai atskleidžia mums savo paslaptis. Ar galėsime egzistuoti be jos taisyklių ir dėsnių? Į ką tapo panaši mūsų civilizacija? Į sveiką ląstelių bendriją – „samurajų“ ar… Ar tik neužsimojome tapti vėžiniu pūliniu?
Sergejus Belickis, mokslų daktaras apie Žemę