Вчера, в рамках программы VI Регионального форума «Ученые Сибири: наука и творчество», проводимом МБУК «ДК «Академия», как соорганизаторы этого форума, мы пригласили на нашу площадку к.б.н. Турнаева И.И., сотрудника Института цитологии и генетики СО РАН. Название лекции Игорь Иванович сформулировал как «От генетики растений к театру: от научного анализа к желанию счастья». Лекция состояла из трех частей.
Директор Выставочного центра СО РАН Годунова Е.С. пояснила, что встреча с И.И. Турнаевым состоится рамках Форума, посвященного сибирским ученым прошлого и современности – творцам в науке и искусстве.
Первая часть была научная. Игорь Иванович с коллегами исследует гормон роста растений – ауксин. Этот гормон отвечает за рост и развитие растения и осуществляет другую чрезвычайно сложную функцию – ответ растения на изменения в окружающей среде, то есть аналогично нервной системе животных помогает растениям понимать, что происходит вокруг. Первые опыты в изучении ауксина провели Чарльз Дарвин со своим сыном Френсисом в 1880 году на канареечной траве. Они обнаружили, что если источник света расположить сбоку от растения, то побег при росте изгибается в сторону источника света. Если в такой ситуации на верхушку побега надеть колпачок, не пропускающий свет, то отклонения побега в сторону источника света не происходит. Был сделан вывод, что растения чувствуют свет верхушкой побега.
Аналогичным образом растения также чувствуют силу тяжести, направление на источник воды, питательные и другие вещества, а также некоторые из них реагируют на прикосновение к предметам, начиная оплетать препятствие (например, побеги у вьюнка, усы огурцов, фасоли, плющ).
В 1928 года была построена модель природных тропизмов (изгибов) растений Холодного-Вента, которая объясняла, что гипотетическое вещество, названное ауксином (от греческого «ауксо» – расти), синтезируется в кончике побега и «стекает» по стенкам побега вниз, активируя рост клеток делением. При расположении источника света сбоку от побега, на освещённой стороне побега поток ауксина подавляется, замедляется рост клеток, а на затененной стороне рост клеток делением остается прежним, в результате чего побег при росте отклоняется в сторону источника света. Чуть позже, в тридцатые годы, был выделен ауксин – это индолил-3-уксусная кислота. И сейчас можно купить пакетик с этим гормоном роста в порошкообразном виде в любом садоводческом магазине под названиями гетероауксин или корневин.
Какой же вклад ученых Института цитологии и генетики СО РАН в вопрос изучения ауксина?
Игорь Иванович предложил обратить внимание, что 500 млн лет назад в океане были развитые и флора и фауна, в то время как на суше ни растений, ни животного мира не существовало, и кислорода было в два раза меньше, чем сейчас.
Был ли ауксин у водорослей? Ответ утвердительный. Только у подводных растений выработка ауксина проходит медленно, поскольку в окружающей их среде все процессы меняются плавно, не скачками, и водоросли успевают реагировать и при таком, замедленном, производстве гормона роста в ответ на изменения в водной среде. Водоросли (а именно харовые водоросли) 470 млн лет назад эволюционировали до первых наземных, а точнее полуводных растений – псилофитов и риниофитов. Это вызывает вопрос, а могли ли сами харовые водоросли освоить сушу не эволюционируя.
Для этого нужно посмотреть, присутствуют ли водоросли на суше в настоящее время. Удивительно, но они встречаются на суше даже там, где не могут расти наземные растения: на голых скалах, на коре деревьев, в снегах Антарктиды, в самой сухой пустыне Атакама, где дождь бывает раз в 4 года. Но парадокс в том, что на суше водоросли существуют, но не живут, а пребывают в состоянии анабиоза, ожидая, когда появится чуть-чуть воды от дождя или таяния снега, чтобы начать процесс размножения. Дело в том, что, как было сказано выше, водоросли очень медленно синтезируют ауксин и поэтому не успевают реагировать на быстрые и значительные изменения среды на суше и вынуждены впадать в спячку, в анабиоз. Ведь на суше то ветра задуют, то засуха начнется, то проливные дожди, то жара, то снег выпадет, то есть, изменения в атмосфере проходят стремительнее, чем в подводном мире.
Что же позволило водорослям в ходе эволюции выйти на сушу и начать её колонизацию? В их эволюции появился новый, короткий путь, позволявший им быстро нарабатывать ауксин и реагировать на изменения среды. Но после этого открытия перед учеными встал вопрос, на каком этапе началась быстрая выработка ауксина: у харовых водорослей (древних подводных растений) или у псилофитов, или похожих на них риниофитов, которые стали первыми растениями на суше и определили ее заселение, впоследствии, представителями животного мира и насекомыми. Прародители насекомых — ракоскорпионы, а также кистеперые рыбы — предки четвероногих и, соответственно, человека — вышли на сушу на 20 млн лет позже растений.
Группа ученых, в которую входит и Турнаев И.И., выяснила, что быстрый процесс наработки гормона роста начался у первых наземных (полуводных) растений, а у харовых водорослей он еще отсутствовал.
Вторая часть лекции была посвящена рассказу о театре им. Рыбалова, основанном в 1978 году Октавией Андреевной Миндолиной (ленинградской актрисой и режиссером), а после ее смерти возглавляемом ее сыном, Владимиром Александровичем Миндолиным. Театр назван в честь одного из первых его актеров, который погиб в возрасте 25 лет в автокатастрофе.
Игорь Ивановича демонстрировал фотографии, сделанные во время разных спектаклей, а также провел «ликбез» на тему классической русской и зарубежной литературы. Вкратце пересказывалось содержание произведений Гоголя, Достоевского, Шварца, Джона Патрика и др.
Заключительная часть встречи была посвящена философским вопросам. Лектор предлагал свой взгляд на идеального ученого как гармоничную личность, у которого в балансе находятся и логическая, и эмоциональная сферы. Игорь Иванович вспоминал Станиславского, убежденного в необходимости логического анализа при подготовке роли, изучению поведения персонажа. В то же время, научному исследователю необходимы эмоции, чувства, то же чувство доверия, например. Если ученый не может по каким-то причинам провести ряд экспериментов, но эти эксперименты проведены его коллегами из другой организации, и он им доверяет, то это дает возможность для развития его исследований.
Лектор считает, что сейчас царит позитивизм. Позитивистская революция произошла в середине XIX века, когда стало принято доверять только фактам. Например, существование Снежного человека должно быть подтверждено фотографиями, образцами шерсти или чем-то еще, чтобы оно было признано обществом. Проявление позитивизма и в том, что сейчас идут разговоры об Искусственном Интеллекте (ИИ). Распространено мнение, что ИИ может заменить человека в искусстве, хотя у ИИ отсутствуют эмоции. Некоторые считают, что эмоции — это химия, поэтому очень легко добавить технологическому изобретению еще и это «приложение» и тогда ИИ сможет превзойти человека и в тех областях, где важно испытывать и понимать эмоции (любовь, ненависть и т.д.), например, в искусстве.
По мнению Игоря Ивановича, эмоция — это результат сравнения потребности человека с ситуацией. Например, любовь – это сопоставление себя с тем, кого любишь. Если парень любит девушку, то происходит сопоставление себя (парня со всеми его потребностями) с девушкой. Если она ему соответствует, то он рад, счастлив, если нет, то несчастен. То есть по сложности любовь — это результат сопоставления двух людей, двух вселенных; это процесс, сложность которого никак нельзя сравнить со сложностью нескольких химических реакций, свести к банальным гормонам. Ожидания у разных людей разные, их нельзя усреднить, и эта разница в восприятии данности никогда не будет подвластна «машине».
На лекции присутствовало 57 человек: школьники естественно-научных классов лицея №130 им. М.А. Лаврентьева и учащиеся школы «Юнион». Поэтому закономерно, что вопросы задавались, в основном, по первой части лекции. Оживление в зале вызвал вопрос, может ли быть передозировка растения ауксином. Были и вопросы, из ответов на которые слушатели узнали, что ауксин появился для общения между бактериями во времена, когда водорослей даже не было, и что некоторые бактерии сейчас поселяются на растениях, вырабатывают ауксин, заставляя растения выращивать у себя наросты, обволакивая эти бактерии, формируя «галлы».
Мы благодарим Игоря Ивановича Турнаева и всех участников встречи!
А впереди лекции в рамках Фестиваля Науки. Следите за анонсами.
