Мир вирусов, древний и современный

PCR.NEWS открывает цикл больших интервью о современной биологической и медицинской науке. Поскольку за час-полтора невозможно рассказать обо всем, мы спрашиваем каждого из наших собеседников об одной работе или серии работ, которая по тем или иным причинам важна. Евгений Кунин — об эволюции вирусов, их актуальной систематике и не только об этом.

Евгений Кунин

Евгений Кунин — ведущий научный сотрудник Национального центра биотехнологической информации Национальных институтов здравоохранения США (Бетесда), член Национальнoй академии наук США, Европейской академии, иностранный член РАН. Кунин известен прежде всего своими исследованиями эволюции генома, особенно микробов и вирусов. Здесь обычно вспоминают CRISPR: именно группа Кунина впервые описала этот механизм, обеспечивающий бактериям иммунитет против вирусов.

Но эта история — об эволюции вирусов и ее следах в геномах. О том, что возникло первым, клетка или вирус: клетка намного сложнее устроена, но вирус, каким мы его знаем, — облигатный клеточный паразит, как разрешить этот парадокс и как доказать, что предложенное решение верно? О том, что древние вирусы, обитатели древних клеток, были очень похожими на современные. Об империях вирусов, больших и маленьких, и о том, можно ли и нужно ли создать институт по исследованию ранних этапов эволюции.

 

«Вирусы не могли возникнуть до клеток, а вот генетические элементы, родственные вирусам, — да, могли».

Евгений, первая из трех статей, о которых мы говорим, опубликована в 2006 году. Как в то время смотрели на вопрос об эволюции вирусов, как об этом было принято думать?

Смотрели примерно как на жизнь на Марсе: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — это науке неизвестно». Так же примерно было неизвестно, как произошли вирусы. Это традиционно обсуждалось в контексте трех типов идей. Первая — эволюция по пути упрощения. Есть бактерии, есть упрощенные бактерии, которые паразитируют внутри клеток эукариот. А вирус устроен еще проще, такой предельный паразит. И вот предполагали, что вирусы возникли в результате еще большего упрощения, не давая себе труда всерьез задуматься, как это могло произойти. Как раз за год-два до того, в 2003-2005 годах, были открыты так называемые гигантские вирусы. Секвенировали геном мимивируса, стало понятно, что это действительно вирус и его геном огромный, даже больше, чем у многих паразитических бактерий. Некоторые люди стали всерьез говорить, что это свидетельство возникновения вирусов по пути упрощения.

Вторая идея состоит в том, что вирусы — это сбежавшие, «взбесившиеся» гены. Каким-то образом гены клетки сходят с ума, становятся эгоистами и даже преступниками по отношению к клеткам-хозяевам, и превращаются в вирусы.

И третья идея, которую первым еще в 1920-е годы высказал великий Джей Би Эс Холдейн: поскольку вирусы просты относительно их хозяина, их и нужно воспринимать как отражение первых, ранних стадий эволюции жизни или даже преджизни, до возникновения настоящих клеток.

Но все это рассматривалось в последней главе учебника как некие спекуляции. Был огромный скепсис по поводу того, что в этом можно разобраться и что-то понять. Вот такой фон примерно был на 2005–2006-е годы.

Первая статья в той серии, о которой мы с вами разговариваем, называется «Древний мир вирусов и происхождение клетки». Главное тут — «древний мир вирусов». В то время уже возникало понимание, не за счет философских размышлений, а гораздо более важное — за счет сравнения геномов вирусов, которые тогда уже имелись в большом количестве — что этот мир вирусов обладает значительной связностью. Есть гены, которые кодируют самые важные энзимы, необходимые для репликации, и они объединяют огромное количество очень разнообразных вирусов. Мы их назвали virus hallmark genes. Их немного — не более двух десятков, грубо говоря. Однако они встречаются у множества разнообразных групп вирусов. Некоторые объединяют и маленькие вирусы, у которых крошечный РНКовый геном, и те гигантские вирусы с геномом больше, чем у многих бактерий.

И это не выглядит так, как будто они все получили эти гены от общего предка?

Это так не выглядит. У нас нет никаких оснований, и думаю, что не появится, думать, что вирусы в буквальном смысле произошли от одного предка. С другой стороны, у этих важнейших вирусных генов нет клеточных гомологов, по крайней мере, на тот момент было такое представление. На глубочайшем уровне структуры они есть, но близких клеточных гомологов нет. Таким образом, представления о том, что это сбежавшие хозяйские гены, или о том, что вирусы — это деградировавшие клетки, не имели подтверждения. А согласно Шерлоку Холмсу, если исключить невозможное, то, что остается, сколь угодно невероятное, и будет правдой. Остается — или мы тогда так думали — сценарий древнего происхождения вирусов, вместе с клетками или, может быть, даже ДО клеток.

Надо сказать, что это хорошо согласуется с фундаментальной характеристикой вирусов — разнообразием структур вирусных геномов, путей их репликации и экспрессии. Абсолютно у всех клеточных организмов геном состоит из двухцепочечной ДНК, она транскрибируется, получаются разные РНК, в том числе информационные, которые потом транслируются в белки. А у вирусов — что угодно! Любые варианты, РНК любых форм и ДНК любых форм. Из этого возникает идея, может быть, немного наивная, но в то же время, наверное, и не худшая: что это — такая игровая площадка природы, на которой опробовались разные варианты четыре миллиарда лет назад, или около того.

«Песочница», где попробовали так, попробовали сяк: РНК-геном, ретровирус…

Да, пробовали так и сяк, следы от всего этого сохранились, но более сложные организмы возникли только на основе наиболее эффективного варианта. Просто-напросто большие геномы, с очень большим количеством генов, могут быть сделаны в нашей химии только таким путем: из двухцепочечной ДНК. Вот это и есть основной посыл первой статьи, который, пусть я это сам говорю, довольно важен.

Главное тут в том, что этот мир вирусов континуален в течение миллиардов лет и теснейшим образом взаимодействует с миром клеточных организмов. И еще обстоятельство, которое стало понятным очень незадолго до того: вирусных частиц на нашей планете никак не меньше, чем клеток, а вполне вероятно, что на порядок больше. В сочетании с этим важность мира вирусов для понимания эволюции жизни представлялась огромной. Не понимая вирусы, их взаимодействие с «хозяевами», понять что-либо про эволюцию жизни невозможно.

Никто не отрицает в здравом уме и твердой памяти, что вирусы, особенно вирусы с большими геномами, позаимствовали в ходе эволюции огромное количество генов у хозяев. Но гены эти — не сбежавшие. Не то, чтобы они сами стали автономными, они взяты у хозяина вирусами, уже существовавшими. Позаимствованы, украдены. С другой стороны, некие сердцевинные, гены вирусов, или ко́ровые, core genes; они по тогдашним представлениям, которые через несколько минут мы уточним, действительно происходили от предбиологического или самого раннего пула генетических элементов, которые существовали в эпоху происхождения жизни.

А поскольку этих специфических генов вирусов нет у клеточных организмов, гипотеза упрощения не проходит, такой смысл?

Смысл такой. Но гипотеза упрощения очень нехороша еще по другим причинам. Клетки и вирусы сильно разные в физико-химическом, если хотите, смысле, их разделяет пропасть. Клетка — это некое содержимое, отделенное от окружающей среды полупроницаемой мембраной. Что очень важно, мембрана способна поддерживать ионные градиенты — протонные, натриевые, — которые конвертируются в градиенты электрического поля через мембрану, и это дает возможность получать энергию. Такие энерготрансформирующие мембраны имеются у любых клеток. Ни у одного вируса этого нет. Они могут кодировать какие-то из белков, важных для трансформации энергии, но в буквальном смысле они этим не занимаются. У них принципиальная организация другая: вирионы, в которых прячутся геномы и переносятся из клетки в клетку. Это гигантский «водораздел», и нет никаких данных о том, что он мог бы преодолеваться. Нет никаких переходных форм.

Между ними другая связь? В этой статье были такие интересные слова: «клетка как второй плавильный котел» для вируса…

Эукариотическая клетка. Действительно, вирусы эукариот – они драматически отличаются от вирусов прокариот, в каком-то смысле так же драматически, как сами клетки. И с другой стороны, есть ряд групп вирусов — в том числе и РНК-вирусы и ДНК-овые, с большими геномами и гигантские, — которые очень широко распространены среди эукариот. От амеб до нас с вами. А это нам говорит о том, что это разнообразие возникло скачком, за короткое время, видимо, одновременно с возникновением самой эукариотической клетки. Это бесконечно интересно, но, как и любой внезапный эволюционный переход, трудно исследовать. И в ходе этого они брали много генов у хозяев, так что насчет «плавильного котла» — я думаю, достаточно точно.

Но тут надо еще сказать о происхождении вирусов. Наша статья была замечена людьми, интересующимися вирусами и их эволюцией. И у некоторых из этих людей возник вопрос: поскольку вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты, как может быть, чтобы вирусы произошли до клеток? Похоже, что авторы идиоты! Конечно, в статье было сказано не так. Вирусы в нынешнем понимании не могли возникнуть до клеток, а вот генетические элементы, родственные вирусам, — да, могли. Относительно того, имели ли они капсиды и вирионы, мы придерживались некоторого агностицизма, но рассматривали такую возможность, предполагая, что одной из функций вирионов может быть защитная. Они защищают геном вируса от неблагоприятных воздействий.

Ультрафиолет? Кислород позже появился, наверное.

Ну, кислород в существенных количествах — значительно позже. Ультрафиолет — с ним трудно, от него защита плохая. Тем не менее, например, от высоких температур они прекрасно защищают.

Расскажите о ваших соавторах по этой работе. Валериан Доля — ваш сотрудник?

Не сотрудник, это мой очень хороший… Вот как перевести collaborator? «Сотрудник» имеет на русском другой смысл, это подчиненный, а тут не так. Это партнер по работе, с которым мы начинали задолго до конца второго тысячелетия в Москве, в самых конце 80-х совместную работу по РНК-содержащим вирусам. И с тех пор много работали уже в Америке, где Валериан является профессором в университете штата Орегон — на другом берегу. Но мы с ним ближайшие друзья, работаем вместе по различным аспектам эволюции вирусов. Татьяна Сенкевич — моя жена, тоже вирусолог, но сугубо экспериментальный. У нас с ней тоже много совместных работ о более частных аспектах молекулярной биологии вирусов оспы и родственных. Но так сложилось, что в этой статье мы все это обсуждали вместе.

«Маяки» вирусного мира и заимствования у клеток

Теперь можем перейти от древнего мира  ко второй статье, о происхождении собственно вирусов?

Да, но прежде, чем мы перейдем к статье 2019 года, нужно упомянуть еще одну работу, которую мы опубликовали в 2017 году с моим молодым коллегой Мартом Круповичем, о происхождении вирусных капсидных белков. В этой работе были использованы достаточно серьезные и чувствительные компьютерные методы. И выяснилось, что клеточные гомологи именно капсидных вирусных белков существенно более распространены и более разнообразны, чем мы думали в 2005-2006 годах. Тогда просто не хватало чувствительности методов. Было понятно, что есть гомологи, но представлялось, что они чрезвычайно отдаленные, что их немного и что, может быть, они попали к хозяевам от самих вирусов.

То есть наоборот?

Наоборот. Но тут произошла корректировка наших представлений, стало ясно, что, по-видимому, основные структурные компоненты вирионов происходят от клеточных белков. А вот что касается основных белков, энзимов, которые участвуют в репликации вирусных геномов, тут корректировки не произошло, они остались «маяками» вирусного мира. И таким образом, из сочетания представлений о разных путях эволюции репликативных и структурных компонентов, возник тот сценарий, та гипотеза о происхождении вирусов, которая излагается в статье 2019 года и которая представляется мне сейчас наиболее осмысленной. Так сказать, гибридный сценарий, согласно которому те компоненты вирусных геномов, которые играют центральную роль в репликации, происходят из предбиологического пула генетических элементов, а вот структурные компоненты приобретались независимо разными группами вирусов на разных стадиях эволюции, в том числе на очень ранних, но в некоторых случаях и позже.

Какие клеточные белки могли быть заимствованы для построения вирионов? Склонные к самосборке, как, например, тубулин?

На это легко ответить. Прежде всего, это белки, которые связывают углеводы, так называемые лектины. Для них естественно переключиться на связывание нуклеиновых кислот, особенно РНК. Что касается самосборки: вообще, самосборка, по крайней мере, в икосаэдрические структуры со сферической симметрией, не такое уж большое дело. Это термодинамически наиболее выгодная конфигурация, есть много белков, которые можно заставить это делать. У вирусов, между прочим, вирионы такой структуры — икосаэдрической — возникали по крайней мере трижды, а может найтись и еще пара случаев, если внимательно посмотреть. Конечно, есть аспекты, которые мы до сих пор не понимаем, например, вирус табачной мозаики и его многочисленные родственники имеют спиральные капсиды, и мы пока не понимаем, откуда эти белки берутся. Но это вторичное, а наиболее естественная вирусная структура, структура икосаэдра, она имеет ясное клеточное происхождение.

А вот про табачную мозаику: вирусы животных и вирусы растений — это две разные истории? В какой момент они стали различаться?

Нет, истории не разные, они очень сильно пересекаются. Большинство семейств вирусов растений, можно сказать, что все, имеют родственников среди вирусов животных. Обратное неверно, потому что у животных есть большие вирусы с геномом из двухцепочечной ДНК, которые не могут размножаться в растениях. Они не способны передвигаться между клетками в силу того, что там клеточные стенки. Но другие вирусы животных имеют близких или дальних родственников среди вирусов растений. Какие-то из них родственные потому, что унаследованы от общих предков растений и животных, которые жили около полутора миллиардов лет назад, а другие, конечно, переносились между растениями и животными. В этом нет ничего сверхъестественного, до сих пор есть вирусы, которые размножаются как в насекомых, так и в растениях, как в нематодах, так и в растениях.

Вот, собственно говоря, это история второй из статей. Она в некотором смысле является уточнением и развитием первой статьи, 2006 года.

Чтобы подытожить вторую статью: эти первичные доклеточные вирусы попали в клетки, оделись капсидными белками и стали более-менее похожи на те вирусы, которые мы знаем?

Давайте не будем говорить «вирусы» про те формы, которые существовали до клеток. Первичные генетические элементы, первичные репликаторы. Но, да, когда они получили структурные компоненты — думаю, они стали весьма похожи. Если бы у нас была машина времени и можно было съездить на 3,5 млрд лет назад, мы бы просто не отличили их от современных. У нас даже есть статья по этому поводу с Мартом Круповичем, опубликованная в 2020 году в Nature Reviews Microbiology — по поводу реконструкции вирома последнего универсального предка. И значительная часть прототипов тех групп вирусов, которые мы знаем теперь, там уже присутствовала, в этом довольно мало сомнений.

Четыре гигантских империи и несколько маленьких

А третья статья — о происхождении разнообразия вирусов?

Третья статья 2020 года, в моем представлении самая главная, о происхождении разнообразия и вообще об устройстве, общей организации мира вирусов. В 2006 году мы постулировали его существование, его непрерывную эволюцию, а здесь мы рисуем чертеж его структуры. И это имеет практические последствия — это полная иерархическая таксономия вирусов, которая теперь официально принята. Довольно широкое, глобальное обобщение, где мы рассматриваем то, что удалось узнать об эволюционных взаимоотношениях между всеми вирусами, про которые что-то понятно — а это огромное большинство, — и выделяем основные эволюционно связанные группы вирусов. Империи, как мы их назвали.

Есть таксономические царства живого, а есть империи?

Да. По-английски высшая таксономическая категория называется realm, а следующий уровень под ней называется kingdom. Realm тоже можно переводить как «царство», но, учитывая, что это две разные категории, правильнee будет перевести realm как «империя», а kingdom как царство. Мы выделили четыре гигантских империи, внутри них царства, типы ниже царств. И, по крайней мере, на сегодня все это кажется стабильным и более-менее надежным. С тех пор добавились еще две империи, но эти империи маленькие, примерно как Монако рядом с Францией. Отдельная империя, но маленькая.

У вас там говорится про пять классов по Балтимору, у которых был общий предок, кодирующий обратную транскриптазу…

Обратную транскриптазу либо РНК-зависимую РНК-полимеразу, они родственные.

Но получается, от этого предка произошли довольно разные вирусы?

Очень разные, да. Почти все вирусы с РНК-геномом, за одним интересным исключением, и кое-какие своеобразные вирусы с ДНК-геномом, такие как гепатит В и другие.

А это верно, что вирусы бактерий и архей в основном с двухцепочечной ДНК, а у эукариот — РНК-вирусы? Я раньше об этом не задумывалась, а сейчас прикинула — действительно, так оно и есть...

Знаете, да. Хотя тут нужно быть весьма аккуратными, потому что мы можем недооценивать разнообразие некоторых частей вирусного мира. Не все вирусы заражают тех хозяев, которые хорошо растут в культуре. В сущности, ведь в лаборатории можно размножать ничтожную долю бактерий, не говоря об археях. Одну тысячную или меньше из всего разнообразия, которое есть. А когда вы начинаете изучать объективно, когда секвенируется все, что есть, причем не в одной луже, а во многих лужах, разного свойства, в разных условиях — сейчас готовится огромная работа на эту тему — оказывается, не совсем все так. Нам казалось, что у бактерий мало РНК-вирусов, но в значительной степени это только казалось в силу нерепрезентативной выборки.

У нас «темная материя» бактерий, а в ней еще «темная материя» бактериальных вирусов?

Изрядное количество темной материи бактериальных вирусов, которые обладают немалой темной энергией, играют, по-видимому, значительную роль в экологии. Так что — да, наиболее видные, агрессивные представители бактериального вирома имеют двухцепочечные ДНК-геномы, но РНК-часть тоже никак не пренебрежима. А что касается эукариотических геномов — доминируют РНКовые вирусы. Почему так — это непростой вопрос. По-видимому, дело в том, что у эукариот есть ядро, которое затрудняет жизнь вирусов с ДНК-геномом. Многим из них нужно иметь доступ к хозяйскому аппарату репликации. Некоторые в связи с этим приспособились к автономии, они могут жить в цитоплазме, как вирус оспы, или эти мимивирусы гигантские и все их родственники. Другие научились проникать в ядро, как герпес. Но, в общем, для них это некая проблема. А РНК-вирусы чувствуют себя вольготно в эукариотической цитоплазме. Там имеется сложная мембранная система, и они ее с удовольствием эксплуатируют, чтобы создавать уютные места для своей репликации.

В третьей статье тоже участвовал Март Крупович?

Да. Март Крупович, по-моему мнению, сейчас наиболее интересный исследователь, из тех, кто целенаправленно занимается эволюцией вирусов. Он из Литвы, но уже около 10 лет работает в Институте Пастера в Париже. Еще надо сказать, что статья 2020 года имеет прямое отношение к таксономии, а это очень специфическая область. Мне, например, не хочется посвящать много времени придумыванию названий для разных групп. Но у нас был Йенс Кун, последний автор в этой статье, мы с ним и дальше работаем. Вот ему очень интересно, он большой специалист в этом. Ко всему прочему, у него очень хорошие лингвистические способности, он знает много языков, и все эти языки использует для названий.

А будет ли продолжение этих работ? Как они будут развиваться дальше?

Развиваться будет сразу по нескольким направлениям. Основные, гигантские империи вирусов уже установлены. Ни одна из них не развалится, новых не будет. Но это не значит, что не будет новых маленьких. Две, очень интересные, уже официально зарегистрированы. Одна состоит из вируса гепатита дельта и его родственников. Гепатит дельта, этот вирус, который вызывает такую неприятную болезнь у человека, долгое время был совершенной сиротой — единственным в своем роде. Но, конечно, не бывает в природе сирот, нашлись родственники, вирусы разных животных, и не так мало. Очень своеобразные РНК-вирусы, которые к другим не имеют отношения. Ясно, что они возникли совершенно независимо.

И это отдельная империя?

Да. Там своя история, важную роль в их репликации играют рибозимы, энзиматически активные сегменты самой вирусной РНК. А вторая — тоже очень интересная маленькая империя. Это вирусы, которые заражают гипертермофильных архей, у них нитевидные и спиральные капсиды. Неожиданно было установлено, что у них двухцепочечная ДНК принимает так называемую А-форму, ту самую, которую первой открыла Розалин Франклин. Долгое время казалось, что в природе А-формы не бывает, что это артефакт, который образуется при определенной влажности в лабораторных условиях. Но только это не так, А-форма образуется в вирионах этих вирусов. И есть еще несколько групп вирусов этих гипертермофильных архей, очень необычных. И ответить на вопрос: «Почему они такие необычные?» нам трудно, мы не знаем. Но они не имеют прямых связей с другими вирусами. Ясно, что по крайней мере несколько таких маленьких, но самостоятельных империй там будет выделено.

Это одно направление. Второе, сейчас, может быть, самое горячее, мы уже упомянули: это метагеномика, как мы говорим — метавиромика. Секвенируется и объективно исследуется все разнообразие, которое есть в образце — в лужах, в кишках и в других местах. Эта работа еще в начале, но сейчас уже начинают появляться адекватные исследования. Выясняются неожиданные вещи, как, например, то, что РНК-содержащих вирусов у бактерий гораздо больше и они более разнообразны, чем мы думали еще позавчера.

Мы их не видим, мы не культивировали их хозяев, но мы знаем, что они есть, потому что у нас есть их геномы?

Потому что у нас есть их геномы, и потому, что у них есть особенности, которые их связывают с прокариотическими хозяевами. Даже если мы не знаем конкретно, с какими.

«Эволюционная биология перестала быть дамой полусвета»

А про метагеномику — с какого момента это вообще стало возможным? Это же не только задача секвенирования, но главное — сборка этих новых геномов, которых никто раньше не видел.

Абсолютно верно, это очень нелегкая задача. В некоторых примитивных формах метагеномика началась на рубеже двух тысячелетий, в последние годы ХХ века. Но это были очень неэффективные, грубые методы сборки, получить полный геном вируса было невозможно. Получались интересные результаты, но это еще не была революция. Настоящая революция потребовала NGS, современных методов секвенирования — Illumina и так далее., когда секвенируются действительно много, но короткие фрагменты. И потребовались мощные алгоритмы для сборки и соответствующий софтвер. Это было сделано в лаборатории моего дорогого коллеги и друга Павла Певзнера — были созданы методы, которые из большого количества ридов, продуцированных Illumina или другими платформами, адекватно собирают геном, вплоть до полных бактериальных геномов. Это все развивалось относительно плавно в течение последней декады.

Последние 5-7 лет стали появляться такие публикации: «мы не держали в руках этот вирус, эту бактерию, но вот что мы можем о них сказать…»

Да, конечно. Даже в 2017 году я участвовал в исторической встрече, на основе которой потом была опубликована статья в Nature Reviews Microbiology. На ней было показано, как много нового дает метагеномика, и сделано формальное предложение: официально считать достаточно хорошо собранные и проанализированные геномы вирусов новыми вирусами, создавать новые группы вирусов, вплоть до империй, на основе только метагеномных данных. И к моему исключительному удивлению, международный комитет по таксономии вирусов очень быстро это предложение принял. Никак не ожидал!

Это значит, что авторитет метагеномики огромен?

Это значит, что авторитет геномики и метагеномики велик, и велик не потому, что это кому-то нравится, а потому что таковы данные. Подавляющее большинство вирусов теперь открывается именно этим способом. Против этого пойти невозможно, хотя люди очень любили постулаты Коха или прочие положения классической микробиологии. И не то, чтобы это перестало быть важным, но масса идет не оттуда. Тут ничего не поделаешь.

Сейчас приходится слышать, что настало время узкой специализации: каждая наука, даже каждая отрасль биологии говорит на своем языке и не понимает других. А как у вас возникло плодотворное сотрудничество с физиком Михаилом Кацнельсоном, по поводу эволюции? Вы с ним говорите на одном языке?

Я бы сказал так: мы с ним говорим на двух языках, но каждый из нас очень неплохо понимает язык другого. И все лучше по мере развития этого взаимодействия. Миша лучше научается понимать язык биологии, а иногда и говорить на нем, а я тоже научаюсь лучше понимать язык физики и нередко на нем и говорить.

С чего началось это сотрудничество?

Сотрудничество началось — тоже знак времени — со встречи в Живом Журнале, который тогда был процветающей социальной сетью. Разговор начался с моей книги, опубликованной в 2011 году, на русском она вышла под названием «Логика случая». Миша ее прочитал, и ему стало интересно, что меня радует бесконечно. Пошли беседы, потом визиты.

Обсуждения начались с биогенеза, перехода от неживого к живому?

Немного другой контекст. Хотя это связано. Нас обоих чрезвычайно интересовало то, что называется проблемой возникновения сложности. И, как мне кажется, нам удалось увидеть реальные, содержательные и даже, не побоюсь этого слова, глубокие параллели между возникновением сложности в, казалось бы, очень простых физических системах, таких как стекла, и в биологической эволюции. Там возникли замечательные… даже не хочется говорить аналогии, скорее общие принципы, которые позволяют понять эволюцию лучше. Мы действительно думаем, что то, что имеет смысл называть сложностью, возникает примерно по одним законам более-менее всюду.

Много ли исследователей сегодня занимается проблемами эволюции?

Я думаю, что нет необходимости привлекать тысячи людей в такую область — по крайней мере, покуда речь идет о теоретиках. Не нужно, чтобы она становилась массовой, да никогда и не станет, конечно. В то же время важно междисциплинарное сотрудничество. Мы тут поговорили про нас с Мишей, это хорошее явление, как мне кажется. Это та область, где взаимодействие между разными дисциплинами не просто слова, это действительно важно.

Это не та наука, которая делается «большими батальонами»?

По-видимому, да, не та.

И нет возможности создать, например, институт, который решит проблемы ранней эволюции вирусов?

Вопрос интересный. Наверное, создать институт можно и в нем можно будет сделать много интересной работы. Мы уже в каком-то смысле дошли до стадии, когда можно начинать моделировать эти вещи в лаборатории. Но только начинать, делать это очень сложно. Такой институт организовать было бы можно, но только на большие частные деньги какого-нибудь энтузиаста. Никакое государство за это платить не будет, и я его не осуждаю.

То есть это правда, что гранты дают, во-первых, на гарантированный результат, и во-вторых, на что-то практически значимое? Получить грант на эволюцию сложно?

Нет-нет. Так было, может быть, двадцать пять лет назад, теперь это не совсем так. Бо́льшая часть исследований коронавируса — это именно исследования по эволюции. Огромные деньги на это идут и на другие вопросы, связанные с эволюцией, на биоразнообразие и на что угодно. И становится понятным, что теория здесь важна. Эволюционная биология перестала быть дамой полусвета, которую неудобно привести в приличную компанию, как говорили двадцать пять лет назад. Но вот что касается проблем макроэволюции, давней эволюции, происхождения жизни — с этим сложнее. На это фондов гораздо меньше, что закономерно: исследования с очень высоким риском. Там, где чисто химические исследования — с одной стороны, они совершенно необходимы, с другой стороны, всегда есть вопрос: «Вы исследуете просто интересную химию или то, что реально имеет к чему-то отношение?»

У вас что-то может получиться в пробирке, но как вы докажете, что было именно так миллиарды лет назад?

С этим трудно. Вы никогда не докажете, что было так, но если кому-то удастся пройти путь от аминокислот и нуклеотидов до клетки — это будет гигантское достижение, даже если не удастся доказать, что все было именно так. Но, боюсь, не только никто из нас с вами — даже наши дети имеют плохие шансы до этого дожить.

Ваши коллабораторы работают не только в разных городах, но и в разных странах. Может, это и есть способ научного сотрудничества будущего: не надо организовывать институт, всем физически собираться вместе?

Это непростой вопрос. И да, и нет. Конечно, современные средства связи помогают исключительно, мы работаем отдаленно в течение длительных периодов с очень хорошей эффективностью — с одной стороны. С другой стороны, всё же мы начинали в других условиях. Для меня и моих коллег личных встреч это не заменяет. Новые идеи в моей жизненной практике имеют тенденцию рождаться в прямых беседах с коллегами. И с Мишей Кацнельсоном, и с Мартом Круповичем. Если бы не удавалось собираться вместе — и не на день-два, а на подольше, хотя не обязательно перманентно — мы бы ничего не сделали.

Нельзя запланировать рождение идеи в течение получасового онлайн-семинара?

Нельзя. Если вы имеете дело с квалифицированными людьми, особенно с теми, которых уже знаете, можно запланировать ее развитие. А вот рождение – нельзя. Может быть, те, кто придет за нами, будут привычными к этому с младых ногтей, и у них это будет получаться. Я такого пока себе не представляю.

Добавить в избранное

Вам будет интересно