Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №7/2006

С 1 АПРЕЛЯ!

 

Сердце с другой стороны

Предлагаемый вашему вниманию рассказ принадлежит перу известного физика-теоретика и молекулярного биолога (в 1954 г. он предложил первую модель генетического кода) Георгия Антоновича ГАМОВА (1904–1968), который с 1933 г. возраста жил в США. Он был неистощим на выдумки и в занятиях наукой, и на досуге. Подтверждение тому – известная книга ученого «Мистер Томпкинс внутри самого себя». А сегодня мы печатаем (в сокращенном варианте) перевод еще одной из его шутливых фантазий, опубликованной в 1955 г. в «Journal of Jocular Phusics». Как и в предыдущем произведении, абсурдная ситуация имеет в своей основе вполне реальные математические и биологические законы. В общем, в каждой шутке есть доля шутки…

Математик Стен Ситус мечтает жениться на Вере Сапожниковой, дочери обувного магната, но тому нужен зять, который помогал бы ему в деле и в перспективе возглавил бы его «империю».

Стену приходит в голову интересная мысль, связанная с поверхностью Мёбиуса.

…Отрезав полоску бумаги в несколько сантиметров шириной, Стен склеил ее в кольцо, повернув перед тем один из концов полоски на полный оборот.

– И это ты называешь высшей математикой? – скептически произнесла Вера. – Что же здесь мистического?

– Прорежь полоску по всей длине вдоль средней линии, – ответил Стен, подавая ей ножницы. – И посмотри, что получится.

– Вот глупости! Конечно, получится два кольца. И что дальше?

– Давай, режь!

Когда ножницы прошлись по всему кольцу и вернулись в исходную точку, Вера удивленно вскрикнула. У нее в руках оказалось всего одно бумажное кольцо.

– У этой скрученной полоски есть еще интересные свойства, – продолжал Стен, делая новое кольцо. – Представь себе, что вдоль поверхности этой полоски скользят несколько плоских фигурок... Так вот, после того, как они совершат полный оборот по полоске, ты увидишь, что они превратились в свои зеркальные изображения. А чтобы все восстановилось, стало нормальным, привычным, им необходимо сделать еще один оборот по ленте Мёбиуса. Это очень важное свойство поверхности Мёбиуса можно обобщить и на трехмерное пространство.

– Прелестно, – покачала головой Вера. – Могу себе представить, как ты развлекаешься с этими комическими лентами Мёбиуса! Но что нам-то делать? Ты ведь не можешь придать изгиб Мёбиуса ботинкам и заставить отца согласиться на нашу свадьбу!

– Придать изгиб Мёбиуса ботинкам… – задумчиво повторил молодой математик.

И затем, потрясенный блестящей идеей, воскликнул:

– Уверен, что я могу такое сделать! И это произведет революцию во всей обувной промышленности!

– Доктор Ситус, сэр, – произнес голос по селектору. – Он говорит, что у него очень важное предложение.

– Хорошо, пусть войдет, – пробурчал мистер Сапожников, привстав за своим гигантским столом. – Сомневаюсь, – сказал он уже самому себе, – чтобы у этого парня могло быть какое-либо предложение, кроме свадьбы.

– Сэр, – начал Стен после рукопожатия, – я предполагаю, что вы в курсе: каждый мужчина, равно как и женщина, имеет две ноги – правую и левую.

– Ну, и..? – спросил мистер Сапожников, слегка удивленный.

– Не удорожает ли производство обуви то, что необходимо иметь специальное оборудование для производства туфель отдельно на правую и левую ногу? Не проще было бы производить туфли, скажем, только на правую?

– И заставить всех людей прыгать на одной ноге, – подытожил мистер Сапожников, теперь полностью убежденный, что этот мальчишка – дурак набитый.

– Необязательно, – продолжал Стен серьезно. – Дело в том, что в течение последних лет я работал над математической вероятностью существования поверхности Мёбиуса в трехмерном пространстве. Согласно моим расчетам, такой пространственный трехмерный изгиб Мёбиуса должен существовать где-то в неисследованных районах верхней Амазонки. Да-да, в самом деле: мои выводы подтверждают последние находки ученых, которые обнаружили в этих районах Южной Америки два различных вида улиток – с правозакрученными и левозакрученными раковинами.

– Но что общего имеют улитки с ботинками? – раздраженно произнес мистер Сапожников.

– Видите ли, сэр, – начал Стен терпеливо, – трехмерное пространство превращает вещи в их зеркальное отражение, если они проходят через вихревую точку Мёбиуса.

Поскольку правая и левая туфли – это, по сути, зеркальные отражения друг друга, вы можете превратить правую туфлю в левую или наоборот, проведя ее через вихревую точку, находящуюся в верхней Амазонке. Вероятно, именно так и происходит с улитками, мигрирующими в этой области... А теперь к делу. С настоящего момента вы сможете производить обувь, скажем, только на правую ногу и затем превращать половину этих туфель в обувь на левую ногу, посылая продукцию на Амазонку и проводя ее через вихревую точку. Подумайте, какой выигрыш в оборудовании вы получите! Да и вообще, каким совершенным подобием будет отличаться каждая пара обуви!

Мистер Сапожников вскочил из кресла:

– Мой мальчик! – горячо заговорил он. – Если вы действительно это сделаете, я отдам вам руку своей дочери, и вы станете моим деловым партнером... Однако, – добавил он после краткого раздумья, – Мёбиус или не Мёбиус, свадьбы не будет, пока вы не вернетесь из первой экспедиции на Амазонку с грузом симметричных туфель. Я предлагаю вам контракт, но мы подпишем его, когда вы предъявите мне вещественные доказательства. Мой секретарь доставит вам в аэропорт этот контракт, а также ассортимент туфель на правую ногу. До свидания и желаю удачи.

Стен вышел из кабинета Сапожникова полный надежд...

Путешествие через тропические джунгли было изнурительным – москиты, аллигаторы, зной, ужасающая влажность... И вдобавок аллергия к некоторым тропическим растениям. В общем Стен, которого буквально пришлось нести на руках, не запомнил, дошел ли его маленький караван, с коробками с обувью, до вихревой точки Мёбиуса. И был ли кривобокий ландшафт с деревьями, растущими под немыслимыми углами, и перевернутыми вверх дном участками леса плодом воображения или действительным фактом.

Придя в себя, Стен бросился открывать коробки, но в каждой лежала обувь… на правую ногу – в точности такая же, как перед отплытием.

В отчаянии Стен выбросил всё за борт.

…В аэропорту Стена ожидали Вера и ее отец.

– Где туфли? – с нетерпением спросил мистер Сапожников.

– Я скормил их аллигаторам, – ответил Стен угрюмо. – Не знаю почему, но туфли так и остались правыми. Вероятно, я допустил какую-то ошибку в расчетах, а может быть, и вовсе не существует такого явления, как трехмерный изгиб Мёбиуса.

– Ох, нет! – пробормотала Вера.

– Я очень сожалею, сэр, – продолжал Стен, – что доставил вам беспокойство своей фантастической теорией. Будет честно, если я верну вам контракт неподписанным.

И, достав довольно потрепанный документ из кармана походной куртки, он протянул его старику.

– Очень странно, – удивился мистер Сапожников. – Но я что-то не могу прочесть его.

– Зеркальное письмо! – воскликнула Вера, посмотрев на бумагу.

Да, конечно же, ошибки в теории не было: каждая отдельная туфля на правую ногу, которую он брал с собой, действительно превратилась в левую. А вот сам Стен превратился в свое зеркальное отображение, поэтому и не мог увидеть изменений в обуви.

– Ну-ка, пощупай мое сердце, – сказал он Вере. – Нет, не здесь – оно теперь с другой стороны…

Зеркальный документ и рентгеновский снимок грудной клетки были сочтены бесспорными доказательствами теории, и дело завершилось подписанием контракта и приготовлением к свадьбе. Однако дела были не слишком радужны.

…Здоровье Стена оказалось расшатанным. Хотя он ел прекрасную калорийную пищу, но постоянно страдал oт недоедания. Знаменитый диетврач, приглашенный на консультацию, поставил диагноз – полная неспособность усваивать белковую пищу.

– Суть заболевания в том, – заявил он, – что ваши пищеварительные ферменты приобрели вместо левосторонней правостороннюю поляризацию и теперь не способны расщеплять белки из обычных продуктов, а все эти белки обладают левой симметрией.

– Что это такое – левосторонние и правосторонние белки? – спросил Стен, который никогда не был силен в химии.

– Это очень просто, – принялся объяснять диетврач, – и к тому же очень интересно. Белки, которые входят в состав нашей пищи, – это сложные химические вещества, состоящие из более простых соединений – аминокислот. Существует двадцать разновидностей аминокислот. Каждая аминокислота содержит так называемую аминогруппу, кислотную группу и атом водорода, присоединенный к основной части молекулы – остатку, определяющему ее химические и биологические свойства. Представим себе, что ладонь руки – это остаток какой-то отдельной кислоты. Насадим аминогруппу на большой палец, кислотную группу – на указательный, атом водорода – на средний палец, и мы будем иметь полное представление о том, как выглядят основные единицы всей живой материи.

– А, теперь я понимаю, – сказал Стен. – Есть левый и правый варианты этих молекулярных моделей – в зависимости от того, какую руку мы используем – левую или правую. Не так ли?

– Совершенно верно. Химически обе эти молекулы идентичны – благодаря зеркальной симметрии. Они реагируют на поляризованный свет, и их можно различить оптическими методами. Но тайна природы состоит вот в чем: при обычном химическом синтезе, проводимом в лабораториях, и левый, и правый варианты образуются в одинаковых количествах, а вот живые организмы используют только левосторонний вариант! Все белки, которые имеются во мне, в вас, в амёбе или в вирусе гриппа, построены в основном из аминокислот с левосторонней поляризацией.

– Но почему? – удивился Стен. – Разве левосторонняя поляризация имеет какое-то преимущество с биологической точки зрения?

– Вовсе нет. Поэтому можно представить себе два существующих вместе органических мира – левый и правый. Не исключено, что два таких органических мира действительно существовали на раннем этапе истории нашей планеты и что только благодаря случаю левые варианты получили преимущество над правыми в борьбе за существование, а правые стали вымирать.

– И вы предполагаете, что теперь, пройдя через вихревую точку Мёбиуса, я принадлежу к этому несуществующему правому миру?

– Именно так, – сказал врач. – И хотя ваш организм может извлечь какую-то пользу из таких веществ, как жиры и крахмал, молекулы которых не обладают зеркальной симметрией, о белковом питании речь идти не может. Но почему бы вашему тестю не оказать вам помощь? Пусть он финансирует специальную химическую лабораторию, в которой для вас будут синтезировать все обычные пищевые белки с правосторонней поляризацией. Ну, а пока мы можем помочь вам антибиотиками.

– Антибиотики..? – повторил Стен удивленно. – Но почему антибиотики могут быть для меня полезными?

– Я забыл сказать вам, что существует несколько живых организмов, например плесневые грибы, которые используют, по крайней мере частично, правые аминокислоты.

– Вы хотите сказать, что они – пережитки исчезнувшего старого мира?

– Скорее всего, нет. Более вероятно, что эти грибы развили способность синтезировать и использовать правосторонние аминокислоты как средство защиты от бактерий – их самых заклятых врагов. Эта защита хороша против всех видов бактерий, поскольку все бактерии – левосторонние организмы и плохо используют в питании правые продукты. Но для вас эти правые будут полезны.

– Прекрасно, – улыбнулся Стен. – Закажите мне большую порцию пенициллина. Я голоден.

В течение нескольких месяцев «Компания антибиотического питания Сапожникова» работала с полной нагрузкой, а младший партнер наслаждался легкоусваиваемой пищей. Но вскоре возникла новая проблема. Хотя Стен и Вера были женаты почти год, не было заметно никаких признаков зачатия будущего наследника обувной империи Сапожникова.

Семейный гинеколог четко сформулировал свое мнение по этому поводу:

– Вы не можете ввинтить винт с правой резьбой в отверстие с левой резьбой. Таким же образом «правый» сперматозоид не может оплодотворить «левое» яйцо. Если вы хотите иметь детей, вам нужно второй раз проехать через ту вихревую точку и, так сказать, восстановиться.

– Но я не могу, доктор! – воскликнул Стен. – Тропическая аллергия на этот раз наверняка убьет меня.

– Тогда пошлите свою жену. Если вы не можете вновь стать «левым», почему бы ей не стать «правой»?

– Не волнуйся, дорогой, – сказала Вера, целуя Стена перед тем, как ступить на борт лайнера. – Я уверена, что все будет прекрасно...

Так оно и вышло, и они снова сидели за обеденным столом в своем уютном доме в день ее возвращения.

– Стало намного удобнее, – сказала Вера, подавая Стену ломтик синтетического ростбифа. – Нам не нужно теперь держать нашу пищу отдельно, и мы можем не бояться несварения желудка, если съедим по ошибке не тот кусок.

– И конечно, – добавила она с блеском в глазах, – мы теперь действительно одно тело и одна душа, как сказал священник при венчании, и ты никогда не усомнишься в отцовстве наших будущих детей.

Перевод С.КОВАЛЕВОЙ

 

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru