Жук-бомбардир

Д.Т.Роузвер

- Вот это да: впервые вижу, чтобы еда едока поджаривала!

Этот уголок сада простоял в запустении все лето и густо зарос сорняками, уже начавшими ронять семена. Я улыбнулся, доставая садовую горелку. Всегда любил пиротехнику - именно она зажгла во мне детскую мечту стать химиком. Вскоре ревущая струя горящего керосина уже лизала сорняки. Сухие растения задымились, зеленые потемнели. Я знал, что через день-другой высохнут и они.

Мой огнемет - очень несовершенное устройство по сравнению с маленьким жуком-бомбардиром Brachinus . Это насекомое, не больше сантиметра в длину, способно выпустить во врага струю горячего едкого газа. И это не керосин, который нужно поджечь, а смесь химикатов, самостоятельно реагирующих друг с другом. Основные компоненты в этой смеси - замещенные гидрохиноны и перекись водорода (кстати, перекись водорода можно производить в промышленных количествах из производного хинона - как, возможно, и поступает жук-бомбардир). Если поместить эти вещества в пробирку, ничего не произойдет, если смесь не довести до кипения.

Но уровень реакции между этими двумя химикатами возрастает лавинообразно, если добавить два фермента, выступающих в роли катализаторов. Эти невероятно сложные молекулы соединяют вместе гидрохинон и пероксид и заставляют их вступить в реакцию.

Один из ферментов - каталаза, которая, быстро разрушая пероксид, не разрушается при этом сама. Другой фермент - пероксидаза, окисляющая гидрохиноны в ядовитые хиноны. Жук выделяет растворы гидрохинона, толигидрохинона и пероксида водорода в резервуар. При появлении угрозы заряд химикалий проходит через мышечный клапан в ороговевшую камеру в задней части тела жука. Энзимы разгоняют реакцию до взрывного уровня, при этом слышен звук, напоминающий выстрел из пистолета. Давление взрыва выбрасывает горячий, пахучий голубоватый газ через два "сопла" в задней части насекомого.

Человек строит ракеты, в которых использует перекись водорода в качестве окислителя - но ракеты не вырабатывают топливо самостоятельно, как жук-бомбардир. Двадцатипятипроцентный раствор пероксида жука-бомбардира мгновенно обожжет кожу руки; жука же пероксид не разъедает, его не обжигает взрыв, отгоняющий потенциальных агрессоров. Тело жука устроено так, чтобы выдерживать такие перегрузки. Я умышленно употребил слово "устроено": его конструкция слишком сложна, чтобы появиться по воле случая.

Выделяемые жуком энзимы очень сложны по структуре и весьма специфичны по назначению. Работая химиком-исследователем в промышленности, я изготавливал менее сложные молекулы, но и такая задача требовала множества экспериментов в тщательно контролируемых условиях. Выход продукта на каждом этапе синтеза очень мал, так что в конце многоэтапной подготовки не всегда удается выделить достаточное количество продукта даже для исследования - жук же производит эти невообразимо сложные химикаты "на заказ"! Если жук неправильно изготовит продукт, то не обожжет нападающего и будет съеден. Эти сложные и весьма специфические ферменты не могли появиться случайно.

Некоторые ученые утверждают, что жук-бомбардир развил свой защитный механизм случайно, с помощью естественного отбора. Они предполагают, что у первого жука не было "огнемета", что такой механизм развился постепенно, в результате последовательности мутаций. Но ведь пока такой механизм не появился целиком и не начал действовать, он совершенно бесполезен. Он лишь обременял бы жука и, согласно той же теории, был бы уничтожен в процессе естественного отбора. Кроме того, если бы столь тонкий взрывной механизм возник благодаря случайным мутациям, то при любой ошибке в его развитии жук-бомбардир просто взорвался бы! Каждый из нас слышал о террористах, взорвавшихся на собственной бомбе с часовым механизмом или бомбе-ловушке. Куда более вероятно было бы предположить, что естественный отбор приведет к эволюции среди террористов.

Впрочем, не стоит думать, что мутации могут привести к количественному или качественному увеличению информации - ведь они возникают из-за воздействия вредоносной радиации или мутагенных химических веществ. Представьте, что вы случайным образом меняете в телевизоре соединения проводов, пытаясь улучшить изображение! Мутации всегда вредоносны и зачастую приводят к гибели организма, но эволюционисты тем не менее утверждают, что именно они ведут к прогрессу. Однажды я читал лекцию в Кембриджском университете; когда мне задали вопрос о мутациях, я предложил аудитории назвать хотя бы одну благотворную мутацию. Единственным примером оказался вариант с дефективным геном, который вызывает замещение валина в аминокислоте глутаминовой кислотой в шестой позиции бета-цепи гемоглобина. При этой мутации проявляется иммунность к малярии - но ведь она же вызывает смертельную болезнь - серповидную анемию!.. Нет, полезных мутаций не бывает.

Интересно, что найдены ископаемые останки динозавров с полостями наподобие тех, с помощью которых производит и воспламеняет газы жук-бомбардир. Конструкция черепа у Corythosaurus , Lambeosaurus и Parasaurolophus наводит на мысль, что эти огромные существа прошлых времен могли "дышать огнем" из ноздрей. Легенды об огнедышащих драконах распространены по всему миру - от Китая до Уэльса. Встречался с ними и покровитель Англии - святой Георгий. Могли ли эти огнедышащие существа жить одновременно с человеком? Книга Иова - возможно, древнейшая книга В