И сказал Бог: да соберется вода, которая под небом, в одно место и да явится суша. И стало так.
Бытие 1: 9-10

Тому, кто жаждет подтверждения, что сказанное в Торе совпадает с современными научными представлениями, я предлагаю внимательно перечесть эпиграф к этой заметке. Он явно говорит о том, что на поверхности первозданной Земли имела место 1 (прописью - одна) суша и окружавшее ее 1 (прописью одно) «собрание вод», которое Бог назвал «морями». Но поскольку, судя по тексту, это было единое собрание морей, то лучше прямо так и говорить: 1 (прописью один) океан. И смотрите: ведь это в точности описывает то состояние, когда все будущие континенты Земли являли собой единый суперконтинент, окруженный единым океаном. А ведь именно так рисует прошлое Земли современная геология: 200 или сколько-то там миллионов лет назад все континенты были собраны в единый супер-континент Пангея, окруженный единым океаном.

Тут бы любителю параллелей между Торой и наукой радоваться и гимны петь, да вот заковыка: наука геология, нарисовав эту (в точности библейскую) картину, на этом не останавливается. Так-то оно так, говорит она, но так было не всегда. До Пангеи, - говорит современная геология, - на Земле было несколько континентов, которые возникли при распаде предыдущего супер-континента – Родинии. А до Родинии был еще супер-континент, и еще. Все они, пожив свое, распадались на отдельные материки и острова, которые, тоже побыв свое, снова собирались затем воедино. И даже на Пангее дело не кончится, потому что вот-вот грядет эпоха нового супер-континента, который соберется в Арктике вокруг Северного полюса. И геологи уже дали ему имя – Амазия.

Увы, такая история Земли не соответствует Слову Божьему. Зря я поспешил обрадовать верующих.

И тут набрякает злоба: кто ж это Господу такую ножку подставил?! У геологов и на это есть имя. Тектоника плит, говорят они, вот что создает и разрушает супер-континенты, попутно разделяя единые океаны на моря и снова собирая моря в единые океаны. Земля, говорят они, это многослойный шар, и предпоследний его слой – это раскаленная и вязкая жидкость, или магма. Называется этот слой «верхняя мантия», и по этой мантии медленно (максимум по 100 мм в год) скользят гигантские твердые плиты, которые вместе образуют самый последний, верхний слой Земли – т.н. литосферу. Плиты эти (их 8 больших и чуть побольше малых) несут на себе материки и острова. В силу движения плит материки иногда сходятся друг с другом, образуя супер-континенты, а потом расходятся, и тогда в промежутке между ними появляется вода и образуется отдельное море или даже отдельный океан.

Но плиты не сами расходятся. Им помогает магма. В тех местах, где две или три плиты стыкуются друг с другом, остается щель. И раскаленная магма выпирает снизу в эту щель. Она остывает и затвердевает в виде хребта, и этот новообразованный хребет немного раздвигает собой сами плиты. А в щель посреди этого хребта застывшей магмы тут же выпирает следующая порция раскаленного вещества. И все повторяется. Это растущее пространство между плитами постепенно заполняется водой, и так образуется отдельное море или даже океан.

Я взялся рассказывать об этом, потому что не далее, как в июле нынешнего года, два геолога из Утрехтского университета (Нидерланды) показали, что именно так 180 млн лет назад образовался наш великий Тихий океан, ныне занимающий треть всей поверхности Земли. Я не буду вдаваться в детали их соображений и аргументов, скажу лишь, что по их данным и расчетам этот океан должен был зародиться в такой точке, где сходились сразу три плиты, причем каждая скользила относительно соседки, но при этом упиралась в другую соседку. Оказывается, такой «тройной стык» неустойчив. Он начинает бурно расширяться, создавая место для океана. Авторы даже нашли то место, где этот исходный стык находился, - в несколько сотнях км к востоку от Марианской впадины - самой глубокой (10 с лишним км) впадины на земном шаре).

У некоторых вышеобиженных читателей уже наверняка вертятся на языке ехидные вопросы: а откуда вообще известно про эти плиты? Кто видел, что океаны образуются именно так, а не по слову Божьему? И куда, интересно, расходятся те плиты, между которыми, по вашим словам. растет океанское дно? Ведь их противоположные стороны должны упираться в другие плиты!

Сочувствую, но на все эти вопросы есть ответы. Плиты, расходящиеся из-за выпирания магмы и дающие начало океанам, действительно упираются другими своими «боками» в плиты, несущие на себе материки. Но в этом месте они уходят под материковые плиты, погружаясь в раскаленную мантию. Там их вещество переплавляется и выдавливается потом в щель на дне океана, между океанским плитами.

Подтверждение этой картины, было получено в 1960-е годы, когда британские геологи Вайн и Мэттьюз обнаружили, что на дне океанов вещество разделено на полосы застывшей магмы, идущие параллельно щели между плитами, и направление магнитного поля в каждой следующей полосе меняется на противоположное (потому что за то время, пока возникает новая такая полоса, магнитные полюса Земли успевают очередной раз перевернуться).

Это открытие положило конец полувековому спору о том, справедлива ли гипотеза движения материков, выдвинутая в 1912 году Альфредом Вегенером. Эту гипотезу выдвигали и ранее, на основании сходства животных и растений на разных материках, но только Вегенер подкрепил ее изучением береговых линий шельфов Африки, Америки и Европы и другими серьезными геологическими доводами.

Кстати, тектоника плит убедительно объясняет также образование гор. Все три типа земных гор – вулканические, складчатые и глыбовые – образуются в результате столкновения плит или подползания их друг под друга, и об этом говорит расположение главных горных хребтов и цепей вулканов вдоль границ тектонических плит (особенно вокруг Тихого океана). Интереснейшим примером тому являются Гималаи. Исследования показали, что Индия в свое время представляла собой часть огромного континента Гондвана, лежавшего вокруг Южного полюса. Примерно 130 млн лет назад эта плита раскололась на плиты, несущие на себе Антарктику, Австралию и Индию. И спустя еще 80 млн лет Индийская плита оказалась на нынешнем своем месте. Расчет показывает, что она плыла на север со скоростью 20 см в год, т.е. вдвое больше максимальной, и понято, что, врезавшись на этой скорости в Евразийскую плиту, она смяла ее и выдавила наверх огромные горные складки – Гималаи и Тибет. В 2007 году немецкий геолог Кинд нашел объяснение такой скорости движения Индии: измерив толщину Индийской плиты он нашел, что она вдвое «тоньше» Австралийской и Антарктической плит.

Как же возникло это движение плит? Ученые полагают, что в первые 1-1.5 млрд лет после образования Земли мантия была еще слишком горячей, а уже затвердевшая кора над ней - слишком тонкой. Но по мере остывания мантии эта кора становилась все толще и тяжелее, пока, наконец, в некоторых местах, где магма вырвалась наружу и разорвала кору, отдельные оторванные участки могли уже утонуть в мантии, освободив место для начала движения континентальных плит.

И действительно, опубликованные в июле нынешнего года исследования американского геолога Танга и его коллег показали, что примерно 3 млрд лет назад кора Земли претерпела важное изменение – она стала вдвое беднее магнием и некоторыми другими элементами. Это способствовало появлению воды под такой корой, а вода способствовала образованию гранита, т.е. утяжелению коры (гранит сегодня образует нижние слои всех материковых плит). Этот процесс требовал большого количества воды и потому, как считают некоторые геологи, не мог произойти на планетах, где первичной воды сохранилось мало (Венера и Марс).

Впрочем, вопрос о времени начала тектоники плит на Земле (и о ее возможном прекращении в будущем), равно как и вопрос о возможности или невозможности ее появления на других планетах, включая внесолнечные, все еще остаются предметом спора. Ясно одно – именно тектоника плит привела к появлению главного отличия Земли от других планет- наличию огромных океанов и морей, которые сделали возможным появление жизни.

Странно поэтому, что Господь не упомянул ее при сотворении мира.

***********************************************************************************************************************************

Искусственная яйцеклетка

17 октября сего года ученые из японского университета в Киото Хайяши и Сайтури сообщили в журнале Nature, что им удалось создать из клеток кожи мышей искусственные яйцеклетки и вырастить из них (путем искусственного оплодотворения) группу здоровых мышат.

К этому успеху исследователи шли долгие годы. Сначала опыты проводились на т.н. эмбриональных стволовых клетках (ES). Это те клетки, которые откладываются в эмбрионе «про запас», на самых ранних стадиях развития, чтобы ими впоследствии заменять различные отжившие или испортившиеся специализированные клетки. Поэтому ES должны иметь «потенцию» превращаться во все те клетки, которые им придется заменять, они должны быть «плюрипотентными». На более поздней стадии развития эмбриона часть ES превращается в «олигопотентные», т.е. способны заменять лишь клетки некоторых специализированных видов. Их называют еще «предшественниками», или «прогениторами» (PGС), этих специализированных клеток.

В 2006 г. японский ученый Яманака нашел простой способ превращать взрослые, уже специализированные клетки организма (например, клетки кожи) в подобие эмбриональных клеток; существенная разница состояла лишь в том, что эти «индуцированные» плюрипотентные клетки (iPS) не могли делиться бесконечно, как настоящие ES. В 2012 г. Хайяши и Сайтури, идя путем Яманаки, сумели превратить клетки мышиной кожи в iPS, а затем превратить эти iPS в предшественники (PGC) – мышиных яйцеклеток. Но само превращение этих PGC в зрелые яйцеклетки требовало переноса их в яичники живой мыши.

В июне 2016 г. Обата в Токио сумел извлечь PGC яйцеклетки из яичника живой мыши и трансформировать ее в зрелую яйцеклетку прямо в лабораторной чашке, не возвращая в яичник. И вот теперь эта троица объединила два своих достижения и прошла весь путь: клетка кожи - iPS – PGC яйцеклетки – зрелая яйцеклетка – в лаборатории. Единственное, что понадобилось добавить в чашку, – это некоторое число клеток живого яичника. А затем, произведя искусственное оплодотворение этих искусственных яйцеклеток, исследователи получили 26 здоровых и нормальных - на вид – мышат. Подчеркну «на вид», потому что в организме этих мышат еще могут скрываться разного рода аномалии. И хотя часть этих мышат, повзрослев, уже произвела на свет следующее поколение, скрытые аномалии еще могут проявиться. Не случайно из всех полученных таким путем искусственных яйцеклеток только 3.5% (!) дали здоровое потомство.

И тем не менее это огромный научный успех. Он имеет и практическое значение: со временем, быть может, станет возможным таким же манером создавать из клеток кожи искусственные яйцеклетки женщин, у которых почему-либо не работают яичники, и эти женщины смогут обрести потомство. Любопытно, что почти одновременно с Хайяши и Сайтури группа китайских ученых сообщила об успешном создании искусственного – правда, рудиментарного – мышиного сперматозоида (Zhou, Q. et al. Cell Stem Cell 18, 330–340), что открывает аналогичные перспективы для мужчин с нарушенным сперматогенезом. Так что можно думать, что теперь эти группы будут искать пути переноса своих методов на людей.

На этих путях уже есть важное продвижение. В 2014 году группа израильского ученого Ханны из института Вейцмана сумела создать первые искусственные человеческие PGC – предшественники сперматозоидов и яйцеклеток. Ханна не стал подсаживать эти PGC людям для созревания, но сейчас он заявил, что намерен усовершенствовать методы Хайяши и Сайтури для превращения этих PGC в зрелые человеческие сперматозоиды и яйцеклетки в лабораторных условиях без помощи клеток яичников или яичек. Хайяши же хочет сделать то же самое, но из клеток кожи.

Разумеется, новые достижения уже породили понятные этические дебаты, но это не отменяет их важного научного и возможного (в дальнем плане) практического значения.

Рафаил Нудельман
"Окна", 1.12.2016