Մարդու օրգանիզմը բաղկացած է տրիլիոնավոր բջիջներից, և դրանցից յուրաքանչյուրը մի բարդ բայոլոգիական համակարգ է, որն ընդունակ է ընկալել տեղեկատվություն, ռեսուրսներ փոխանակել հարևան բջիջների հետ, հարմարվել շրջակա միջավայրի փոփոխություններին և պահպանել մոլեկուլային հիշողություն սեփական ծագման մասին: Նոր հետազոտությունները ստիպում են գիտնականներին նորովի նայել այս միկրոսկոպիկ կառույցների հնարավորություններին՝ ընդհուպ մինչև հասուն բջիջների՝ իրենց սաղմնային անցյալի մասին տեղեկատվությունը պահպանելու և որոշակի պայմաններում վերականգնելու ունակությունը:

Կյանքի ամենափոքր և միևնույն ժամանակ հիմնական միավոր

Բջիջը կյանքի ամենափոքր և միևնույն ժամանակ հիմնական միավորն է, որի վրա կառուցվում են մարդու օրգանիզմի բոլոր գործընթացները: Տիպիկ մարդկային բջիջը շրջապատված է թաղանթով (մեմբրանով) և լցված է ցիտոպլազմայով, որի ներսում գտնվում են օրգանոիդները (օրգանելները)՝ մասնագիտացված գործառույթներ իրականացնող կառույցները: Օրինակ՝ միտոքոնդրիումները պատասխանատու են էներգիայի արտադրության համար, իսկ կորիզը պարունակում է գենետիկական նյութ՝ ԴՆԹ-ի տեսքով:

Ընդ որում, բջջային աշխարհի մասշտաբները դժվար է պատկերացնել: Գնդասեղի գլխիկի մակերեսին կարող էր տեղավորվել միջին չափսի շուրջ 10 հազար բջիջ: Սակայն միկրոսկոպիկ չափսերը չեն նշանակում կառուցվածքի պարզություն. մեկ մարդկային բջջում հաշվվում է մոտ 37 օրգանոիդ, շուրջ 12 հազար տարբեր սպիտակուցներ և մոտ 42 միլիոն սպիտակուցային մոլեկուլ:

Բջիջները կարողանում են «հաղորդակցվել»

Բջիջները մեկուսացված չեն գոյատևում: Նրանց աշխատանքի զգալի մասը կապված է նաև շրջակա հյուսվածքի վիճակի պահպանման հետ, այլ ոչ միայն սեփական գոյատևման:

Բջջային հաղորդակցությունն անհրաժեշտ է հյուսվածքներում հավասարակշռությունը պահպանելու, տարբեր գործընթացներ կոորդինացնելու (համակարգելու) և արտաքին միջավայրի փոփոխություններին արձագանքելու համար: Ընդ որում, բջիջներն ընդունակ են նաև անմիջականորեն միմյանց փոխանցել անհրաժեշտ նյութեր, այլ ոչ թե պարզապես քիմիական ազդանշաններ:

Նման փոխանակման մեխանիզմներից մեկն են դարձել վերջերս հայտնաբերված թունելային նանոխողովակները (tunnelling nanotubules, TNT): Եթե բջիջը սթրես է ապրում կամ հիվանդանում է և օգնության քիմիական ազդանշան է ուղարկում, հարևան բջիջները կարող են դեպի այն ձգել խոռոչավոր խողովակներ: Դրանց միջով փոխանցվում են անհրաժեշտ ռեսուրսները՝ ՌՆԹ, սպիտակուցներ և նույնիսկ ամբողջական օրգանոիդներ:

Բջիջներն ունեն նյութերի փոխանակման այլ եղանակներ ևս, մասնավորապես՝ միջբջջային կոնտակտները, որոնք հայտնի են որպես «gap junctions» (ճեղքային կոնտակտներ), ինչպես նաև էկզոսոմները:

Այսպիսով, հյուսվածքը սոսկ առանձին բջիջների համախումբ չէ, այլ մի համակարգ, որում դրա տարրերը մշտապես փոխազդում են և օգնում միմյանց պահպանել կայունությունը:

Բջիջները պահպանում են իրենց անցյալի հիշողությունը

Էլ ավելի անսպասելի էր բջջային հիշողության հետ կապված հայտնագործությունը:

Դանա-Ֆարբերի քաղցկեղի ինստիտուտի հետազոտողները պարզել են, որ հասուն հյուսվածքները պահպանում են ԴՆԹ-ում գրանցված տեղեկատվությունը այն էմբրիոնալ բջիջների մասին, որոնցից դրանք ձևավորվել են: Ավելին, պարզվել է, որ այդ հիշողությունը պարտադիր չէ, որ հավերժ անհասանելի մնա. որոշակի պայմաններում այն կարելի է վերականգնել:

Հայտնագործությունը կարող է փոխել պատկերացումները բջիջների հնարավորությունների մասին և նշանակություն ունենալ դեգեներատիվ ու այլ հիվանդությունների ապագա ուսումնասիրության համար: Մասնավորապես, այն կարող է օգնել հասկանալ, թե ինչպես կարող են առողջ բջիջները «որսալ» օնկոլոգիական փոփոխությունները:

Այլ հետազոտություններ ցույց են տալիս, թե որքան բարդ կարող են լինել հյուսվածքների ինքնակարգավորման մեխանիզմները: Պաստերի ինստիտուտի գիտնականները հայտնաբերել են մի գործընթաց, որի ընթացքում մահացող բջիջները ժամանակավորապես պաշտպանում են հարևան բջիջներին կործանումից: Շնորհիվ դրա՝ հյուսվածքը հնարավորություն է ստանում պահպանել կայունությունը և շարունակել նորացումը:

Ինչ «գիտեն» բջիջները շրջակա աշխարհի մասին

Բջիջներին ստիպված են մշտապես հարմարվել այն պայմաններին, որոնցում գոյություն ունեն: Ընդ որում, մարդն ստեղծում է դրանց համար լրացուցիչ ծանրաբեռնվածություն, որին դրանք ի սկզբանե նախատեսված չեն եղել դիմակայելու:

Երկարատև ծխելը, ալկոհոլի օգտագործումը և արևի ճառագայթման ազդեցությունը կարող են հանգեցնել անդարձելի վնասվածքների: Վտանգ են ներկայացնում նաև աղմուկը, շրջակա միջավայրի աղտոտվածությունը, ճառագայթումն ու միկրոպլաստիկը: Հատկապես խոցելի են մաշկի, բերանի խոռոչի լորձաթաղանթի, թոքերի և աղիների բջիջները, այսինքն՝ նրանք, որոնք անմիջականորեն շփվում են արտաքին միջավայրի հետ:

Ընդ որում, բջջին պարտադիր չէ ունենալ գիտակցություն կամ բանականություն՝ մարդկային ընկալմամբ, որպեսզի դրսևորի բարդ հարմարվողական (ադապտիվ) վարքագիծ: Այն տիրապետում է իր գործառույթները կատարելու համար անհրաժեշտ տեղեկատվությանը՝ սկսած հիմնարար խնդրից՝ ինքնապահպանումից: Օգտագործելով հասանելի էներգիան՝ բջիջն ընդունակ է հարմարվել տեղային պայմաններին այնպես, որ բարձրացնի իր գոյատևման շանսերը:

Իսկ երբ առանձին բջիջները միավորվում են ավելի խոշոր և բարդ համակարգերում, ի հայտ է գալիս արդեն կազմակերպման հավաքական մակարդակը: Որքան ավելի բարդ են դառնում նման ցանցերը, այնքան մեծանում է տեղեկատվություն մշակելու և հարմարվելու նրանց համախումբ կարողությունը:

ԴՆԹ, որը մնում է շրջակա միջավայրում

Կենդանի օրգանիզմների ևս մեկ առանձնահատկություն կապված է այսպես կոչված էկոլոգիական ԴՆԹ-ի (eDNA) հետ: Բոլոր կենդանի օրգանիզմներն արտազատում են գենետիկական նյութի փոքր քանակություններ արտաքին միջավայր: Այդ հատվածները կարող են գտնվել օդում, ջրում, ձյան մեջ, կաթում, խոտի վրա, տների և կահույքի մակերեսներին:

Տեխնոլոգիաների զարգացումը գիտնականներին թույլ է տալիս ավելի ու ավելի շատ տեղեկատվություն կորզել նույնիսկ նման ԴՆԹ-ի չափազանց փոքր նմուշներից:

Սենտ Օգաստինում գտնվող Ֆլորիդայի համալսարանին կից Ծովային բայոլոգիայի լաբորատորիայի և Ուիթնիի ծովային կրիաների հիվանդանոցի հետազոտողները կարողացել են բժշկական և ժառանգական տեղեկատվություն ստանալ մարդկային ԴՆԹ-ի հետքային հատվածներից, որոնք հայտնաբերվել են շրջակա միջավայրում:

Սա նշանակում է, որ մարդու գենետիկական նյութը պարտադիր չէ, որ մնա նրա օրգանիզմի ներսում: Որոշակի իմաստով, շրջակա միջավայրը կարող է պահպանել այն մարդկանց մոլեկուլային հետքերը, որոնք մի ժամանակ գտնվել են այնտեղ:

Կարո՞ղ է արդյոք շրջակա ԴՆԹ-ն պահպանել հուզական հետք

Շրջակա միջավայրում գենետիկական հետքեր թողնելու կենդանի օրգանիզմների ունակությունը ստիպում է մտածել նաև մեկ այլ հարցի շուրջ. կարո՞ղ է արդյոք նման տեղեկատվությունը որևէ առնչություն ունենալ երևույթների հետ, որոնք մարդիկ հաճախ ընկալում են որպես անբացատրելի:

Psychology Today-ը մեջբերում է Օնտարիոյում տեղի ունեցած մի դեպք. ամուսինները ռիելթորի հետ մտել են մի հին շենք, որը ծրագրում էին գնել: Տանը տղամարդն անսպասելիորեն լսել է երեխաների լաց և ճիչեր ու, վախենալով, դուրս է եկել փողոցի հակառակ կողմը: Ավելի ուշ ռիելթորը պատմել է, որ մոտ մեկ դար առաջ այդ տանը գտնվել է որբանոց: Ընդ որում, ո՛չ տղամարդը, ո՛չ նրա կինը չեն իմացել շենքի պատմության մասին:

Նմանատիպ պատմությունները հաճախ դառնում են վայրերի «հիշողության», ուրվականների, սպիրիտիկ սեանսների և այլ անբացատրելի երևույթների մասին պատմությունների մաս: Բայց կարելի՞ է արդյոք դրանք կապել նրա հետ, ինչ ժամանակակից գիտությունը գիտի էկոլոգիական ԴՆԹ-ի մասին:

Հայտնի է, որ գենետիկական նյութի միկրոսկոպիկ հատվածները (ֆրագմենտները) մշտապես հայտնվում են արտաքին միջավայրում և կարող են պահպանվել օդում, ջրում ու տարբեր մակերեսներին: Ավելին, ժամանակակից տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս նման հետքերից կորզել ավելի ու ավելի մանրամասն տեղեկատվություն, ներառյալ բժշկական և ժառանգական տվյալներ:

Այստեղից ծնվում է մի շատ ավելի համարձակ հիպոթեզ (վարկած). հնարավոր է արդյոք, որ որոշ դեպքերում մարդն ինչ-որ կերպ ունակ լինի ընկալելու տեղեկատվություն՝ կապված որոշակի վայրում գտնված մարդկանց գենետիկական հետքերի հետ: Եվ կարո՞ղ է արդյոք հազարամյակների ընթացքում կուտակված գենետիկական նյութը որևէ առնչություն ունենալ այն բանի հետ, ինչը Կառլ Յունգն անվանում էր «հավաքական անգիտակցական»:

Այսօրվա դրությամբ սա մնում է ենթադրություն, այլ ոչ թե հաստատված գիտական փաստ: Էկոլոգիական ԴՆԹ-ի հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ շրջակա միջավայրն իսկապես պարունակում է հսկայական քանակությամբ բայոլոգիական տեղեկատվություն, սակայն գիտական տվյալներ, որոնք կհաստատեն դրա միջոցով անցյալի մարդկանց ապրումները կամ էմոցիաները «կարդալու» մարդու ունակությունը, դեռևս չկան:

Այնուամենայնիվ, ԴՆԹ-ի հետքերից ավելի ու ավելի շատ տեղեկատվություն կորզելու բուն հնարավորությունը ցույց է տալիս, թե կենդանի օրգանիզմների մասին որքան մեծ քանակությամբ տվյալներ կարող են պահպանվել իրենց մարմնից դուրս: Եվ սա ընդամենը պատճառներից մեկն է, որոնցով բջիջների աշխարհն ավելի բարդ է ստացվում, քան կարելի էր ենթադրել՝ դրանց նայելով միայն մանրադիտակի միջով: