Как растения ощущают температуру, как будущую Даму-Командора ордена Британской империи привлек в науку Жак-Ив Кусто и почему она не стала морским биологом, как стереотипы мешают женщинам заниматься наукой и при чем тут Трофим Лысенко, читайте в интервью с ботаником Кэролайн Дин.

— Кэролайн, что вы можете сказать о России? Знаете ли вы русских ученых, приходилось ли вам работать с кем-то из них? Что вы думаете о российской науке?*

— Мне не доводилось работать с российскими учеными. Я участвовала в нескольких рабочих группах, которые принимали решения по финансированию исследований, и там познакомилась с несколькими с русскими учеными, но в моей лаборатории не работал никто из России. Научно-исследовательский центр Джона Иннеса — это очень большой исследовательский институт, но к нам приезжает не так много людей из России, у нас нет аспирантов оттуда. Из очень многих стран приезжают, но не из вашей. Мне жаль, что так происходит.

— Многие магнолии еще не расцвели, потому что в Западной Европе была довольно холодная весна. Многие деревья, которые должны уже цвести, все еще не расцвели. Думаю, если будет одна теплая неделя, все зацветет разом.

— Да, но немного странно видеть цветущие растения при отрицательной температуре.

— Знаете, растения как бы наблюдают за тем, насколько долго держалась холодная погода. Это позволяет им «понимать», закончилась ли зима. Если холод держится на протяжении слишком долгого времени, растения воспринимают это как продолжение зимы и «удерживают» цветение. Но бывает и так, что, даже если до сих пор держатся низкие температуры, некоторые цветы распускаются просто потому, что им уже достаточно холода, по их «часам» зима уже заняла достаточный временной промежуток.

— Могу я вас попросить объяснить механизм, как растения получают информацию о температуре?

— Как они ощущают температуру?

— Да.

— Мы продолжаем работать над этим вопросом. Считается, что это одно из самых развитых «чувств» в природе. Что-то в клетке отслеживает температуру. Мы обнаружили, что, если мы «сломаем» один из клеточных механизмов, окажется, что все стебли становятся чувствительны к температуре и реагируют на малейшие ее изменения. Например, мы видим, что по ночам, когда становится очень холодно, самые низкие температуры запускают одни процессы, температуры ниже примерно десяти градусов подталкивают что-то другое, а если температура поднимается выше 15 градусов днем, то растения «думают»: «Хм, кажется, это уже не зима».

Так что чувствительность к температуре регулируется не одним и не двумя механизмами. Мы считаем, что их больше восьми, и они воздействуют на разные части процесса. Изменяются свойства клеточных мембран, текучесть жидкостей, меняется ДНК. Биохимические реакции замедляются с понижением температуры. И интересно, что глубокой ночью при очень низкой температуре в ДНК «включаются» некодирующие участки. Соответственно, мы считаем, что в ДНК есть чувствительная к температуре структура, и сейчас мы пытаемся в этом разобраться получше. Я думаю, температура ощущается так же, как и любой биохимический параметр, и это довольно сложный вопрос.

— Я начала интересоваться биологией в подростковом возрасте. Я смотрела по телевизору передачи Жака-Ива Кусто, морского биолога. Мне нравились передачи, и это привело меня к биологии.

— Мы тоже смотрели эти фильмы по советскому и российскому телевидению.

— Я надеялась, что, когда поступлю в университет, буду заниматься морской биологией, но там ее преподают очень скучно: «Вот эта кость принадлежит этой рыбе…» В то время, когда я училась в университете, я занималась биохимией, а мы никогда ею не занимались всерьез в школе, потому что школа никогда не могла себе позволить необходимое оборудование. И я полюбила эту дисциплину.

Так что я переключилась с морской биологии на биохимию, а потом у нас был один практикум, когда мы должны были выделять хлоропласты и помещать их в кислородный электрод Кларка. Хлоропласты вырабатывают кислород, и в реакции при участии света происходит транспорт электронов. Потом вы можете добавить ингибитор и остановить выработку кислорода в отдельной части растения. А если вы добавляете другие соединения, то это ослабляет действие ингибитора, и выработка кислорода возобновляется. Мне это очень понравилось! Это и привело меня в ботанику.

Тогда я занялась биологией растений и стала работать над моей диссертацией по хлоропластам. Это было время, когда можно было заниматься тем, что сейчас называют генной инженерией растений. К концу работы над диссертацией у меня было много возможностей, меня взяли на работу в калифорнийскую компанию. Там я исследовала, как можно оптимизировать процессы генетических изменений растений, мы клонировали гены… Это было удивительное время.

Многим людям кажется, что растения — это нечто странное, отличное от нас. На самом деле, когда вы переходите на уровень генов, вы не можете сказать, что это — ген растения или человека, они совершенно одинаковые. И 50% генов растений абсолютно такие же, как и гены человека. Вы можете ввести человеку гены растения, и они будут прекрасно работать. Итак, когда я жила в Калифорнии, я заинтересовалась сменой времен года, потому что в Англии сезоны очень сильно различаются, а в Калифорнии они очень сглажены. Однажды я пришла в цветочный магазин, купила клубни тюльпанов, и продавец сказал мне положить их в холодильник. Я захотела разобраться: зачем, что в этот момент происходит?

Интересно, что, если вы будете искать яровизацию в Интернете, вы найдете Трофима Лысенко. Вы знаете, мои познания в истории России не так хороши, но я знаю, что Лысенко был очень влиятельным в советском правительстве. Он верил, что условия среды наделяют растения полезными признаками, и верил в существование генов. В 1930-40-е годы шли споры о генетике, о механизмах наследования. Лысенко настаивал, что если взять озимую пшеницу и подвергнуть ее воздействию холода, то срок вызревания сократится, и урожай повысится. Но потом он осознал, что эти признаки не будут наследоваться, и нужно будет проводить яровизацию заново каждый год. Это стало одной из причин голода в России.

— В России Лысенко известен как антиученый, потому что противостоял генетике.

— Это правда. Тогда было много споров об основах наследования. Вавилов поддерживал генетику, и его, поскольку Лысенко был очень могущественным, сослали в ГУЛАГ и лишили возможности работать на многие годы. Но Вавилов на самом деле стал отцом исследований генетики пшеницы.

— Какие у вас планы на ближайшие исследования?

— Мы начали по-настоящему понимать механизмы «запоминания холода», о которых я говорила. Вы можете сделать растение, которое будет «помнить», что подвергалось воздействию холода. В клетке нет ничего статичного: все может быть в одном состоянии до наступления холода, измениться с похолоданием и затем оказаться в другом состоянии, которое наследуется через много-много делений клеток. И это изменение того же порядка, которое происходит в нашем теле, когда клетки эмбриона получают «инструкции», и их белки изменяются, чтобы образовались клетки кожи или костей. Клетки «помнят» эти инструкции, которые им дали всего один раз. И я очень хочу с помощью растений понять, как происходят эти молекулярные и эпигенетические изменения. Это фундаментальный вопрос.

— Вы получили премию L’Oréal-UNESCO «Для женщин в науке». Что вы думаете о проблеме женщин в науке? Есть ли такая проблема, как дискриминация?

— Я думаю, что все обстоит намного лучше, чем раньше, в том, что касается очевидной дискриминации (я говорю, опираясь на опыт работы в Великобритании — не знаю, как в России). Но все равно есть то, что называется невольным предубеждением. И это действительно ограничивает людей. Есть общественные ожидания, работающие на уровне подсознания. Например, что девочки должны играть в «дочки-матери», а мальчики — в «войну». Существуют стереотипы. Это сильно давит на женщин: им говорят, что они должны сосредоточиться на семье, а если они амбициозны, успешны и хотят многого добиться, это вызывает легкое неодобрение. Оно не выражается явно, но всегда присутствует.

Так что я думаю, что такая «невольная дискриминация» тормозит развитие общества и постоянно ставит перед женщинами вопрос: что они делают, насколько им нужно работать над своими исследованиями, а не заниматься семьей и детьми. Думаю, это очень сложная ситуация. Нам нужны ученые.

Вот, например, еда. Все думают, что нет никаких проблем с едой: она есть в магазинах. Но если население будет расти так же быстро, а глобальное потепление изменит температуру, уменьшатся доступные запасы воды. И тогда придется бороться, чтобы сохранить еду. Зерновых станет меньше, а население будет расти. Нам нужны ученые, которые хорошо понимают эту проблему и знают, как можно увеличить производство пищи. Поэтому очень важно убедить молодых женщин продолжать карьеру.

— В конце несколько более общих вопросов. С какими самыми серьезными, на ваш взгляд, проблемами сталкивается современная наука и ученые? Финансирование, оценка исследований, рецензирование статей?

— Финансирования в целом никогда не бывает достаточно. Впрочем, есть много источников средств, получить их сложно, но возможно.

Я думаю, самая серьезная проблема это количество информации, которой вы должны владеть, чтобы принимать верные решения, оставаться открытым новому и не останавливаться на одном маленьком проекте. Нужно быть очень гибким и использовать всю доступную информацию в своих исследованиях. Это довольно сложно при таком ее объеме, и я думаю, что люди недооценивают эту проблему.