Окунуться в глубины тайны

У науки, как и у природы, есть грани малозаметные и те, что видны сразу. К последним можно отнести, например, исследования мозга и его клеток или все, что связано с машинным обучением: об этом регулярно пишут научно-популярные издания. Темы, над которыми работал биолог, инженер и художник Анджело Вермёлен, скорее малозаметны.

Как биолог он занимался вещью весьма специфической: зубами комариных личинок. Теперь же он реализует свой неутолимый интерес к космическим путешествиям как инженер биосистем Делфтского технического университета. С 2009 года Вермёлен сотрудничает с программой Европейского космического агентства MELiSSA в рамках проекта разработки систем поддержания биологической жизни. В 2013 году в качестве первого добровольца он отправился на Гавайские острова для участия в программе симуляции условий жизни на Марсе HI-SEAS, реализуемой при поддержке NASA.

В 2019 году вместе с группой SEADS (Space Ecologies Art and Design), которую в свое время он сам помог учредить, Вермёлен отправил на Международную космическую станцию самореализующийся научно-художественный проект Ēngines of Ēternity, исследующий идею культурного бессмертия.

С. К.

О многом хотелось бы с вами поговорить, но меня особенно поразило то, что вы шесть лет работали над докторской диссертацией, посвященной зубам личинки комара.

В самом деле?

Да. Поэтому я хочу спросить, что вы узнали за шесть лет изучения зубов у этих личинок?

Это, разумеется, весьма специфическое знание, а не фундаментальные принципы. Если попытаться вкратце объяснить, о чем идет речь, то эти мелкие животные, эти личинки живут в тесном контакте с грязью.

С грязью?

С илом. С речным илом и водой. Они строят небольшие туннели и едят этот ил. Так что взаимоотношения между этими организмами и окружающей средой весьма тесные. При загрязнении окружающей среды многие вещества не растворяются в воде, а оседают в этом иле, в этой грязи. Организмы в этом случае моментально реагируют на загрязнение и начинают деформироваться.

И чем больше грязи, тем больше деформации?

Чем больше загрязнения, тем больше деформации. В этом состояла гипотеза моего исследования, причем были уже эмпирические данные, устанавливающие связь между загрязнением и деформацией. Но не все было ясно.

Простите, речь идет о любом загрязнении или…

В целом загрязнение водоемов бывает двух типов. Во-первых, органическое загрязнение – например, бытовые сточные воды. Они удобряют окружающую среду, запуская процессы, в ходе которых поглощается кислород. В итоге возникает нехватка кислорода, и рыба дохнет. Это один тип загрязнения. Интересно, что личинки в таких условиях прекрасно себя чувствуют. А почему? Потому что у них в крови гемоглобин, что странно – ведь мы связываем гемоглобин с человеком, с млекопитающими, – и они благодаря гемоглобину могут выживать и при недостатке кислорода. Таким образом они начинают доминировать в экосистеме. Меня всегда это удивляло: ты обогащаешь экосистему питательными веществами, и это приводит к снижению биоразнообразия.

В ней развивается какая-то одна культура?

Да, она становится монокультурной. Потому что один вид оказывается лучше приспособленным к новым условиям и при изобилии питательных веществ выигрывает конкуренцию у всех остальных. А те, в свою очередь, в новых условиях выжить не могут.

То есть получается, что разные бытовые отходы и говно этим личинкам только на пользу?

Бытовые и сельскохозяйственные отходы. Разлагаемые органические материалы.

Но есть, вы сказали, и второй тип загрязнения…

А второй тип загрязнения – это в основном типичные токсичные вещества: тяжелые металлы, пестициды, полиароматические углеводороды. Там их целый ряд.

И они, надо полагать, никому пользы не приносят?

Всегда найдется какой-нибудь организм, которому подобные химикаты пойдут на пользу, но в целом это токсический вид загрязнения. И у этих двух типов загрязнения совершенно разные последствия. При органическом загрязнении уменьшается количество кислорода и создается анаэробная среда, в которой гибнет почти все живое. При токсическом загрязнении организмы тоже гибнут, но сама среда может казаться чистейшей, хотя и полностью лишенной жизни. Но дело в том, что в реальности эти два типа загрязнения обычно взаимосвязаны. Если есть токсическое загрязнение, будет и органическое. Так что в итоге возникают среды, населенные множеством личинок с их гемоглобином, которые живут в иле, строят маленькие тоннели и подвергаются воздействию токсинов. Из-за этого у них деформируются зубы. Биомониторинг – вещь малоприятная; собственно, в наблюдении за этими деформациями он и состоит, но здесь есть еще один интересный научный вопрос. Представьте, что вам нужно вынести вердикт о состоянии определенной среды, сказать, насколько она здоровая, определить, чистая она или загрязненная. И все это нужно сделать, естественно, в рамках некоего бюджета. Что именно вы будете анализировать? Человечество производит тысячи химикалий. Надо что-то выбрать. И если выбрать неправильно, то можно спустить весь бюджет ни на что. Если не угадал с химикалиями, проанализировать заново возможности уже не будет. В этом-то и красота биомониторинга. Деформация – это комплексная биологическая реакция. Она дает возможность понять, как вся среда в целом влияет на организмы. Биомониторинг интересно совмещать с химическим и физическим анализом. А во-вторых – и об этом, собственно, я и писал диссертацию – трудность изучения загрязненных сред связана, опять же, с тем, что этот процесс пытаются втиснуть в ньютоновскую парадигму. Делается химический анализ, и затем исследуется влияние на организм каждого отдельного загрязняющего агента. И этими исследованиями потом пользуются компании. Они берут отдельные химические элементы и говорят: мы исследовали воздействие этого элемента на организм и пришли к выводу, что он безвреден. Но ведь токсичный эффект имеет сочетание разных элементов, и об этом часто умалчивают, потому что это уже сложно. Два загрязняющих агента, одновременно воздействующие на организм, дают более сильный эффект. А если таких веществ тысяча и все они воздействуют одновременно – а именно так всюду и происходит, – то эффект будет значительно сильнее. Именно поэтому биомониторинг так важен. Это не просто вспомогательный анализ по отношению к химическому и физическому. Он дает комплексный взгляд на последствия антропогенных загрязнений.

Не могли бы вы дать психологический портрет 22-летнего юноши, а именно столько вам было в 1993 году, который начинает интересоваться зубами личинок, оставив без внимания миллиард других вещей и событий, происходящих в мире?

Хорошо, но тут уже речь заходит о том, как устроена наука. Я с детства знал, что стану экологом. Меня всегда интересовало загрязнение окружающей среды, но это вовсе не то, что я в итоге делал. В науке приходится смотреть, чем уже занимаются. Я огляделся, увидел это направление и подумал: годится.

Вы имеете в виду изучение зубов у личинок?

Да, уже шли лабораторные исследования. Я стал в них участвовать, когда писал магистерскую диссертацию. Да и докторская моя, по сути, о том же.