Теорія неймовірності - Максим Іванович Дідрук

Іще один приклад взаємовигідної співпраці між клітинними формами життя та вірусами виявила професорка Мерилін Руссінк у Єллоустонському національному парку Вайомінгу. Професорка розглядала тропічний різновид проса з назвою Dicanthelium lanuginosum і його симбіотичного партнера — гриб із роду Curvularia. Метою було встановити, як симбіоз між грибами та рослиною допомагає останній виживати в посушливій екосистемі за високих температур. У ході проведення експериментів виявилося, що ні просо, ні гриби самі собою не здатні витримувати температуру ґрунту понад 38 °C, зате коли гриби проникають у тканини проса, виживають обоє. Детальніше вивчення їхньої спілки розкрило присутність третього активного члена — вірусу. Гриб Curvularia був заражений вірусом, і коли Мерилін Руссінк вилікувала його, з’ясувалося, що гриб утратив спроможність забезпечувати просу жаростійкість. Щоб остаточно підтвердити причетність вірусу, професорка повторно заразила ним грибок, що відразу відновило стійкість проса до високої температури. Спілка між рослиною та грибом не діяла без третього симбіонта — вірусу.

А як щодо людей? Чи є приклади позитивного впливу вірусів і на нас також?

До 10 % людського геному становлять так звані ендогенні ретровіруси. Це залишки древніх вірусів, які колись із певних причин відмовилися інфікувати наших предків і натомість вбудували свій геном у зародкові клітини. Відтоді вони передаються спадково від людини до людини. Іноді ці вставки є просто генетичним сміттям, а іноді еволюція залучає їх до виконання певних функцій. 2000 року зразу дві групи вчених досліджували один такий ендогенний ретровірус, вбудований у сьому хромосому ДНК людини. Зокрема, їх цікавив ген із назвою єпу. Колись цей ген кодував капсид, тобто зовнішню оболонку вірусу, зате тепер він кодує білок із назвою синцитин-1. Цей білок експресується в клітинах зовнішнього шару плаценти, формуючи синцитій, надзвичайно тонку суцільну мембрану, яка розділяє кровообіг матері та плода. Оскільки половина антигенів зародка отримані від батька, імунна система матері сприймає їх як чужорідні, а мембрана допомагає захистити плід від атак імунних клітин матері. На сьогодні вченим відомі щонайменше дванадцять ендогенних ретровірусів у ДНК людини, які відіграють значущу роль у розмноженні. Принаймні п’ять із них безпосередньо залучені у формування плаценти. Висновок із цього очевидний: без ретровірусів не існувало би плацентарних ссавців. Тобто нас із вами.

Тож коли наступного разу почуєте, як хтось обзиває віруси генетичними паразитами, зупиніть невігласа та скажіть, що правильно казати «внутрішньоклітинні симбіонти».

Прогрес

Кількість нових знань, які генерує людство, неухильно зростає. Сучасна людина протягом одного лише місяця обробляє стільки само інформації, скільки людина XVII століття опрацьовувала впродовж усього життя. За прогнозами компанії International Data Corporation, найближчими роками кількість даних на планеті подвоюватиметься принаймні що два роки. З’являються нові винаходи, нові технології, еволюціонує наша мораль. Усе начебто мчить уперед. І тому думка, що технологічний прогрес є процесом не тільки неперервним, а й таким, який постійно пришвидшується, сьогодні постає начебто непорушною істиною. Втім, це не так. У природі не існує фундаментального закону, який гарантував би нам постійне експоненційне зростання. Знайдеться чимало сторонніх факторів — і природних, і соціальних, — які впливають на прогрес, і вони здатні не лише сповільнити його, а й розвернути все навспак. Отож спробуємо розібратися, що й до чого.

Пів століття тому один із засновників компанії Intel Гордон Мур спостеріг емпіричну залежність, яку згодом назвали законом Мура. Він зауважив, що кількість транзисторів, які поміщаються на одному кристалі інтегральної мікросхеми, подвоюється що півтора-два роки. Тривалий час закон Мура працював як годинник. Транзистори зменшувалися, потужність техніки експоненційно зростала. А потім дещо трапилося. 2010 року відстань між транзисторами стала такою малою, що виникло перетікання струму (грубо кажучи, електрони перескакували з однієї ділянки на іншу), що унеможливлювало нормальну роботу мікросхем. Проблему зрештою розв’язали, але про стрімке експоненційне зростання можна було забути. Ймовірно, ви самі це відчули. Років десять тому кожен новий смартфон, який ви купували, був потужнішим і легшим за попередній, а за останні п’ять років ситуація змінилася. Смартфони й досі потужнішають — не так щоби дуже, та все ж, але вже не легшають. І не за горами той час, коли не зростатиме й потужність.

Причина проста: ми підійшли до межі. Варто розуміти, що закон Мура насправді — ніякий не закон. Це просто тенденція, яку підхльостувала динаміка розвитку ринку. Сьогодні компанія IBM може друкувати транзистори розміром 1 нанометр, це тільки 10 атомів завтовшки. Ще зовсім трохи — і ми більше не зможемо виготовляти менші транзистори. Ми ось-ось упремося в нездоланні фізичні обмеження, після яких або почнеться застій, або ж виробникам мікросхем доведеться братися за принципово нові матеріали чи технології. І такий перехід не буде ані швидким, ані безболісним. Оскільки на появу квантового комп’ютера найближчим часом очікувати не варто, із 2030-х років зростання потужності наших обчислювальних машин може припинитися взагалі. Тобто технологічної сингулярності, настання якої так завзято пророкує футуролог Реймонд Курцвайл, не буде. Точно не в цьому столітті.

Іще один приклад нерівномірності прогресу — це літаки. Щойно брати Райти здійснили перший в історії керований політ, авіація стрімко рвонула вперед. У грудні 1903-го райтівський «Флаєр-1» піднявся на висоту 3 метри та протримався в повітрі 12 секунд, а вже за одинадцять років американський підприємець Персиваль Фензлер організував перший комерційний рейс, який сполучав Санкт-Петербург і Тампу, що у Флориді. Крихітний тканинно-дерев’яний біплан долав 30 кілометрів за 23 хвилини. Ще за тринадцять років Чарльз Ліндберг уперше перетнув Атлантику, за 33 години пролетівши від Нью-Йорка до Парижа на повністю металевому моноплані Spirit of St. Louis. За час Другої світової війни швидкість літаків збільшилася вдвічі, до понад 300 кілометрів на годину. А 1952-го розпочалася реактивна ера. З кожним роком авіалайнери швидшали, злітали дедалі вище й добиралися чимраз далі. Шістдесяті та сімдесяті роки взагалі вважають золотою ерою комерційної авіації. 1976-го з’явився надзвуковий «Конкорд», який міг дістатися від Лондона до Нью-Йорка за три години. А потім… усе зупинилося. «Конкордів» збудували всього двадцять, бо виявилося, що вони страшенно неекономічні, шумні та дорогі. Надзвуковий лайнер вимагав 22 години обслуговування на кожну годину польоту. Протягом наступних десятиліть продовжували з’являтися нові моделі, й так, вони були дещо економічнішими, трохи менш шумними, аналогові елементи керування помалу змінювалися цифровими, проте дальність, висота та швидкість їхнього польоту разюче не