Эта история не о том, как какой-нибудь мошенник ловко обманул учёных, собрал деньги недалеких инвесторов и смотался в закат. И даже не о том, как этого шарлатана поймали, справедливо осудили и в тюрьму посадили. На дезматче по обману в науке я расскажу, как недоразвитость технологии привела к большому псиопу, отголоски которого до сих пор разносятся по околобиологическому Интернету.

В 1931 году Макс Кнолль и Эрнст Руска построили первый прототип электронного микроскопа. И вскоре после этого электронную микроскопию начали применять для изучения живых существ, например бактерий. Много времени ушло на изобретение методов резки и фиксации образцов, чтобы на картинке было видно как можно больше деталей. Биологические объекты сами по себе плохо поглощают электроны, да к тому же еще и норовят разрушиться от всего подряд, и решать эти проблемы учёные стали соединениями осмия (например тетраоксидом осмия OsO₄).

В 1953 году свет увидела статья “Electron microscopy of ultra-thin sections of Bacteria” (Электронная микроскопия сверхтонких срезов бактерий), где были описаны срезы бактерии Bacillus cereus, приготовленные с помощью осмия. Во время изучения этой бактерии были найдены странные впячивания мембраны, которые авторы первоначально назвали “периферическими телами”. Через некоторое время за этими объектами закрепилось название “мезосомы”, и вот тут-то наша история и начинается по-настоящему.

Мезосомы (белые пустоты) в статье 1953 года, обнаруженные у клеток, находящихся в процессе деления.

Микробиологи начали разбираться, зачем же нужны эти мезосомы. Предполагалось, что мезосомы участвуют в делении клетки, так как их часто обнаруживали именно в клетках, находящихся в этом процессе. Нередко мезосомы находились в тесном контакте с ДНК, так что была выдвинута теория, что эти органеллы являются точками крепления ДНК или участвуют в процессе ее удвоения. Кроме того, поскольку мезосомы увеличивают площадь поверхности клетки, им приписывалась функция клеточного дыхания, ведь для этого процесса площадь поверхности критически важна. Таким образом, мезосомы в глазах ученых становились аналогами крист – впячиваний внутренней мембраны митохондрий у эукариот, выполняющих подобную функцию. Наконец, была предложена гипотеза о том, что мезосомы нужны для разделения внутренностей бактерий на компартменты – “комнаты” внутри клетки, развитые у эукариот, но отсутствующие у бактерий.

Но пока одни ученые сыпали догадками как из рога изобилия, другие начали сомневаться – а был ли мальчик? Первыми звоночками для скептиков стали данные о появлении мезосом под воздействием антибиотиков, а также едких веществ, используемых при фиксации бактерий. А жирную точку в истории периферических тел поставил новый метод подготовки проб для электронной микроскопии – замораживание-скалывание, который позволяет обойтись без добавления осмия в клетки. Выяснилось, что если не добавлять соединения осмия или другие реагенты, то никаких впячиваний мембраны через электронный микроскоп не видно! Мезосомы оказались всего лишь артефактами пробоподготовки, явлениями, связанными с повреждением мембраны. А что со связью с ДНК? Просто цитоплазма вокруг нее всего-то менее плотная, а впячивание мембраны “растет” в сторону наименьшего сопротивления – то есть прямо в сторону ДНК.

Образование мезосом под воздействием рифампицина (антибиотик) у Xanthomonas campestris.

Так зачем же я пишу про мезосомы? Ученые, которые находили у них бесчисленные функции, обмануть никого не хотели, они лишь пытались объяснить феномен, опираясь на доступные методы. Но статья, описывающая мезосомы как артефакт, вышла в 1984 году, а мезосомы до сих пор кочуют по разным источникам, наделяясь в них то одной, то другой функцией.

Безусловно, впячивания мембраны у бактерий существуют – например у цианобактерий складки мембраны нужны для фотосинтеза, а у нитрификаторов и метанокисляющих бактерий на таких складках происходят соответствующие биохимические процессы. Даже у других бактерий бывают впячивания, но не такие ярко выраженные, как артефакты-мезосомы, и при клеточном делении мембрана конечно же должна впячиваться, образуя перетяжку. Только вот название “мезосома”, как по мне, вносит большую путаницу в данной среде. Мы уже переросли стадию описания морфологии без возможности описать структуру. Так что лучше было бы называть вещи своими именами.

Автор: Роман Кобзарь

Оригинал

Мезосомы или обман научного зрения