…Если выпьешь слишком много из бутылки, на которой… написано «Яд!», то почти наверняка тебе не поздоровится (то есть состояние твоего здоровья может ухудшиться).

Льюис Кэрролл.

Алиса в Стране чудес (1865)

Тысячелетиями палачи и наемные убийцы обращались к семенам в поисках все новых способов убийства. Растительное царство вообще предлагает большое разнообразие токсинов, но семена в этом смысле обладают явным преимуществом: они удобны в хранении и высокоэффективны. Семена являются самой ядовитой частью болиголова пятнистого, ставшего причиной смерти Сократа, и белой чемерицы, подозреваемой в убийстве Александра Македонского. Чилибуха дает семена настолько коварные, что заслужила прозвище «рвотный орех», и их яд участвовал в убийствах множества людей, от президента Турции до молодой женщины, которую выбрал своей жертвой викторианский серийный убийца, доктор Томас Крим. На Мадагаскаре и в Юго-Восточной Азии сотни смертей каждый год происходят из-за плодов растения, характерного для солончаков и известного как «дерево самоубийц». Смертоносный потенциал семян не укрылся и от Уильяма Шекспира, когда ему потребовалась правдоподобная отрава, которую можно было бы влить в ухо отцу Гамлета. Большинство ученых соглашаются, что «прокажающий настой» наверняка был экстрактом семян белены; а любители детективов знают, что Артур Конан Дойл взял за основу «ноги дьявола», едва не убившей Холмса и Ватсона, смертоносный калабарский боб из Западной Африки. Эти растения вырабатывают алкалоиды в качестве ядов, но следователи по делу Маркова быстро сошлись во мнении, что в данном случае был использован токсин более необычный, более смертоносный и более сложный для выявления. Это вещество, с которым корпорация моторных масел Castrol нечаянно попала в точку, сделав девизом компании фразу «Больше, чем просто масло!».

В начале своей деятельности Castrol разработала рецептуру для смазочных масел, получаемых из касторовых бобов — семян клещевины обыкновенной, многолетнего африканского кустарника, родственного молочаям, — в их честь компания и получила свое название. Бобы клещевины хранят бо́льшую часть энергетических запасов в виде густого масла, которое отличается редкой способностью сохранять вязкость при экстремальных температурах. (Хотя сейчас Castrol выпускает целый ряд продуктов на базе нефти, масло семян клещевины — касторовое — остается непревзойденным смазочным материалом для скоростных гоночных машин.) Но в этих бобах содержится кое-что еще: особый «запасной белок», называемый рицином. Среди химиков рицин известен необычной двухцепочечной структурой молекул. В прорастающем семени эти молекулы распадаются, как любые запасные белки, высвобождая азот, углерод и серу и обеспечивая быстрый рост. Но в организме животного — или болгарского диссидента — нетипичная структура дает этим белкам способность проникать в живые клетки и разрушать их. Одна цепочка проходит сквозь мембрану клетки, а вторая отделяется внутри и вызывает массовое разрушение рибосом — небольших органелл, необходимых для трансляции генетического кода в действующую форму и синтеза белков. (С точки зрения биохимии эта особенность помещает рицин в группу веществ, называемых белками, инактивирующими рибосомы, рибосомотоксинами, с весьма подходящей аббревиатурой: RIP.) Распространяясь по кровотоку, рицин запускает процесс массовой гибели клеток, столь непредотвратимый, что даже научные журналы описывают его с оттенком благоговейного ужаса, употребляя такие выражения, как «одно из самых смертоносных веществ, известных науке», «один из самых завораживающих ядов» или просто «исключительно токсичен». И в довершение всего, словно этого недостаточно, в касторовых бобах содержится еще и мощный аллерген, потому умирающего могут ожидать даже более унизительные страдания от надрывного чихания, жестокого насморка и болезненной сыпи.

Теоретически в дробинке из ноги Маркова могло помещаться достаточно рицина, чтобы убить каждую клетку в его теле, причем не один раз. Но имевшихся у следователей улик было крайне недостаточно. Марков умер слишком быстро, чтобы успели появиться какие-либо узнаваемые антитела, и, хотя было известно, что рицин смертельно ядовит, зафиксированных случаев отравления им сохранилось чрезвычайно мало, а клинического описания симптомов не нашлось вовсе. Поэтому патологоанатомы решили поставить опыт, чтобы во всем разобраться. Они добыли партию касторовых бобов, выделили из них дозу рицина и впрыснули ее ничего не подозревающей свинье. Через 26 часов свинья умерла таким же кошмарным образом, что и Марков. «Эти… защитники животных пришли бы в ужас», — заметил врач, участвовавший в расследовании, но позже выяснилось, что болгарские ученые оказались еще безжалостнее. Они подбирали дозу, чтобы отравить Маркова, опробовав небольшое количество яда на заключенном в тюрьме — тот выжил. И, только выяснив, какое количество рицина точно убьет взрослую лошадь, спецслужбы приступили к осуществлению своего плана.

Убийство Георгия Маркова привлекло самое пристальное внимание СМИ к смертоносным возможностям семян. Криминальные элементы взяли эти вещества на заметку, и рицин до сих пор иногда всплывает в качестве излюбленного оружия биологического терроризма. В последние годы анонимные письма со следами этого яда приходили в Белый дом, в Конгресс США, в офис мэра Нью-Йорка и другие правительственные учреждения, из-за чего обрабатывающие почту отделы иногда закрывались на несколько недель. Когда в 2003 г. лондонская полиция устроила облаву на вероятную штаб-квартиру «Аль-Каиды», там конфисковали 22 касторовых боба, кофемолку и достаточное количество химического оборудования, чтобы осуществить несложное экстрагирование. (Также добычей полицейских стало некоторое количество яблочных семян и вишневых косточек — и в тех и в других содержатся следовые количества цианида.) Яды, полученные из семян, продолжают пользоваться вниманием, потому что они не только эффективны, но и легкодоступны. Когда я захотел достать касторовые бобы, то путем поиска в интернете быстро обнаружил десятки их разновидностей, продающихся свободно и вполне легально. Люди по-прежнему выращивают клещевину ради касторового масла, а также в качестве декоративного растения, и, кроме того, она стала распространенным по всем тропикам придорожным сорняком. При помощи нескольких щелчков мышки и кредитной карты я получил, с доставкой прямо до двери, собственный пакетик касторовых бобов — красивых блестящих семян размером с ноготь большого пальца; их гладкую поверхность покрывали разводы цвета темного вина. Оттенки семян варьируют от темно-коричневого до розового, и их часто можно встретить в виде бусин в ожерельях, серьгах и браслетах. Вообще яркая «предупредительная» окраска делает некоторые ядовитые семена популярными при изготовлении бус и четок — от абруса молитвенного, или четочника, до «коралловых бобов» аденантеры павлиньей, ормозии и разнообразных саговников. Но касторовые бобы и другие ядовитые семена остаются распространенными и доступными по другой причине. Этот принцип, лежащий в основе современной фармацевтической промышленности, идеально сформулировали в XIX в. философ Фридрих Ницше и автор детских книг Льюис Кэрролл.

Ницше помнят в основном по его взглядам на религию и мораль, но также он ввел в обращение максиму: «То, что меня не убивает, делает сильнее». Он полагал это общей характеристикой жизни, но также в данной фразе заключена истина о ядах, содержащихся в семенах. Льюис Кэрролл говорит о том же, когда его самый знаменитый персонаж, Алиса, советует не пить «слишком много» из бутылки, на которой написано «Яд». Употребляя слово «много», Кэрролл словно намекал, что если выпить из такой бутылки «немного», то тебе вполне «поздоровится» и твое состояние может даже улучшиться. С ядовитыми семенами дело зачастую именно так и обстоит. В дозах значительно ниже летальных многие из тех же токсинов могут применяться в медицине и являются важнейшими средствами лечения некоторых серьезнейших в мире болезней. Для Алисы в данной конкретной бутылке содержался не яд, а уменьшающий напиток — средство, помогающее приготовиться к следующему эпизоду ее приключений в Стране чудес. Случай Ницше кажется более показательным. Он написал свое знаменитое изречение незадолго до помутнения рассудка, которое современные ученые интерпретируют как проявление рака мозга — одной из тех болезней, которые теперь лечат экстрактами из семян.

На языке ядов рицин известен как цитотоксин — убийца клеток. Наряду с подобными соединениями, выделенными из семян омелы, мыльнянки и четочника, он подает большие надежды как средство для убийства, правда значительно меньшего по масштабу: целевого уничтожения раковых клеток. Присоединив эти RIP-белки к антителам, борющимся с опухолью, исследователи успешно атаковали раковые клетки в лабораторных опытах, клинических испытаниях и, в случае экстрактов из омелы, опробовали на десятках тысяч пациентов. Конечно же, здесь приходится решать две сложные задачи: нужно найти верную дозировку и постараться сделать так, чтобы яды не проникли в другие части тела.

Станет ли рицин распространенным лекарством от рака, нам покажет будущее. Если да, то он войдет в длинный список получаемых из семян и растений лечебных средств, восходящих к истокам медицины как таковой. Дикие приматы, от шимпанзе до капуцинов, регулярно лечатся растительными средствами, выбирая определенные семена, листья и кору, известные целебными свойствами. Когда исследователи в Центрально-Африканской Республике наблюдали за гориллой, выковыривающей семена анонидиума из слоновьего помета, никто не удивился, узнав, что в этих семенах содержатся мощные алкалоиды. Местные целители рекомендуют их (а также кору и листья этого дерева) как лекарство от всего на свете — от мозолей до проблем с желудком. Такая картина повторяется в тропиках повсеместно: приматы пользуются «лесной аптекой», чтобы избавиться от паразитов, облегчить боль от травмы или излечиться от болезни. Мало кто из антропологов сомневается, что наши собственные предки поступали точно так же, и, кстати, в результате исследования в районе Амазонки было установлено, что охотники-собиратели используют практически тот же набор растений, что и обезьяны. Эти древние навыки не только составляют суть традиционной медицины — они продолжают способствовать появлению все новых лекарств.

Чтобы оценить важность семян в современной медицине, я связался с Дэвидом Ньюманом — специалистом по разработкам лекарственных средств в Национальном институте здравоохранения. Он рассказал мне, что до середины XX в. огромную долю лекарств получали из растений, и многие — из содержащихся в семенах соединений. Даже в наши дни, в эру синтетических веществ, антибиотиков и генной терапии, около 5% всех новых лекарств, одобренных для использования в США, производят непосредственно из растительных экстрактов. В Европе доля этих лекарств еще выше. Недавние попытки обобщить и кратко изложить материал по медицинским исследованиям семян быстро превысили 1200 страниц, причем вклад в этот проект внесли 300 ученых, работающих в лабораториях по всему миру. Экстракты семян играют важную роль в схемах лечения всевозможных заболеваний: от болезни Паркинсона (мукуна жгучая) до ВИЧ (кастаноспермум, фитолакка), болезни Альцгеймера (физостигма ядовитая, аптечное название — калабарский боб), гепатита (расторопша), варикоза вен (конский каштан), псориаза (амми большая) и остановки сердца (строфант). Как и рицин, многие из этих соединений обладают двойственными функциями, являясь и ядами, и лекарствами. И оказывается, еще один известный пример связан с семенами дерева альмендро.

Только что извлеченные из скорлупы семена альмендро на вид очень похожи на миндаль, который и подарил им испанское название, только сморщенный и отполированный до темного блеска. Когда я впервые попытался пожарить порцию этих семян, то тут же отметил сладкий пряный запах, который привлек внимание парфюмеров в XIX в. Известные под торговым названием «бобы тонка», ароматные семена другого, близкого вида обрели популярность в качестве заменителя ванили и ароматизатора для трубочного табака и рома со специями. Коммерческие разновидности бобов тонка произошли от амазонского вида диптерикс душистый, близкого родственника диптерикса панамского (дерева альмендро) — того, что я изучал в Центральной Америке. Они стали основой индустрии, которая в течение недолгого времени была достаточно прибыльна, чтобы в Нигерии и Вест-Индии появились огромные плантации этих деревьев под названием бобы тонка. Один французский химик выделил из них активный компонент и назвал его кумарином в честь индейского названия дерева — кумару. У фермеров, выращивавших бобы тонка, дела шли прекрасно до 1940-х гг., когда исследователи обнаружили, что кумарин токсичен для клеток печени. Государственные контролирующие органы стали предупреждать, что даже небольшие количества этого вещества могут причинять вред, и вскоре полностью запретили как пищевую добавку. Само собой разумеется, потребление бобов тонка резко упало, хотя некоторые смелые повара продолжают добавлять пару стружек в оригинальный шоколад, мороженое и другие десерты.

Я знал об этой истории, когда решил попробовать парочку поджаренных семян вместе со своим научным руководителем и соавтором всех моих статей об альмендро Стивом Брунсфельдом. Тот факт, что он перенес рак печени, нас не смущал. В ботанике проба на вкус самых странных вещей входит в круг обязанностей исследователя — вкус и аромат зачастую являются ценным признаками, позволяющими идентифицировать растения. Тем не менее мы лишь чуть-чуть надкусили семена — как раз достаточно, чтобы оценить своеобразный вкус, напоминающий мне сочетание ванили и корицы с завершающими цитрусовыми нотками. Стив подергал себя за усы и описал вкус более просто: «Эти штуки похожи на политуру для мебели». Это был типичный для Стива комментарий: резкий, забавный и бьющий прямо в точку. Однако наш ритуал дегустации семян альмендро таил в себе глубокую иронию судьбы. В тот момент еще никто не знал, что рак в печени Стива снова проснулся и распространил метастазы в другие части тела и через пару месяцев врачи, вероятно, станут выписывать ему какую-то из вариаций того самого соединения, о котором мы так беззаботно шутили.

Со времен расцвета и заката культуры бобов тонка ученые нашли следы кумарина во множестве других растений. Он дополняет коричный аромат коры кассии и придает свежесть запаху скошенного сена на любом лугу, где растет душистый колосок или донник. Но ученые также заметили, что происходит нечто странное, когда растения, содержащие кумарин, начинают гнить. Присутствие голубой плесени и других распространенных грибов превращает кумарин из среднетоксичного для печени вещества в антикоагулянт такой силы, что он способен убить взрослую корову. Это открытие разрешило загадку, почему испорченный корм иногда выкашивает весь скот на ферме. Но, как только исследователи разгадали это маленькое химическое превращение, оно привело к разработкам стоимостью в миллиарды долларов в двух областях — борьбе с сельскохозяйственными вредителями и фармацевтике.

Названный варфарином в честь группы, спонсировавшей исследование (WARF — Wisconsin Alumni Research Foundation, Исследовательский фонд выпускников Висконсинского университета), этот модифицированный кумарин быстро стал самым распространенным крысиным ядом в мире. Смешанный с аппетитной приманкой, он убивает грызунов, вызывая анемию, кровотечения и неостановимые внутренние кровоизлияния. Но у людей маленькая доза разжижает кровь ровно настолько, чтобы предотвратить появление опасных тромбов в венах — а это один из самых типичных и смертельно опасных побочных эффектов рака и его лечения. Продаваемый под торговым названием «кумадин», варфарин зачастую назначается вместе с химиотерапией, особенно когда рак дает множественные метастазы, как у Стива. Также этим средством обычно пользуются пациенты-инсультники и сердечники, и на протяжении полувека после открытия варфарин остается одним из самых продаваемых лекарств.

Все время, пока мы занимались изучением альмендро со Стивом, его тело сражалось с раком. Это была ситуация, с которой слабые здоровьем ботаники вынуждены сталкиваться постоянно: борьба с болезнью, лекарство от которой может прийти из тех самых растений, что лежат перед ними на гербарных листах и предметных стеклах микроскопа. Стив не говорил мне, принимает ли он варфарин, но это был бы далеко не первый раз, когда результаты его научной работы применялись в медицинском кабинете. На протяжении большей части своей карьеры он изучал ивы, первоначальный источник аспирина, а также помогал биотехнологической компании найти хорошие природные запасы зеленой чемерицы — растения из семейства лилейных, чьи ядовитые семена, листья и корни содержат алкалоиды, применение которых в противораковой терапии считается весьма перспективным.

В итоге никакие лекарства и методы не помогли: Стив умер всего за пару недель до того, как я защитил свою диссертацию. Он беспокоился, что оставляет незавершенные дела, как в лаборатории, так и в личной жизни, и продолжал работать еще долго даже в таком состоянии, когда большинство людей уже опустили бы руки и сдались. Но пусть ничто не могло купить ему больше времени на этой земле, все же Стив прожил достаточно долго, чтобы получить ответы на некоторые вопросы и узнать, какие результаты принесет его исследование. А для такого любознательного разума это стало хоть какой-то наградой. В последующие годы я часто скучал не только по общению со Стивом, нашей дружбе и его язвительному чувству юмора, но и по его живому и яркому интеллекту. Он обладал редкой способностью продираться сквозь лишнюю информацию, которую называл «дерьмом», и доходить до самой сути проблемы. Это ценный навык и в общении, и в науке, потому что в природе даже самые очевидные идеи редко оказываются настолько простыми, насколько кажутся на первый взгляд.

При поверхностном рассмотрении идея использования смертоносных ядов семенами выглядит совершенно логичной. Это естественное продолжение тех самых адаптаций, которые привели к появлению пряностей, кофеина и других защитных соединений. В конце концов, есть ли лучший способ защитить свои семена, чем убить всех, кто пытается их съесть? Но на самом деле эволюционный шаг от неприятного до убийственного более сложен. Когда семя подвергается опасности быть съеденным, самая главная задача растения — заставить нападающего остановиться; вот почему горечь, острота и ощущение жжения столь типичны для семян. Непосредственный физический дискомфорт отпугивает поедателей семян, учит их больше не есть такую пищу, и они даже могут передать этот опыт своим сородичам. А действие яда иногда продолжается часы или дни, но в данный конкретный момент опасность для семян быть съеденными не исчезает. Токсин без вкуса и запаха, такой как рицин, теоретически позволяет животному съесть или уничтожить все до единого семена на кусте клещевины, а потом уйти и умереть, даже не поняв причину своей смерти (и, разумеется, не развив и не передав потомкам полезное поведение — избегать именно это растение). Следовательно, вещества, которые вызывают неприятные ощущения, могут отвадить целые группы поедателей семян, а смертельные яды устраняют только отдельные особи, и эту битву им приходится начинать снова и снова. В результате возникает закономерный вопрос: какие эволюционные причины побуждают некоторые токсины становиться все сильнее, доходя до почти абсурдной смертоносной силы в соединениях, подобных рицину?

«Сомневаюсь, что на это будет дан какой-либо однозначный ответ», — сказал Дерек Бьюли, когда я задал ему этот вопрос. Я некоторое время не звонил ему, но этот «бог» исследований семян всегда щедро делился со мной своими знаниями, когда я натыкался на загадки, которые не мог разгадать сам. Он объяснил, что яды семян часто по-разному действуют на разных поедателей. Вещество, которое появилось, чтобы устроить какому-то одному животному умеренную боль в животе (и научить его не есть больше эти семена), могло оказаться абсолютно смертельным для другого животного. Или яд, которому требуется несколько дней, чтобы справиться с крупными животными, может убивать насекомых за считаные секунды, что останавливает нападение так же быстро, как мерзкий вкус. «Или все это может оказаться удачным стечением обстоятельств, — добавил он и вернулся к примеру касторового боба. — Рицин — это легко и быстро мобилизуемый запасной белок, а его токсические свойства могут оказаться просто полезным побочным эффектом».

Ноэль Мачники, изучая капсаицин в стручковом перце, выяснила, что вещество, которое появилось как противогрибковое средство, в итоге стало влиять на все вокруг: от насекомых и птиц до вкусовых рецепторов млекопитающих, в том числе и человека. Такой же сложной системой отношений отличаются и яды, содержащиеся в семенах, и, вероятно, нужен целеустремленный докторант вроде Ноэль, чтобы распутать историю, стоящую за любым из них. Но во всех этих семенах, несомненно, есть нечто общее: какими бы ядовитыми они ни стали, растению все равно придется изобрести способ их распространения. Ведь нет смысла в сохранении семян, если ты не можешь разнести их по округе. В случае с клещевиной решение оказалось двояким: во-первых, это плод-коробочка, вскрывающаяся со взрывом и разбрасывающая спелые семена на расстояние до 35 футов (11 м) от материнского растения, и, во-вторых, небольшой сочный питательный вырост (присемянник), прикрепленный к семенной кожуре снаружи, что делает семена привлекательными для муравьев. Повсюду в мире картина возле кустов клещевины с поспевшими плодами практически одинакова: коробочки лопаются, семена разлетаются, и тысячи муравьев усердно тащат их домой, в свои подземные гнезда. Там они съедают сочный присемянник и оставляют семя нетронутым, надежно и безопасно спрятанным и готовым прорасти. Как ни странно, никто еще не удосужился проверить, безвредны ли присемянники или муравьи выработали устойчивость к рицину. В любом случае эта ловкая система позволяет касторовым семенам становиться чрезвычайно ядовитыми, не рискуя подорвать свою способность к распространению. Однако наличие кумарина в семенах альмендро объяснить несколько сложнее.

Хотя с формальной точки зрения без модификации посредством плесени или химической обработки кумарин не является крысиным ядом, все же он кажется не слишком подходящим веществом для семени, распространяемого грызунами. Даже в недозрелом виде он оказывает разрушительное воздействие на их печень. Токсичность, которая вынудила запретить его использование в качестве пищевой добавки, впервые была замечена в ходе эксперимента с лабораторными крысами. При диете, обогащенной кумарином, животные планомерно теряли вес, в их печени развивались опухоли, и они умирали в молодом возрасте. Никто не изучал динамику таких процессов в дикой природе, но трудно представить себе более богатый кумарином рацион, чем у агути, белок и щетинистых крыс, живущих под деревом альмендро. Тем не менее эти грызуны постоянно поедают семена альмендро — и попутно их распространяют — без каких-либо явных пагубных последствий. Может быть, у них развилась невосприимчивость? Может быть, их печень восстанавливается на протяжении других сезонов, когда семена альмендро недоступны? Или, возможно, они и в самом деле умирают молодыми — незаметно, в своих норах, гнездах и кладовых? Ответа никто не знает, но есть еще одна возможность, еще более интригующая.

Кумарин встречается во многих растениях, но нигде в такой высокой концентрации, как в семенах альмендро. (Вот почему европейские парфюмеры продолжают извлекать его из бобов тонка, а не пытаются выжимать из душистых колосков, собранных на заднем дворе.) Может ли быть так, что кумарин в альмендро появился только недавно и теперь набирает силу? Вдруг мы являемся свидетелями рождения новой химической защитной стратегии? Пока что грызуны действительно распространяют семена альмендро, но эта ситуация лишь один короткий эпизод в масштабах эволюции. С точки зрения растения такой способ распространения семян — тяжелое и ненадежное дело. Агути и белки съедят или уничтожат все семена, какие смогут, распространив только те, о которых успеют позабыть. Если альмендро увеличит концентрацию кумарина настолько, чтобы их отпугивать, то это будет первой стратегией защиты семян, нацеленной на грызунов. Следует помнить, что капсаицин, если вернуться к предпоследнему примеру, обжигает рот питающихся семенами крыс и мышей, но никак не действует на клювы распространяющих семена птиц. Но альмендро может себе позволить разогнать грызунов, только если у него, как у острого перца, имеется козырь в рукаве — другой способ распространять свои семена. Пройдя в джунглях сотни трансект и проанализировав в лаборатории тысячи образцов, мы поняли, что именно это и происходит.