Pierwsza zagadka. Nasze życie przed przyjściem na światTekst

0
Recenzje
Przeczytaj fragment
Oznacz jako przeczytane
Jak czytać książkę po zakupie
Czcionka:Mniejsze АаWiększe Aa


Katharina Vestre

Pierwsza zagadka. Nasze życie przed przyjściem na świat


Tytuł oryginału

Det første mysteriet


ISBN 978-83-8116-688-1


Copyright © Text: Katharina Vestre

Copyright © Illustrations: Linnea Vestre

Published in agreement with Oslo Literary Agency, Norway & Book/lab Literary Agency, Poland.

Copyright © for the Polish translation by Zysk i S-ka Wydawnictwo s.j., 2019

Copyright © for this edition by Zysk i S-ka Wydawnictwo s.j., Poznań 2019

All rights reserved


Redakcja

Paulina Wierzbicka


Projekt typograficzny i łamanie

Grzegorz Kalisiak


Projekt graficzny okładki

Grzegorz Kalisiak



This translation has been published with the financial support of NORLA


Wydanie 1


Zysk i S-ka Wydawnictwo

ul. Wielka 10, 61-774 Poznań

tel. 61 853 27 51, 61 853 27 67

dział handlowy, tel./faks 61 855 06 90

sklep@zysk.com.pl www.zysk.com.pl Wszelkie prawa zastrzeżone. Niniejszy plik jest objęty ochroną prawa autorskiego i zabezpieczony znakiem wodnym (watermark). Uzyskany dostęp upoważnia wyłącznie do prywatnego użytku. Rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci bez zgody właściciela praw jest zabronione. Konwersję do wersji elektronicznej wykonano w Zysk i S-ka Wydawnictwo.

Spis treści

Okładka

Strona tytułowa

Strona redakcyjna

WSTĘP

WYŚCIG

UKRYTY WSZECHŚWIAT

PRZEPIS NA CZŁOWIEKA

INWAZJA

NATURALNE KLONY I NIEZNANE BLIŹNIAKI

KONTURY CIAŁA

KOMÓRKOWY DLA POCZĄTKUJĄCYCH

SZTUKA BUDOWANIA MUSZKI OWOCOWEJ

DZIEDZICTWO OCEANU

DWIE RĘCE NA UKORONOWANIE DZIEŁA

O PŁCI I PIERŚCIENICACH MORSKICH

TAJNE PRZYGOTOWANIA

WEWNĘTRZNA WĘDRÓWKA MÓZGU

ZMYSŁY

FUTRZANA PRZESZŁOŚĆ

Z WODY W POWIETRZE

KONIEC – LUB TEŻ POCZĄTEK

PODZIĘKOWANIA

PRZYPISY

Dokument chroniony elektronicznym znakiem wodnym

This ebook was bought on LitRes

WSTĘP

Kiedy miałam sześć lat, kolekcjonowałam hotelowe mydełka, bawiłam się lalkami Barbie i nosiłam trampki z migającymi podeszwami. Mój niezbyt oryginalny gust filmowy w tamtym czasie można było krótko podsumować jako „cokolwiek z księżniczkami”. Za to moja ulubiona książka? Ciąża i poród — praktyczny poradnik dla przyszłych rodziców. Wraz z siostrą chętnie zdejmowałyśmy ją z regału, kartkowałyśmy rozdziały dotyczące porad żywieniowych i zatrzymywałyśmy się na stronie siedemdziesiątej z grafiką zatytułowaną „Ros­nący płód”. Zafascynowane przyglądałyśmy się szkicom stopniowo rosnącej maleńkiej istoty i myślałyśmy o naszym braciszku, który rozwijał się w brzuchu mamy. Mogłyśmy się przekonać, w jaki sposób przekształca się z małego, dziwnego prehistorycznego zwierzątka z ogonem w pulchnego dzidziusia, który z trudem znajduje miejsce na ręce i nogi. Jak to w ogóle możliwe?

Minęło blisko siedemnaście lat, zanim ponownie zadałam sobie to pytanie. Pisałam właśnie licencjat z biochemii na Uniwersytecie w Oslo. Pewnego wieczoru siedziałam w biblio­tece, czytając o biologii komórek. Moją uwagę przykuła zamieszczona pod koniec jednego z rozdziałów seria ilustracji pokazujących, w jaki sposób powstaje dłoń. Początkowo przypomina ona raczej kaczą płetwę. Z czasem widoczne stają się palce. Z podpisu pod zdjęciem dowiedziałam się, że przemiana ta następuje na drodze zbiorowego samobójstwa komórek. Dawno temu komórki między moimi palcami umarły jak na komendę, dzięki czemu teraz mam dłonie, za pomocą których mogę pisać.

Tej informacji, stwierdziłam, nie uwzględniono w mojej ukochanej książce na stronie z grafiką „Rosnący płód”. Ilustracje, które oglądałam jako sześciolatka, pokazywały jedynie część całej historii. Bo w jaki sposób tak naprawdę powstaje ta mała istotka? Co dzieje się z komórkami i cząsteczkami DNA? Skąd dłoń wie, że ma się stać dłonią, a nie stopą lub uchem?

W poszukiwaniu odpowiedzi zaczęłam zagrzebywać się w podręcznikach i artykułach naukowych. Wkrótce temat ten pochłonął mnie bez reszty. Latem 2015 roku wypożyczyłam z biblioteki w szpitalu Rikshospitalet trzy opasłe tomy dotyczące embriologii i zabrałam je ze sobą na wakacje do Włoch. Historia wyszukiwania mojej przeglądarki internetowej szybko zapełniła się zapytaniami o komórki jajowe i płody. Google najwyraźniej wyciągnął z tego daleko idące wnioski, bo zaczęły mi się wyświetlać reklamy różnych maści dla dzieci. Ciekawe, co pomyślał sobie ich algorytm, kiedy nagle zaczęłam szukać informacji o muszkach owocowych, rozwoju płciowym pierścienic morskich oraz rybich nerkach. Tak czy inaczej efektem tych badań jest książka, którą trzymasz w rękach. Jest to opowieść o dalekich krewnych, nieznanych bliźniakach, śmiertelnie niebezpiecznych łożyskach i osobliwych muszkach owocowych. Nie zdradzając zbyt wiele, mogę powiedzieć, że to ty będziesz jej głównym bohaterem. Pozwól, że opowiem ci o początkach twojego życia.

Zanim zaczniemy, kilka informacji o ramach czasowych i wielkościach

Podczas prac nad książką odkryłam, że w przypadku podawania wieku płodu często powstaje zamieszanie. Istnieje wiele sposobów jego obliczania i czasem dochodzi do pomyłek. Lekarze i położne najczęściej podają tydzień ciąży obliczany od ostatniej menstruacji ciężarnej kobiety. Co mylące, do zapłodnienia dochodzi najczęściej około dwóch tygodni później, więc kobieta tak naprawdę staje się ciężarną dopiero w trzecim tygodniu ciąży. Dlatego też wiek płodu wynosi dwa tygodnie mniej, niż wskazuje na to tydzień ciąży: pod koniec 12. tygodnia płód jest dziesięciotygodniowy, a pod koniec 14. tygodnia dwunastotygodniowy i tak dalej.

Na potrzeby książki postanowiłam liczyć tygodnie od momentu zapłodnienia, tak aby ramy czasowe odzwierciedlały rzeczywisty wiek płodu. Kiedy piszę o miesiącach, mam na myśli cztery pełne tygodnie. Pierwszy miesiąc ciąży trwa zatem od pierwszego do czwartego tygodnia, drugi miesiąc od piątego do ósmego i tak dalej. Jeśli chcesz wiedzieć, który tydzień ciąży mam na myśli, dodaj po prostu w myślach dwa tygodnie.

Wielkość zarodka, a później płodu obliczałam, stosując pomiar od czubka głowy do pośladków (ang. CRL, czyli długość ciemieniowo-siedzeniowa). Taka jednostka miary jest powszechnie stosowana, ponieważ płód najczęściej podwija nogi i trudno jest określić jego pełną długość. Poza tym warto pamiętać, że wszystkie ramy czasowe i wielkości opierają się na średnich wartościach, bo każdy płód rozwija się w innym tempie. Teraz, kiedy już wyjaśniłam te kwestie, możemy zaczynać.

WYŚCIG

Kilka godzin przed zapłodnieniem. Początek szaleńczego wyścigu. W towarzystwie setek milionów konkurentów plemnik wypływa w daleką podróż. Przemieszcza się gorączkowo przed siebie niczym maleńka kijanka. Pod prąd, na nieznanym terenie, ma przebyć odległość przekraczającą ponad tysiąckrotnie jego długość. Reguły są proste: dotrzesz pierwszy do celu albo umrzesz.


Otoczenie, w jakim znalazł się plemnik, jest dla niego nieznajome i nieprzyjazne. Przypomina raczej zarośnięty las pełen dzikich chaszczy i ślepych zaułków. Podczas podróży plemnikowi grozi, że zostanie wchłonięty przez komórki odpornościowe lub zniszczony na skutek działania kwasów. Niewykluczone jest też, że utknie w jednym z zagłębień w ściankach szyjki macicy. W krótkim czasie większość konkurentów zostaje wyeliminowana. Na szczęście skurcze mięśni kobiety popychają go naprzód. Wkrótce plemnik dociera do wnętrza macicy, ale wciąż jest daleki od zwycięstwa. Jeśli chce wygrać wyścig, musi wybrać właściwą drogę. W prawo czy w lewo? Macica połączona jest z dwoma wąskimi kanalikami, jajowodami, i dopiero na ich końcu znajduje się linia mety. Ścianki jajowodów pokryte są włoskami, które spychają płyn z powrotem w kierunku macicy, ale plemnik nie poddaje się. Walcząc z prądem, kontynuuje swoją podróż. Gdzieś tam między głębokimi wąwozami i wysokimi wierzchołkami błony śluzowej okrągła komórka jajowa oczekuje na zwycięzcę wyścigu.

 

Komórka jajowa od dawna czekała na to, co ma się za moment wydarzyć. Kiedy twoja matka sama była jeszcze malutkim płodem, wyprodukowała zalążki przyszłych jajeczek, które z czasem, krok po kroku, zaczęły przekształcać się w dojrzałe. Komórka jajowa, która teraz przemieszcza się w dół jajowodu twojej matki, jest jedną ze szczęśliwych wybranych. Każdego miesiąca dojrzewa ich wiele, ale tylko jedna z nich ma szansę przemieścić się do jajowodu. Pozostałe czeka pewna śmierć.

W procesie powstawania dojrzałej komórki jajowej jej zalążek przekształca się w szczególny sposób, kiedy pary chromosomów pochodzące od twojej babki i dziadka zostają rozdzielone. Chromosom numer jeden babki przechodzi do jednej komórki, a chromosom numer jeden dziadka do drugiej, i tak dalej. W efekcie dojrzałe jajeczko wyposażone jest w połowę zestawu chromosomów przygotowanych na znalezienie nowego partnera. W procesie dojrzewania komórka jajowa musi zadbać o zapewnienie sobie odpowiedniej ilości składników odżywczych, przez co staje się prawdziwym gigantem w porównaniu z innymi komórkami w ciele. Przy średnicy rzędu około dziesiątej części milimetra jest wręcz widoczna gołym okiem.

Plemnik jest jedną z najmniejszych komórek w ludzkim organizmie, stanowiąc wyraźne przeciwieństwo majestatycznej komórki jajowej. To zaaferowany pływak wyposażony w głowę i wijący się ogon. Ma niewiele miejsca na pożywienie, bo cała jego główka zapełniona jest materiałem DNA twojego ojca. Spośród wielu milionów komórek nasienia tylko jedna zawiera połowę właśnie twoich genów. Gdyby inny plemnik płynął choć odrobinę szybciej, na świecie nie byłoby teraz ciebie. Prawdopodobieństwo występowania dwóch identycznych plemników jest znikome. Podczas powstawania komórki nasienia oraz jajowej chromosomy pochodzące od twoich dziadków są ze sobą ściśle połączone. Zanim pary te rozłączą się na zawsze, udaje im się wymienić drobnymi cząstkami DNA. Zatem chromosom pochodzący pierwotnie od twojej babki w chwili przejścia do komórki nasienia może zawierać pojedyncze geny twojego dziadka. Liczba kombinacji jest nieskończona, więc musimy uważać, żeby kibicować właściwemu plemnikowi.

W tym miejscu pragnę cię jednak pocieszyć, że ta żywiołowa kijanka została stworzona właśnie do tego celu. Jest może ślepa i głucha, ale wcale nie przeszkadza jej to w odnalezieniu właściwej drogi w zupełnie nieznanym otoczeniu. Poza tym potrafi odczuwać nawet najdrobniejsze zmiany temperatury. Jako że cel, do którego się przemieszcza, jest około dwóch stopni cieplejszy, plemnik wyraźnie wyczuwa, kiedy zbliża się do mety. Dodatkowo został on wyposażony w swego rodzaju prosty zmysł zapachu. Podobnie jak komórki w twoim nosie, plemnik ma na swojej powierzchni receptory węchowe. Każdy z nich jest wyspecjalizowany w rozpoznawaniu określonych cząsteczek. Kiedy wciągasz powietrze do nosa, cząsteczki zapachowe łączą się z różnymi receptorami, tworząc sygnał elektryczny, przesyłany dalej do mózgu. W przypadku plemników receptory węchowe wyłapują cząsteczki wytwarzane przez komórkę jajową i dają im sygnał, że są na dobrej drodze.

Im bliżej mety, tym mniej uczestników wyścigu. Sygnały chemiczne wysyłane przez komórkę jajową przyciągają plemniki, które płyną coraz szybciej. Wkrótce jajeczko otoczone jest przez maleńkie kijanki. Ich ogonki uderzają żywiołowo, podczas gdy główki wwiercają się w galaretowatą błonkę ochronną, która otacza komórkę. Plemniki wytryskują z główek swoją broń chemiczną, czyli enzymy, dzięki którym możliwe jest pokonanie bariery i zagrzebanie się coraz głębiej.

Tylko jeden z nich może wygrać. Zwycięzca pozbywa się ogonka, scala się z komórką jajową i uwalnia swój drogocenny ładunek w postaci dwudziestu trzech chromosomów pochodzących od twojego ojca. Jednocześnie jajo wytwarza cząsteczki, które umożliwiają powstanie wokół komórki twardej, nieprzenikalnej powłoki, dzięki czemu pozostałe plemniki nie mogą przedostać się do środka. Nie ma chwili do stracenia, bo gdyby jednak do tego doszło, konsekwencje mogłyby okazać się katastrofalne. Jeśli do jaja przedostaną się jednocześnie dwa plemniki, powstaje komórka o sześćdziesięciu dziewięciu chromosomach zamiast czterdziestu sześciu. Choć jajeczko robi wszystko, żeby tego uniknąć, nie zawsze mu się to udaje. Kiedy grupa naukowców zbadała zapłodnione w próbówce jaja, odkryli, że 10 procent z nich zostało zapłodnionych przez więcej niż jeden plemnik. Takie komórki nie mogą normalnie się rozwijać i, jak wkrótce się dowiemy, są skazane na śmierć. Ale tymczasem możesz odetchnąć — tym razem był tylko jeden zwycięzca. Chromosomy matki oraz ojca łączą się w pary i pojawia się pierwsza komórka, z której powstaniesz właśnie ty. Wyścig dobiegł końca. Możemy zacząć opowieść.

UKRYTY WSZECHŚWIAT

Co właściwie dzieje się w brzuchu twojej matki? Zanim do użytku weszły mikroskopy, większość przemian zachodzących w początkowym stadium ciąży pozostawała nieznana. Dostrzeżenie gołym okiem drobnych, pojawiających się stopniowo szczegółów jest praktycznie niemożliwe. Nawet rozwój słoni, które rosną do czterech metrów, rozpoczyna się w skali mikro. Mimo że w fazie płodowej jesteśmy ukryci za warstwami skóry, mięśni i naczyń krwionośnych, już ponad 2300 lat temu Arystoteles oddawał się rozważaniom na temat powstawania nowych istot. W poszukiwaniu odpowiedzi otwierał zapłodnione jaja kurze w różnych fazach rozwoju. Wewnątrz trzydniowego jaja ujrzał maleńkie czerwone serce bijące wewnątrz żółtka. Kiedy rozbił skorupkę innego jaja po tygodniu, zobaczył maleńką istotę o wielkich oczach. Im później rozbijał jajko, tym bardziej stworzenie to zaczynało przybierać kształt kurczaka. Arystoteles wywnioskował, że podobnie musi być w przypadku człowieka. Przeczuwał, że nasienie mężczyzny w jakiś sposób wysyła sygnał do krwi kobiety, dzięki czemu w jej brzuchu zaczyna powstawać nowy człowiek.

Arystoteles wierzył ponadto, że niektóre żywe istoty powstają w zupełnie inny sposób. Owady miały jego zdaniem formować się z zalegającej na liściach rosy, mole rodzić się z wełny, a ostrygi wykształcać się samoczynnie ze śluzowatego błota. Niemal dwa tysiąclecia później jego pomysły wciąż pozostawały popularne. W XVII wieku chemik Jean Baptiste van Helmont sformułował niezwykle kreatywne i zabawne przepisy, jak na własną rękę stworzyć wszelkiego rodzaju formy życia. Załóżmy przykładowo, że zamierzasz założyć w domu hodowlę myszy. Przepis jest w tym przypadku niezwykle prosty. Umieść brudną, lekko przepoconą koszulę niedaleko otwartego pojemnika z ziarnami pszenicy. Zaczekaj dwadzieścia jeden dni i voilà! Pszenica przemieni się w niuchające, drepczące, żywe myszy.

Nie ma oczywiście powodu, aby wątpić w skuteczność przepisów van Helmonta. Nie był zresztą osamotniony w wymyślaniu ciekawych przykładów na to, jak zwierzęta w sprzyjających warunkach mogą powstawać samoistnie. Mokre błoto na brzegu rzeki magicznie przekształcało się w żaby, ze śmieci powstawały szczury, nie wspominając o białych larwach, które pojawiały się jakby znikąd na gnijącym mięsie. Zresztą całkiem dobrze rozumiem, dlaczego tak trudno wyobrazić sobie, że ostrygi współżyją i składają jaja. Mimo to niektórzy zaczęli podejrzewać, że z tymi pomysłami jest coś nie tak. Bo jak to możliwe, żeby kompletna istota uformowała się z chaosu?

Pod koniec XVII wieku popularna stała się inna koncepcja. Wierzono, że każde stworzenie, czy to żaba czy człowiek, powstaje z miniaturowej wersji siebie. Kiedy Bóg stworzył pierwszych, doskonałych ludzi, powstały jednocześnie wszystkie przyszłe pokolenia. Te miniaturowe osoby były ukryte jedna w drugiej niczym w matrioszce. Później rosły w brzuchu matki aż do chwili urodzenia. Kiedy do użytku weszły pierwsze mikroskopy, biolodzy jeszcze bardziej utwierdzili się w przekonaniu, że te miniaturowe istoty naprawdę istnieją. Przecież tyle szczegółów ukrywało się do tej pory przed ludzkim okiem! Wystarczyło dopracować mikroskopy, aby potencjalnym odkryciom nie było końca.

Jednym z najzdolniejszych konstruktorów mikroskopów okazał się holenderski przedsiębiorca Anton van Leeuwenhoek. Początkowo niewiele wskazywało na to, że zostanie on zapamiętany jako naukowiec, ponieważ nie miał uniwersyteckiego wykształcenia ani majątku. Zasadniczo zamierzał przede wszystkim zbadać jakość sprzedawanych przez siebie tekstyliów, ale pewnego dnia — kierowany ciekawością — postanowił pod soczewką mikroskopu umieścić kroplę wody. To, co w niej ujrzał, na zawsze odmieniło jego los. W jednej przezroczystej kropelce ujrzał niezliczone mistyczne istoty różnych kształtów i rozmiarów. Leeuwenhoek nazwał je animalcules, czyli małymi zwierzętami. Od tamtej pory poświęcił życie badaniu wszystkiego, co tylko wpadło mu w ręce: wody pitnej lub pochodzącej z kałuży, a nawet osadu odkładającego się na zębach. Gdziekolwiek spojrzał, wszędzie widział te małe żyjątka. Co tam egzotyczne wyspy czy przestrzeń kosmiczna. Leeuwenhoek miał oto tuż pod nosem dostęp do ukrytego, niezbadanego dotąd wszechświata.

Wieści o niezwykłych mikroskopach Leeuwenhoeka szybko się rozeszły. Pewnego dnia odwiedził go student medycyny, który przyniósł ze sobą próbkę nasienia pobraną od chorego pacjenta. Sam Leeuwenhoek długo miał opory przed badaniem tego materiału. Jako osoba o silnych uczuciach religijnych obawiał się, że taki kierunek badań mógłby zostać uznany za nieprzyzwoity. Z drugiej strony jednak miał w tym przypadku do czynienia z problemem natury medycznej… Ostatecznie postanowił przyjrzeć się próbce. Choć nie była ona większa od ziarenka piasku, pod soczewką ujrzał tysiące drobnych żyjątek. Miały okrągłe główki i długie, przezroczyste ogonki — niczym małe kijanki. Czyżby pojawiły się w wyniku choroby, czy też może próbka była zbyt długo przechowywana?

Jak każdy przykładny naukowiec, Leeuwenhoek był zmuszony porównać swoje znaleziska z próbką kontrolną pochodzącą od zdrowego mężczyzny. W 1677 roku zgłosił listownie swoje odkrycia Królewskiemu Towarzystwu Medycznemu w Londynie, które w tamtym czasie było jedną z wiodących instytucji badawczych. Opisał szczegółowo drobne żyjątka, które dostrzegł w próbce, jak napisał, zbadanej „natychmiast po wytrysku, przed upływem sześciu uderzeń serca”. Następnie pospieszył podkreślić, że próbka nie została uzyskana w jakikolwiek grzeszny sposób, lecz „została mu udostępniona w sposób naturalny na drodze czynności małżeńskich”. Nie mogło to być łatwe dla jego małżonki. Na zakończenie korespondencji Leeuwenhoek gorąco poprosił prezesa towarzystwa o zachowanie listu dla siebie, jeśli uzna, że obserwacje te mogłyby wywołać oburzenie wśród uczonych. Skandal był ostatnią rzeczą, jakiej sobie życzył.

Leeuwenhoek był przekonany, że nasienie musi odgrywać decydującą rolę dla początku życia. Jak się okazało, nie był to tylko bezbarwny, przejrzysty płyn — roiło się w nim od pulsującego, mikroskopijnego życia! Czyż to nie właśnie w nim musiał znajdować się osławiony miniaturowy człowiek? Podejrzewał, że potrzebuje po prostu lepszego mikroskopu, żeby się o tym przekonać. Leeuwenhoek pracował w pocie czoła przez wiele lat, ale choć nieustannie udoskonalał soczewki mikroskopu, nie doszukał się niczego więcej. Próbował nawet za pomocą małej szczoteczki ostrożnie usunąć błonkę chroniącą główkę plemnika, ale nie odnalazł w niej nic szczególnego. Ostatecznie dał za wygraną, choć do końca był absolutnie przekonany o tym, że nasienie skrywa niezwykły sekret, który jest jednak tak maleńki, iż nie jesteśmy w stanie go zobaczyć. Gdyby tylko wiedział, co tak naprawdę znajduje się w środku…

PRZEPIS NA CZŁOWIEKA

Pierwsze godziny. Wyścig dobiegł końca, a pierwsza komórka, z której powstaniesz, przemieszcza się spokojnie w dół jajowodu. Wiele decyzji już zapadło. Bo choć komórka jest mniejsza od kropki na końcu tego zdania, ma wystarczającą wielkość, aby pomieścić wszelkie instrukcje niezbędne do zbudowania właśnie ciebie. Dotyczą one nie tylko organów, które zapewnią ci życie, ale również twojego koloru oczu i kształtu nosa.

 

Wielką tajemnicą komórki nie był wcale miniaturowy człowieczek, ale cząsteczka. A opowieść o niej rozpoczyna się od ropiejącej rany i pewnego szwajcarskiego chemika.

W 1869 roku Friedrich Miescher kontaktuje się z kliniką chirurgii, która działa nieopodal jego laboratorium. Pyta, czy lekarze byliby skłonni przekazać mu kilka używanych bandaży swoich pacjentów. Im bardziej zaropiałych, tym lepiej. Miescher poszukuje leukocytów, czyli białych krwinek, które licznie występują w lepkim, żółtawym płynie sączącym się z ran. To prawdziwy obraz po bitwie — leukocyty są posłannikami układu odpornościowego i wiele z nich oddaje życie w walce przeciw znajdującym się w ranie bakteriom. Miescher zbiera ropę, filtruje z niej komórki i przeprowadza szczegółową analizę chemiczną w celu zbadania, jakie białka są w nich zawarte. Pewnego dnia jego uwagę przykuwa nieco lepka, mlecznobiała wydzielina, oddzielająca się od reszty mikstury po dodaniu do niej kwasu. Po przeprowadzeniu dodatkowych eksperymentów Miescher stwierdza, że nie może to być białko. Ten nowo uzyskany składnik nazywa nukleiną, jako że znajduje się on w jądrze komórki, które w języku łacińskim zwane jest nucleus.


Miescher odkrywa nadzwyczajne ilości nukleiny w nasieniu i domyśla się, że musi ona odgrywać kluczową rolę w procesie poczęcia. W jego czasach dziedziczność była pojmowana wciąż jako coś tajemniczego, sterowanego przez niewidoczne siły. Dla większości świadomość, że materiał genetyczny jest konkretną cząsteczką, którą można zważyć i zmierzyć, była niewyobrażalna. Ale właśnie Miescher był gorącym zwolennikiem tej teorii. Jego zdaniem informacje zawarte w materiale genetycznym są czymś w rodzaju zapisu chemicznego kodu. Teoria ta była rewolucyjna i jeszcze długo po śmierci Mieschera nikt nie mógł wiedzieć, jak bliski był rozwikłania tej zagadki.

W kolejnych latach wielu naukowców poddaje badaniom tajemniczy materiał zwany nukleiną. Udaje im się odkryć, że zawiera on rodzaj cukru nazywany deoksyrybozą i ma charakter kwasowy. W ten sposób zyskuje swoją właściwą nazwę, czyli kwas deoksyrybonukleinowy, którą z czasem zastępuje się skrótem DNA. Przez wiele lat jest on uważany jedynie za materiał pomocniczy, utrzymujący w miejscu wszystkie składniki jądra komórkowego. Z czasem naukowcy odkrywają, że geny znajdują się w chromosomach, jednak wciąż nie poświęcają zbyt wielkiej uwagi DNA. Choć chromosomy składają się zarówno z DNA, jak i z białek, naukowcy są przekonani, że właśnie te drugie odpowiadają za kwestie dziedziczności. Z chemicznego punktu widzenia białka są znacznie ciekawsze — występują w niezliczonych formach, są kwasowe lub zasadowe, mają zarówno wysokie, jak i niskie temperatury topnienia. DNA natomiast przypomina wszystkie inne komórki w ciele. Dopiero w latach 40. XX wieku naukowcy postanawiają przeprowadzić eksperymenty na bakteriach, a wyniki tych badań wprawiają ich w osłupienie. Otóż geny składają się z DNA. W jaki sposób ten prosty element może odpowiadać za różnorodność właściwości, jakie widzimy w naturze? Białe i różowe kwiaty grochu, kręcone i proste futro, szpiczaste i zaokrąglone nosy — czyżby wszystkie te informacje zawarte były w tej samej cząsteczce?

Dopiero za sprawą modelu struktury cząsteczki DNA zaprezentowanego w 1953 roku przez Watsona i Cricka części układanki zaczynają tworzyć spójną całość. DNA nie jest wcale bezkształtną, chaotyczną bryłą, ale chemicznym kodem. Pojedyncza cząsteczka składa się z długich nici oraz czterech zasad: adeniny, tyminy, cytozyny i guaniny — czyli A, T, C i G — które łączą się z cukrem i fosforanem. Te dwie nici tworzą razem spiralne schodki, których każdy stopień stanowi parę zasad. Cukier i fosforan budują poręcze tych schodów, podczas gdy zasady tworzą poszczególne stopnie. Zasady łączą się ze sobą wedle ściśle ustalonych reguł: A łączy się zawsze z T, podczas gdy C idzie niezmiennie w parze z G. Oznacza to, że jeśli dokładnie znasz budowę jednej połowy drabinki, automatycznie znasz też jej drugą część. Komórka może przedzielić taką cząsteczkę na pół i czytać w tych zasadach, litera po literze, jak w książce. Przyczepiając pasujące litery po każdej stronie, może stworzyć dwie identyczne kopie przepisu, który jest stosowany dalej. Komórka po komórce, jedno pokolenie po drugim.

A, T, C, G. Wystarczą te cztery literki. W ten sposób kodowany jest wygląd oczu, paznokci, dołeczków w policzkach, a także dębów, meduz, wodorostów, słoni, mchu i motyli. Z chemicznego punktu widzenia przepis na człowieka specjalnie nie różni się od przepisu na dąb. Elementy wykorzystane do ich budowy są takie same — liczy się jedynie kolejność, w jakiej zostaną ułożone.

Kiedy pierwsza komórka, z której powstaniesz, przemieszcza się w dół jajowodu, w jej jądrze znajduje się czterdzieści sześć chromosomów. Połowa z nich pochodzi od twojej matki, a połowa od ojca. Każdy z nich zbudowany jest z długich nici DNA, owiniętych ściśle wokół białka, przy czym w pojedynczej komórce mieszczą się ponad dwa metry DNA. Przepis na ciebie powstał w chwili połączenia plemnika z komórką jajową. Teraz przyszedł czas, żeby z niego skorzystać.