Мы думаем, что лучше всего сможем проиллюстрировать этот аспект собственного «разума» жизни, описав ещё одну из многочисленных функций клетки — её способность к иммунной защите. Ни одна из форм жизни не является неуязвимой для вторгающихся в неё организмов; поэтому, чтобы некая форма жизни выжила, она должна обладать определённого рода защитным механизмом. И действительно, это проявляется на многих уровнях: в таком защитном оружии растений, как жалящие волоски, шипы или яды; в способности животных отбиваться от хищников или скрываться от них; или в моделях поведения, которые способствуют выживанию более изощрённым образом.
Вполне возможно, что на заре зарождения жизни, в период, когда одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные, между простейшими формами существовали симбиотические отношения, и это были факторы, способствующие усложнению органического мира. Со временем, возможно, из-за мутаций или чисто химических факторов, некоторые из этих симбиотических отношений могли преобразоваться в отношения паразита и хозяина, при которых потребности паразита начинали наносить ущерб потребностям хозяина.
Сегодня мы не можем быть уверены в точном происхождении инвазии и инфицирования одних организмов другими, вроде вирусов или бактерий, приводящего к снижению жизнеспособности организма-хозяина. Но мы знаем, что в ходе эволюции живые организмы приобрели определённые клеточные образования, которые обеспечивают защиту почти невероятного уровня сложности от таких вторжений. Это именно то, что мы имеем в виду, когда говорим об иммунной защитной системе.
У наиболее развитых высших животных иммунный механизм бывает двух типов. Один из них связан с вилочковой железой, которая вырабатывает так называемые Т-лимфоциты. Клетки другого типа образуются в костном мозге и селезёнке и называются В-лимфоцитами. При микроскопическом исследовании клетки этих двух типов на первый взгляд кажутся идентичными, но мечение радиоактивными изотопами демонстрирует различные поверхностные метки.
Т-клетки реагируют на грибки, вирусы, опухоли и чужеродные ткани. Их метаболическая активность позволяет им напрямую взаимодействовать с этими захватчиками и предотвращать их размножение таким способом, который в настоящее время ещё находится в стадии интенсивного изучения. Это и есть клеточный иммунный ответ.
Процессы, происходящие с В-лимфоцитами, изучены лучше. Они реагируют на бактериальные инфекции, повторные вирусные заражения и аллергены. Когда что-то из всего этого попадает в организм, В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, вырабатывающие антитела, которые секретируются и разносятся по кровотоку в составе гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови. Это называется гуморальным иммунным ответом.
После того, как В-клетка завершает свою окончательную дифференциацию и превращается в плазматическую, до момента своей гибели (в течение трёх-четырёх дней) она вырабатывает около двух тысяч идентичных антител в секунду. Каждая В-клетка вырабатывает антитела только одного класса. На более поздней стадии взаимодействия между захватчиком и организмом-хозяином сохраняющееся присутствие антигена стимулирует свободные лимфоциты к образованию дополнительных В-клеток, называемых «клетками памяти». Это позволяет организму, который однажды подвергся воздействию определённого захватчика, в случае последующих столкновений реагировать быстрее и энергичнее.
В составе всей иммунной системы каждая клетка способна «узнавать» определённый антиген. (Антиген — это вещество, которое попадает в организм хозяина и содержит характерный белок, принадлежность которого безошибочно определяется, и который, по сути, представляет собой «визитную карточку». Таких антигенов буквально миллионы, и столько же существует иммунологически активных клеток, способных распознавать их и взаимодействовать с ними.)
Таким образом, изучая функционирование самой клетки, в иммунной системе мы находим тесную аналогию с памятью мозга и генетической структурой. Каждая из этих систем получает буквально миллионы битов информации, из которых она способна выбрать то, что имеет отношение к её собственной функции, закодировать выбранную информацию и сохранить закодированную выборку в памяти своего собственного типа. Более того, мозг, гены и клетки способны обращаться к этим хранилищам памяти и использовать их, когда возникает повод или необходимость.