Лабораторный отчёт · Наука о Силе

Мидихлорианы

Микроскопическая жизнь внутри каждой живой клетки — и то, благодаря чему джедай слышит Силу. Кладём мидихлорианы под микроскоп: что на самом деле говорят фильмы и сериалы, что задумывал Джордж Лукас и сколько из этого подтверждает настоящая биология.

Первое упоминание
Эпизод I — Скрытая угроза · 1999
Где живут
в каждой живой клетке
Рекорд на экране
Энакин: больше 20 000
Реальный прототип
митохондрии

Что говорят фильмы

Мидихлорианы впервые появляются в «Скрытой угрозе», когда маленький Энакин спрашивает Квай-Гона Джинна, что это такое:

Мидихлорианы — это микроскопическая форма жизни, которая обитает во всех живых клетках… Без мидихлориан жизнь не могла бы существовать, и мы ничего не знали бы о Силе. Они постоянно говорят с нами и передают нам волю Силы.

— Квай-Гон Джинн, «Скрытая угроза» (1999)

Выходит, мидихлорианы — не сама Сила, а канал связи с ней. Чем больше их в твоих клетках, тем лучше ты её слышишь. Высокий уровень мидихлориан — это талант, а не мастерство: он ничего не говорит ни об обучении, ни о том, какую сторону ты выберешь.

Этот уровень измеряют в крови, и анализ Энакина даёт самое знаменитое число во всей саге:

Показатель зашкаливает… больше двадцати тысяч. Даже у магистра Йоды нет такого высокого уровня мидихлориан.

— Оби-Ван Кеноби, «Скрытая угроза»

«Ни у одного джедая нет», — отвечает Квай-Гон. С тех пор мидихлорианы упоминались на экране считаные разы — вот все эти упоминания до единого.[1]

Все упоминания на экране

  1. 1999

    Эпизод I — Скрытая угроза

    Квай-Гон объясняет, что такое мидихлорианы, анализ крови Энакина показывает «больше двадцати тысяч», а Квай-Гон предполагает, что мальчика зачали именно они.

  2. 2005

    Эпизод III — Месть ситхов

    Палпатин рассказывает Энакину о трагедии Дарта Плэгаса, который «мог с помощью Силы влиять на мидихлорианы, чтобы создавать жизнь».

  3. 2014 · 6 сезон

    Войны клонов

    Голос Квай-Гона объясняет Йоде, что такое Живая и Космическая Сила и какую роль в этом играют мидихлорианы, а Йода отправляется к Источнику жизни — планете, откуда родом мидихлорианы.

  4. 2020

    Мандалорец — 2 сезон

    Записи доктора Першинга: опыты с переливанием крови Грогу, которую ценят за высокий уровень мидихлориан.

  5. 2024 · 3 сезон

    Бракованная партия

    Проект «Некромант»: Империя пытается передать клонам высокий уровень мидихлориан, и ключом к этому оказывается кровь Омеги.

  6. 2024

    Аколит

    Тест джедаев показывает, что у сестёр-близнецов Оши и Мэй одинаковые мидихлорианы, — в природе такого не бывает даже у близнецов.

Анатомия мидихлориана

Ни один фильм не показывал мидихлориана крупным планом, поэтому мы реконструировали его по органелле, ставшей для них прообразом, — митохондрии. Части 1–4 — настоящая анатомия митохондрии; 5 и 6 — наши догадки о том, что ещё понадобилось бы мидихлориану.

Рис. 1
  1. Наружная мембрана: граница между симбионтом и клеткой-хозяином.
  2. Внутренняя мембрана, собранная в гребни. В митохондриях эти кристы вырабатывают энергию для клетки.
  3. Кольцо собственной ДНК — наследие тех времён, когда митохондрии были свободноживущими бактериями.
  4. Рибосомы — крошечные белковые фабрики бактериального типа.
  5. «Антенна Силы»: то, что позволяет мидихлорианам чувствовать Силу. Ничто в биологии так не работает.
  6. Сигналы для хозяина: так они «говорят с нами». Настоящие клетки и микробы действительно общаются — молекулами.
Мидихлориан, нарисованный по чертежу митохондрии. Умозрительная реконструкция.

Настоящий прообраз: митохондрии

Джордж Лукас называл мидихлорианы «вольной трактовкой митохондрий» — крошечных партнёров, без которых, по его словам, не было бы никакой жизни.[2] Их название обычно читают как сочетание слов «митохондрия» и «хлоропласт» — двух органелл живых клеток, которые когда-то были свободноживущими бактериями.[3]

А вот это уже настоящая наука. Около двух миллиардов лет назад одна клетка проглотила бактерию и, вместо того чтобы переварить, оставила её себе. Гость получил кров и пищу, а хозяин — электростанцию. Их потомки — это митохондрии почти в каждой клетке твоего тела. У них до сих пор есть собственная ДНК — 16 569 букв, 37 генов — и размножаются они самостоятельно. Прославила эту идею Линн Маргулис в 1967 году.[4][5]

Рис. 2
Эндосимбиоз: как бактерия стала частью клетки. Мидихлорианы — та же история, только с Силой в придачу.

Даже определение симбионтов, которое даёт Квай-Гон, — «формы жизни, живущие вместе ради взаимной выгоды» — в точности совпадает с тем, как биологи описывают мутуализм.

Сколько их?

На экране звучит ровно одно число — «больше двадцати тысяч» у Энакина, да и то без единиц измерения: на клетку? на каплю крови? Джордж Лукас выразился конкретнее, когда объяснял идею Терри Бруксу, автору новеллизации: у обычного существа в каждой клетке один, два или три мидихлориана, а у Энакина — «где-то с тысячу».[6]

Точные цифры из фанатских вики — 17 700 у Йоды и так далее — не взяты ни из фильмов, ни из сериалов. Вот числа, которые действительно существуют, рядом с настоящими митохондриями:

Рис. 3
  • Звёздные войны
  • Настоящая биология
  • Обычное существо, по Лукасу 1–3 на клетку
  • Энакин, по Лукасу ≈ 1 000 на клетку
  • Митохондрии в клетке печени 1 000–2 000 на клетку
  • Энакин, в фильме больше 20 000 — единицы неизвестны
  • Митохондрии в яйцеклетке человека 100 000–600 000

Логарифмическая шкала: каждая линия сетки — это в десять раз больше, чем предыдущая.

Количество мидихлориан в сравнении с митохондриями.[7][8]

А двадцать тысяч вообще поместятся?

Клетка печени вмещает 1 000–2 000 митохондрий, и вместе они занимают около 22 % её объёма.[7][9] Возьмём середину — 1 500: тогда одна митохондрия — это примерно 1/7 000 клетки. Двадцати тысячам мидихлориан размером с митохондрию понадобилось бы места почти на три клетки — даже если выбросить из них всё остальное. А тысяча на клетку, о которой говорил Лукас, заняла бы скромные 15 %.

Значит, либо число из фильма считали не на одну клетку, либо мидихлорианы намного меньше митохондрий. Проверим сами:

Рис. 4
20 000
Размер по сравнению с митохондрией

293 % объёма клеткиНе помещаются: клетка бы лопнула

На картинке — тонкий срез клетки. В срезе доля площади равна доле объёма, так что пропорции честные.

Интерактив: сколько места в клетке печени заняли бы мидихлорианы.

Анализ крови

На Татуине Квай-Гон берёт каплю крови Энакина и отправляет данные Оби-Вану на корабль королевы. Настоящие лаборатории делают нечто очень похожее: методом количественной ПЦР измеряют, сколько копий митохондриальной ДНК (мтДНК) содержит клетка, и используют этот показатель как маркер в исследованиях старения и болезней.[10]

Есть одна загвоздка: в зрелых эритроцитах — а это большинство клеток в капле крови — митохондрий нет вовсе, поэтому лаборатории вместо них анализируют лейкоциты.[10] Если бы мидихлорианы вели себя как митохондрии, анализатору джедаев пришлось бы поступать так же.

Рис. 5
Сканер Оби-Вана: стрелка уходит за край шкалы.

«Отца не было»

Шми Скайуокер говорит, что у Энакина не было отца, а Квай-Гон предполагает, что мальчика зачали мидихлорианы. В «Мести ситхов» Палпатин рассказывает о Дарте Плэгасе, который умел заставлять мидихлорианы создавать жизнь, — и с тех пор фанаты подозревают ситхов. Сюжетная группа Lucasfilm это отрицает: Палпатин не имеет никакого отношения к рождению Энакина.[11]

Рождение без отца — не выдумка, а партеногенез. В 2006 году в британских зоопарках две самки комодского варана отложили яйца, из которых без всякого самца вылупились детёныши; на такое способны также акулы, змеи и птицы.[12] Млекопитающим это не под силу: некоторые гены работают, только если достались от отца. И всё же в 2022 году учёные вырастили мышь из одной неоплодотворённой яйцеклетки, переписав семь таких «импринтированных» участков.[13]

Но перед мидихлорианами встала бы задача посложнее. У матери две X-хромосомы, так что ребёнок, созданный только из её генов, получает X и X — это девочка. Энакин — мальчик, а значит, что-то должно было написать целую Y-хромосому: около 62 миллионов букв ДНК.[14] У комодских варанов всё наоборот: их самки — ZW, поэтому рождение без отца даёт только сыновей.

Рис. 6
Обычное рождение яйцеклеткаXсперматозоидX/YXX♀︎/XY♂︎
Без отца яйцеклеткаXкопия генов яйцеклеткиXXX♀︎
Энакин яйцеклеткаXСила??XY♂︎
Комодский варан яйцеклеткаZ/Wкопия генов яйцеклеткиZ/WZZ♂︎/WW✕
Почему мальчик без отца — самое трудное: Y-хромосома должна откуда-то взяться.

Загадка наследственности

Митохондрии мы получаем только от матери: яйцеклетка приносит их 100 000–600 000, а немногие митохондрии сперматозоида попадают туда без целой ДНК и исчезают.[8][15] Если бы мидихлорианы наследовались так же, Люк и Лея несли бы мидихлорианы Падме, а не Энакина, — а собственные мидихлорианы Энакина исчезли бы вместе с ним.

Сага показывает обратное: Сила передаётся и по отцовской линии. Настоящие клетки подсказывают выход. Сколько митохондрий держит клетка, во многом определяют гены в её ядре, а их мы получаем от обоих родителей. Возможно, сами симбионты достаются от матери, а их количество наследуется от обоих.

Рис. 7
  • Митохондрии от Шми
  • Митохондрии от Падме
  • На экране владеют Силой
Скайуокеры: чьи митохондрии они несут и кто из них владеет Силой.

Мидихлорианы в реальной жизни

Midichloria mitochondrii

Настоящая бактерия, которую с разрешения Джорджа Лукаса назвали в честь мидихлориан. Она живёт внутри митохондрий европейского лесного клеща и передаётся от матери потомству.[3]

Wolbachia

Живёт в клетках более 40 % видов членистоногих и передаётся от матери потомству внутри яйца. У некоторых крошечных ос она заставляет самок рожать дочерей вообще без самцов — настоящий случай «зачатия симбионтами».[16]

Vibrio fischeri

Светящиеся бактерии из светового органа гавайского короткохвостого кальмара: ночью они скрывают его тень от хищников. Свет они включают, только когда их соберётся достаточно, — а узнают об этом, «переговариваясь» друг с другом химическими сигналами.[17]

Митохондрии и хлоропласты

Бывшие бактерии, которые теперь снабжают энергией каждую клетку животных и каждый зелёный лист. Без них сложная жизнь не могла бы существовать — ровно то же Квай-Гон говорит о мидихлорианах.

Что Лукас задумывал дальше: Уиллы

В разговоре с Джеймсом Кэмероном в 2018 году Лукас рассказал, что его собственная трилогия сиквелов погрузилась бы в «микробиотический мир» — мир существ, которых он назвал Уиллами: они питаются Силой и на самом деле управляют вселенной. Джедаи, ситхи и все мы были бы для них лишь транспортом для путешествий, а мидихлорианы — посредниками. Лукас признал, что многие фанаты это возненавидели бы.[18]

Вердикт: насколько научны мидихлорианы?

  • Жизнь внутри наших клетокПравдаМитохондрии, Wolbachia, Midichloria
  • Симбионты, передающиеся от матери к ребёнкуПравдаМитохондрии, Wolbachia
  • Подсчёт в капле кровиПравдаЧисло копий мтДНК методом ПЦР
  • Двадцать тысяч в каждой клеткеОтчастиТолько если они намного меньше митохондрий
  • Мальчик без отцаНетY-хромосома должна откуда-то взяться
  • Симбионты, которые разговариваютОтчастиБактерии обмениваются сигналами-молекулами
  • Передают нам волю СилыВне наукиНи один прибор этого не проверит

Мидихлорианы ближе к настоящей биологии, чем можно подумать по их репутации: жизнь внутри жизни, симбионты, передающиеся через яйцеклетку, подсчёт по крови — всё это существует. Единственное, чего наука дать не может, — это сама Сила. И, пожалуй, это к лучшему.

Источники

  1. Wookieepedia — “Midi-chlorian”
  2. Wikipedia — “The Force”: George Lucas on midi-chlorians and mitochondria
  3. Wikipedia — “Midichloria”
  4. L. Sagan (Margulis). On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology, 1967
  5. Wikipedia — “Mitochondrial DNA”
  6. StarWars.com — “So What the Heck Are Midi-Chlorians?”
  7. P. An et al. Hepatocyte mitochondria-derived danger signals directly activate hepatic stellate cells and drive progression of liver fibrosis. Nature Communications, 2020
  8. The Embryo Project Encyclopedia (Arizona State University) — “Mitochondrial DNA (mtDNA)”
  9. B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 4th ed., table 12-1
  10. R. J. Longchamps et al. Evaluation of mitochondrial DNA copy number estimation techniques. PLOS ONE, 2020
  11. ComicBook.com — Lucasfilm Story Group on Palpatine and Anakin’s birth (2019)
  12. P. C. Watts et al. Parthenogenesis in Komodo dragons. Nature, 2006
  13. Y. Wei et al. Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes. PNAS, 2022
  14. A. Rhie et al. The complete sequence of a human Y chromosome. Nature, 2023
  15. W. Lee et al. Molecular basis for maternal inheritance of human mitochondrial DNA. Nature Genetics, 2023
  16. Wikipedia — “Wolbachia”
  17. S. C. Verma, T. Miyashiro. Quorum sensing in the squid–Vibrio symbiosis. International Journal of Molecular Sciences, 2013
  18. Gizmodo — George Lucas’ ideas for his own Star Wars sequel trilogy (2018)

А теперь посмотри всё по порядку

Все фильмы, сериалы и игры, где сильна Сила, — в одной хронологии, с отметками прогресса.

Открыть хронологию