Лабораторний звіт · Наука про Силу

Мідіхлоріани

Мікроскопічне життя всередині кожної живої клітини — і те, завдяки чому джедай чує Силу. Кладемо мідіхлоріани під мікроскоп: що насправді кажуть фільми й серіали, що задумував Джордж Лукас і скільки з цього підтверджує справжня біологія.

Перша згадка
Епізод I — Прихована загроза · 1999
Де живуть
у кожній живій клітині
Рекорд на екрані
Енакін: понад 20 000
Реальний прототип
мітохондрії

Що кажуть фільми

Мідіхлоріани вперше з’являються в «Прихованій загрозі», коли малий Енакін питає Квай-Гона Джинна, що це таке:

Мідіхлоріани — це мікроскопічна форма життя, яка мешкає в усіх живих клітинах… Без мідіхлоріанів життя не могло б існувати, і ми б нічого не знали про Силу. Вони постійно говорять до нас і передають нам волю Сили.

— Квай-Гон Джинн, «Прихована загроза» (1999)

Тож мідіхлоріани — не сама Сила, а канал зв’язку з нею. Що більше їх у твоїх клітинах, то краще ти її чуєш. Високий рівень мідіхлоріанів — це талант, а не майстерність: він нічого не каже ні про навчання, ні про те, яку сторону ти обереш.

Цей рівень вимірюють у крові, і аналіз Енакіна дає найвідоміше число в усій сазі:

Показник зашкалює… понад двадцять тисяч. Навіть у магістра Йоди немає такого високого рівня мідіхлоріанів.

— Обі-Ван Кенобі, «Прихована загроза»

«Ні в кого з джедаїв немає», — відповідає Квай-Гон. Відтоді на екрані про мідіхлоріани згадували лічені рази — ось усі ці згадки до одної.[1]

Усі згадки на екрані

  1. 1999

    Епізод I — Прихована загроза

    Квай-Гон пояснює, що таке мідіхлоріани, аналіз крові Енакіна показує «понад двадцять тисяч», а Квай-Гон припускає, що хлопчика зачали саме вони.

  2. 2005

    Епізод III — Помста ситхів

    Палпатін розповідає Енакіну про трагедію Дарта Плеґаса, який «міг за допомогою Сили впливати на мідіхлоріани, щоб творити життя».

  3. 2014 · Сезон 6

    Війни клонів

    Голос Квай-Гона пояснює Йоді, що таке Жива й Космічна Сила і яку роль у цьому відіграють мідіхлоріани, а Йода вирушає до Джерела життя — планети, звідки походять мідіхлоріани.

  4. 2020

    Мандалорець — сезон 2

    Записи доктора Першинга: досліди з переливанням крові Ґроґу, яку цінують за високий рівень мідіхлоріанів.

  5. 2024 · Сезон 3

    Бракована партія

    Проєкт «Некромант»: Імперія намагається передати клонам високий рівень мідіхлоріанів, і ключем до цього виявляється кров Омеги.

  6. 2024

    Аколіт

    Тест джедаїв показує, що в сестер-близнючок Оші та Мей однакові мідіхлоріани, — у природі такого не буває навіть у близнят.

Анатомія мідіхлоріана

Жоден фільм не показував мідіхлоріана великим планом, тож ось реконструкція на основі органели, яка стала для них прообразом, — мітохондрії. Частини 1–4 — справжня анатомія мітохондрії; 5 і 6 — наші здогадки про те, що ще знадобилося б мідіхлоріану.

Рис. 1
  1. Зовнішня мембрана: межа між симбіонтом і клітиною-господарем.
  2. Внутрішня мембрана, зібрана в гребені. У мітохондріях ці кристи виробляють енергію для клітини.
  3. Кільце власної ДНК — спадок тих часів, коли мітохондрії були вільноживучими бактеріями.
  4. Рибосоми — крихітні білкові фабрики бактеріального типу.
  5. «Антена Сили»: те, що дає мідіхлоріанам змогу відчувати Силу. Жодна структура в біології так не працює.
  6. Сигнали для господаря: так вони «говорять до нас». Справжні клітини й мікроби справді спілкуються — молекулами.
Мідіхлоріан, намальований за кресленням мітохондрії. Гіпотетична реконструкція.

Справжній прообраз: мітохондрії

Джордж Лукас називав мідіхлоріани «вільним трактуванням мітохондрій» — крихітних партнерів, без яких, за його словами, не було б жодного життя.[2] Їхню назву зазвичай тлумачать як поєднання слів «мітохондрія» і «хлоропласт» — двох органел живих клітин, які колись були вільноживучими бактеріями.[3]

А от це вже справжня наука. Приблизно два мільярди років тому одна клітина проковтнула бактерію і, замість того щоб перетравити, залишила її собі. Гість отримав прихисток і їжу, а господар — електростанцію. Їхні нащадки — це мітохондрії майже в кожній клітині твого тіла. Вони досі мають власну ДНК — 16 569 літер, 37 генів — і розмножуються самостійно. Цю ідею прославила Лінн Маргуліс 1967 року.[4][5]

Рис. 2
Ендосимбіоз: як бактерія стала частиною клітини. Мідіхлоріани — та сама історія, тільки з Силою на додачу.

Навіть визначення симбіонтів, яке дає Квай-Гон, — «форми життя, що живуть разом заради взаємної вигоди» — точнісінько збігається з тим, як біологи описують мутуалізм.

Скільки їх?

На екрані звучить рівно одне число — Енакінове «понад двадцять тисяч», та й то без одиниць вимірювання: на клітину? на краплю крові? Джордж Лукас висловився конкретніше, коли пояснював ідею Террі Бруксу, авторові новелізації: у звичайної істоти в кожній клітині один, два чи три мідіхлоріани, а в Енакіна — «десь із тисячу».[6]

Точні цифри з фанатських вікі — у Йоди 17 700 і так далі — не походять ні з фільмів, ні з серіалів. Ось числа, які справді існують, поруч зі справжніми мітохондріями:

Рис. 3
  • Зоряні війни
  • Справжня біологія
  • Звичайна істота, за Лукасом 1–3 на клітину
  • Енакін, за Лукасом ≈ 1 000 на клітину
  • Мітохондрії в клітині печінки 1 000–2 000 на клітину
  • Енакін, у фільмі понад 20 000 — одиниці невідомі
  • Мітохондрії в яйцеклітині людини 100 000–600 000

Логарифмічна шкала: кожна лінія сітки — це вдесятеро більше, ніж попередня.

Кількість мідіхлоріанів порівняно з мітохондріями.[7][8]

А двадцять тисяч узагалі помістяться?

Клітина печінки вміщує 1 000–2 000 мітохондрій, і разом вони займають близько 22% її об’єму.[7][9] Візьмімо середнє значення — 1 500: тоді одна мітохондрія становить приблизно 1/7 000 клітини. Двадцяти тисячам мідіхлоріанів завбільшки з мітохондрію знадобилося б місця майже на три клітини — навіть якби з них викинули все інше. Лукасова тисяча на клітину зайняла б скромні 15%.

Тож або число з фільму рахували не на одну клітину, або мідіхлоріани значно менші за мітохондрії. Перевірмо самі:

Рис. 4
20 000
Розмір порівняно з мітохондрією

293% об’єму клітиниНе поміщаються: клітина б луснула

На малюнку — тонкий зріз клітини. У зрізі частка площі дорівнює частці об’єму, тож пропорції чесні.

Інтерактив: скільки місця в клітині печінки зайняли б мідіхлоріани.

Аналіз крові

На Татуїні Квай-Гон бере краплю крові Енакіна й надсилає дані Обі-Вану на корабель королеви. Справжні лабораторії роблять щось дуже схоже: методом кількісної ПЛР визначають, скільки копій мітохондріальної ДНК (мтДНК) містить клітина, і використовують цей показник як маркер у дослідженнях старіння та хвороб.[10]

Є одна заковика: у зрілих еритроцитах — а це більшість клітин у краплі крові — мітохондрій немає зовсім, тож лабораторії натомість аналізують лейкоцити.[10] Якби мідіхлоріани поводилися як мітохондрії, джедайському аналізатору довелося б робити так само.

Рис. 5
Сканер Обі-Вана: стрілка виходить за край шкали.

«Батька не було»

Шмі Скайвокер каже, що в Енакіна не було батька, а Квай-Гон припускає, що хлопчика зачали мідіхлоріани. У «Помсті ситхів» Палпатін розповідає про Дарта Плеґаса, який умів змушувати мідіхлоріани творити життя, — і відтоді фанати підозрюють ситхів. Сюжетна група Lucasfilm це заперечує: Палпатін не мав жодного стосунку до народження Енакіна.[11]

Народження без батька — не вигадка, а партеногенез. 2006 року в британських зоопарках дві самиці комодського варана відклали яйця, з яких без жодного самця вилупилися дитинчата; на таке здатні й акули, змії та птахи.[12] Ссавцям це не під силу: деякі гени працюють, лише якщо дісталися від батька. І все ж 2022 року вчені виростили мишу з однієї незаплідненої яйцеклітини, переписавши сім таких «імпринтованих» ділянок.[13]

Але перед мідіхлоріанами постала б складніша проблема. У матері дві X-хромосоми, тож дитина, створена лише з її генів, отримує X і X — це дівчинка. Енакін — хлопчик, отже, щось мусило написати цілу Y-хромосому: близько 62 мільйонів літер ДНК.[14] У комодських варанів усе навпаки: їхні самиці — ZW, тож народження без батька дає тільки синів.

Рис. 6
Звичайне народження яйцеклітинаXсперматозоїдX/YXX♀︎/XY♂︎
Без батька яйцеклітинаXкопія генів яйцеклітиниXXX♀︎
Енакін яйцеклітинаXСила??XY♂︎
Комодський варан яйцеклітинаZ/Wкопія генів яйцеклітиниZ/WZZ♂︎/WW✕
Чому хлопчик без батька — найскладніше: Y-хромосома мусить звідкись узятися.

Загадка спадковості

Мітохондрії ми отримуємо лише від матері: яйцеклітина приносить їх 100 000–600 000, а нечисленні мітохондрії сперматозоїда потрапляють туди без цілої ДНК і зникають.[8][15] Якби мідіхлоріани успадковувалися так само, Люк і Лея несли б мідіхлоріани Падме, а не Енакіна, — а власні мідіхлоріани Енакіна зникли б разом із ним.

Сага показує протилежне: Сила передається й по батьківській лінії. Справжні клітини підказують вихід. Скільки мітохондрій тримає клітина, значною мірою визначають гени в її ядрі, а їх ми отримуємо від обох батьків. Можливо, самі симбіонти дістаються від матері, а їхня кількість успадковується від обох.

Рис. 7
  • Мітохондрії від Шмі
  • Мітохондрії від Падме
  • На екрані володіють Силою
Скайвокери: чиї мітохондрії вони несуть і хто з них володіє Силою.

Мідіхлоріани в реальному житті

Midichloria mitochondrii

Справжня бактерія, яку з дозволу Джорджа Лукаса назвали на честь мідіхлоріанів. Вона живе всередині мітохондрій європейського лісового кліща й передається від матері потомству.[3]

Wolbachia

Живе в клітинах понад 40% видів членистоногих і переходить від матері до потомства всередині яйця. У деяких крихітних ос вона змушує самиць народжувати доньок зовсім без самців — справжній випадок «зачаття симбіонтами».[16]

Vibrio fischeri

Світні бактерії зі світлового органа гавайського короткохвостого кальмара: уночі вони ховають його тінь від хижаків. Світло вони вмикають, лише коли їх збирається достатньо, — а дізнаються про це, «перемовляючись» одна з одною хімічними сигналами.[17]

Мітохондрії та хлоропласти

Колишні бактерії, які тепер живлять енергією кожну клітину тварин і кожен зелений листок. Без них складне життя не могло б існувати — саме це Квай-Гон каже про мідіхлоріани.

Що Лукас задумував далі: Вілли

У розмові з Джеймсом Кемероном 2018 року Лукас розповів, що його власна трилогія сиквелів занурилася б у «мікробіотичний світ» — світ істот, яких він назвав Віллами (Whills): вони живляться Силою і насправді керують усесвітом. Джедаї, ситхи й усі ми були б для них лише транспортом для подорожей, а мідіхлоріани — посередниками. Лукас визнав, що багато фанатів таке зненавиділи б.[18]

Вердикт: наскільки наукові мідіхлоріани?

  • Життя всередині наших клітинПравдаМітохондрії, Wolbachia, Midichloria
  • Симбіонти, що передаються від матері до дитиниПравдаМітохондрії, Wolbachia
  • Підрахунок у краплі кровіПравдаКількість копій мтДНК методом ПЛР
  • Двадцять тисяч у кожній клітиніЧастковоЛише якщо вони набагато менші за мітохондрії
  • Хлопчик без батькаНіY-хромосома мусить звідкись узятися
  • Симбіонти, які розмовляютьЧастковоБактерії обмінюються сигналами-молекулами
  • Передають нам волю СилиПоза наукоюЖоден прилад цього не перевірить

Мідіхлоріани ближчі до справжньої біології, ніж підказує їхня репутація: життя всередині життя, симбіонти, що передаються через яйцеклітину, підрахунок у крові — усе це існує. Єдине, чого наука дати не може, — це сама Сила. І це, мабуть, на краще.

Джерела

  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 тепер подивися все по порядку

Усі фільми, серіали та ігри, де вирує Сила, — в одній хронології, з позначками прогресу.

Відкрити хронологію