Спрашиваешь: «Что такое ген?», школьник говорит: «Что-то про наследственность». Почему в биологии надо запоминать

«Дети не боятся никаких животных»

— Почему у вас змеи и скорпионы не вызывают ужаса? 

— Я в детстве никаких животных не боялся, а сегодня у меня наибольшую настороженность вызывают собаки. Когда в экспедиции гуляешь в пустынных местах, неизбежно встречаешь стаи полудиких бродячих собак, которые могут напасть первыми. 

Но дикие животные, вроде волков, шакалов, лис, леопардов, тигров, крокодилов, и так-то на человека нападают очень редко, да ты еще пойди встреть их. А уж змеям обычного размера от человека и вовсе ничего не надо, они могут напасть, только если пытаешься их потревожить. Правда, я змей ловлю, поэтому мои риски больше, но более или менее контролирую ситуацию, могу подготовиться, чтобы они меня не укусили. 

— Это вы такой особенный, что с детства не боялись, или это у всех так?

— Какие-то предрасположенности к тому, чего следует опасаться, генетически заложены в человеке, но не как жесткая инструкция, которую исполняют в 100% случаев. Возможно, эволюционно закреплялось представление о том, что мелкое и пушистое не бывает опасным, не может ужалить. Научиться бояться кролика труднее, чем научиться бояться гадюку. 

Леонид Неймарк. Фото: Татьяна Жесткова

Эксперименты показывают, что маленькие дети изначально не боятся никаких животных. В среднем, если показывать змей шестилетней аудитории, то гораздо меньше шансов, что кто-то эмоционально отреагирует. А вот в 16 лет — другое дело. К этому возрасту родители уже научили ребенка, что змея — это страшно.

Эти страхи обоснованы не только эволюционно, но и культурно. Далеко не везде боятся змей. Многие читали замечательные книги Даррелла про путешествия по Африке, где описывается, как местные жители гораздо больше, чем змей, боятся ярко окрашенных ящериц, которые абсолютно безвредны. 

— Почему лично вы так полюбили этих всех гадов? 

— Сам не знаю. Это было лишено рациональности. Знаю только, что белое и пушистое не интересовало никогда. Всегда нравились змеи, хотя в детстве, и даже еще в старших классах, я иногда думал, что, может быть, все-таки пойти на кафедру зоологии беспозвоночных, потому что увлекали головоногие моллюски. Но потом змеи решительно победили.

Я еще люблю членистоногих — многоножек, ракообразных, паукообразных. Скорпионы, фрины, сольпуги и особенно сколопендроморфные многоножки — это же так классно. Я и сейчас, где бы ни путешествовал, стараюсь их найти и пофотографировать.

Фото: Леонид Неймарк

— Вам удается заразить своих учеников этой любовью?

— Я не специально, оно само как-то передается. Как только преподавание начинает немного выходить за рамки формальной подготовки к экзаменам, неизбежно больше рассказываешь про то, что самому интересно. Что касается обязательной программы подготовки к ЕГЭ, то отдохнуть душой удается на темах про экологию или теорию эволюции. Тут можно всегда рассказать что-то интересное, не уходя далеко от школьной программы.

И еще я организую полевые экскурсии. Сейчас я живу в Армении, и весной мы с товарищем сделали несколько походов по окрестностям Еревана. Показывали животных и растения, проводили экскурсии по зоопарку плюс устраивали лекционные занятия. После Нового года надеемся все это продолжить.

«Взрослые не пытались убедить меня, что любовь к зверушкам — не профессия» 

— Многие в детстве интересуются животными, фауной, но не все становятся биологами. Почему? 

— Я занимаюсь с разными людьми, не все из них интересуются животными, и в частности рептилиями. Ко мне обычно идут, чтобы подготовиться к экзамену. Я много работаю со старшеклассниками, которые вообще собирались поступать в медицинские вузы. Для поступления нужна лабораторная биология, а не полевая.

Заполнение дневника при полевых исследованиях. Фото: Анастасия Белова

К тому же полевая биология, связанная с изучением животных и растений в естественных условиях обитания и произрастания, в России не особенно престижна, хотя лично мне всегда было интересно наблюдать за животными в природе. Началось все, кажется, еще до того, как я научился читать. Потом уже я добрался до книг Даррелла, до энциклопедии «Жизнь животных» Брема, до шеститомника «Жизнь животных» под редакцией Льва Зенкевича. Это детское увлечение и позже никуда не ушло. Возможно, потому что никто из взрослых не пытался убедить меня в том, что любовь к зверушкам — это не профессия.

— А как же фильмы BBC и National Geographic, телеканалы про живую природу, я уже не говорю про «В мире животных» с Николаем Дроздовым, на которых были воспитаны целые поколения наших соотечественников?

— Конечно, это всем интересно, но считается как бы немножко «не профессией». Хотя, например, морская биология оплачивается неплохо. Мои коллеги, которые занимаются водными беспозвоночными и ходят в морские рейсы, получают вполне нормальные деньги. Но все же настоящий биолог — это скорее в лаборатории с пипеткой, хотя нельзя сказать, что зарплаты там сильно выше, если это не фармакология.

Так или иначе, на лабораторное отделение биофака конкурс всегда больше, чем на полевое. Сейчас там сделали общий поток, и это добавило проблем моему родному зоолого-ботаническому отделению, потому что конкурс-то выше на биохимическое, а потом уже поступивших надо как-то распределять. И получается, на зоолого-ботаническое попадают по остаточному принципу те, кто недобрал баллов или недостаточно хорошо учился на первом курсе. 

Гюрза. Фото: Леонид Неймарк

Когда я сам поступал, мне говорили: «Ты же нормально знаешь предмет, ты сможешь и на биохимию поступить». Я отвечал, что, может быть, и смогу, но не хочу, потому что собираюсь заниматься полевой биологией. 

— Ребята, которые сдают на хорошие баллы ЕГЭ или пишут олимпиады, ориентированы в сторону биохимии? 

— Не то что они сами ориентированы на биохимию, а скорее их ориентируют на биохимию папа с мамой. На зоолого-ботаническое идут совсем уже увлеченные люди, но при этом суммарный проходной балл там был ниже. Многие мои хорошие товарищи, которые учились в зоолого-ботанике, в школе посещали кружки, но при этом не учились по биологии на пятерки. Зато многие из них сейчас работают в науке, а значит, поступали и учились они не зря.

«У современных школьников с химией — беда»

— Вы готовите детей к экзаменам по биологии, начиная с 8-го класса. Что для них самое сложное в этом предмете?

— Химия. И в мое-то время с ней было не очень хорошо, но то, что творится у современных российских школьников с химией, — отдельная беда. С 90 процентами людей, которые у меня занимаются, мне приходится начинать с самых базовых химических понятий. 

А без этого многие вещи в биологии пройдут мимо. Надо понимать процессы в клетке, иначе не поймешь, как происходит дыхание; отличать органические вещества от неорганических, разбираться с разными типами связей, или как мембрана работает; понимать, что такое гидрофобность и гидрофильность; хорошо бы еще знать такую вещь, как электроотрицательность. Это уже на стыке физики и химии.

Приходится несколько занятий потратить на то, чтобы объяснить хотя бы самые основные вещи. 

— Если человек не понимает в математике, ему тоже нечего ловить в биологии?

— В биологии как в науке, конечно, нечего. Но если человек по нулям по математике в школе, то до того, как он начнет научную деятельность, он успеет освоить математику в нужном объеме. Сам я начал заниматься математикой в десятом классе.

Переходил из школы в школу, и с шестого по девятый класс у меня почти не было нормальной математики. Школьную программу я разучивал практически с нуля, с уровня пятого класса.

Но это проблема прошлого. Все уже поняли, что математика нужна для любой науки. Более того, качели качнулись в обратную сторону, и зачастую в престижные журналы не берут статьи, в которых нету какого-нибудь статистического анализа. Иногда он туда вставлен для солидности. Недавно была замечательная статья про полевые наблюдения за шакалами, но и там в середине была пара «математических» страниц с корреляцией между двумя популяциями, которые были мало связаны с остальной статьей. 

Фото: Анастасия Белова

Это, мне кажется, идет от представления, что собственно наблюдение за животными — не работа, а развлечение. Только в Австралии так не считают. На австралийские статьи по зоологии иногда смотришь с некоторой завистью. Например, была статья про комодского варана, где вся методика состояла в том, что человек построил себе домик на дереве, месяцами из этого домика наблюдал за животными и записывал, что видит. Это тоже важная часть полевой биологии. И никто не сказал этому ученому: «Парень, а где у тебя математика?» 

— Что в самой биологии для школьника становится камнем преткновения — скучно, трудно, неинтересно? Например, в математике многим с трудом дается переход к тригонометрии. 

— Биология в этом смысле простая наука. Там вообще мало для чего нужны выдающиеся интеллектуальные усилия, нужно накопление большого количества материала. Это, кстати, видно и по возрасту, в котором происходят большие научные достижения. В математике и в физике главный труд своей жизни обычно создают молодые, потому что нужно на максимум задействовать мозг. Это своего рода спорт, когда надо в молодости нагрузить свой организм на максимум. А в биологии нужно много чего посмотреть, понять, накопить багаж, и уже в зрелости выдать «опус магнум», обобщить то понимание, которое удалось накопить за много лет. 

Зато есть много терминов, которые нужно запоминать. Поэтому — учите определения терминов. Очень часто вопрос сформулирован так, что если неправильно понимаешь термин, то и ответишь тоже неправильно. Проверяйте себя про каждое слово: можете ли вы одним предложением написать, что оно значит?

«Учите определения!»  

— Я говорила с преподавателями математики, химии, даже истории — и все говорят, что в их предмете ничего зубрить не нужно, если понимаешь принцип и логику процессов. Вы — единственный, кто говорит, что нужно много запоминать. 

— В биологии во многих темах конспект лекции может выглядеть просто как термин — определение, термин — определение. Выучил все термины — считай, знаешь тему. Отдельная проблема начинается там, где биология соприкасается с обычной жизнью и термины перетекают в общую лексику. Людям кажется, что они знают, что значат эти слова, а специальное значение несколько другое.

Что такое экология, например? 

— Забота о природе. 

— Вообще нет. Экология — это наука о взаимоотношениях какого-либо организма с окружающей средой. Что он ест, кто его ест, где он прячется. Но в быту люди думают, что экология — это мусор сортировать. И когда в экзамене попадается вопрос про экологию вида, то происходит путаница. Нет никакой экологии Московской области. Зато есть экология у лося в Московской области.

Эскулапов полоз. Фото: Леонид Неймарк

А имея в виду экологию в бытовом смысле слова, лучше говорить об «экологии человека», о взаимоотношениях человека с окружающей средой.

Или вот ген. Это слово тоже настолько на слуху, что всем кажется, что они знают, что это такое. Спрашиваешь у школьника, что такое ген, он говорит: «Ну, это про наследственность». Но про наследственность есть много слов, а чем ген отличается от них? «Ну, передает наследственную информацию». Хорошо, а еще ДНК передает наследственную информацию, хромосома передает наследственную информацию. Чем они отличаются от гена? И тут человек обычно плавает.

— Ну не томите уже, дайте правильное определение!

— Ген — это участок ДНК, с которого снимается одна копия РНК. Еще можно сказать, что ген соответствует одному синтезируемому белку, потому что в основном чаще всего нас интересует матричная РНК, которая непосредственно кодирует белки. 

В учебниках встречается определение «ген — это элементарная единица наследственной информации», оно мне меньше нравится, потому что его труднее расшифровать. Что за элементарная единица? Почему элементарная? Почему хромосома не элементарная? Нужны дополнительные усилия для расшифровки. 

— В биологии нет ли избыточного наукообразия из-за всех этих сложных терминов? 

— Обычно при наукообразии люди как раз не понимают значение терминов, которые используют. По тексту всегда видно отличие наукообразного текста от научного. Смотришь, как человек использует какое-нибудь красивое слово, и думаешь: «А что оно значит-то, ты понимаешь?» 

Кстати, не все термины в биологии можно хорошо и четко определить (я сейчас про науку, а не про школьную программу), но тем приятнее бывает, когда видишь, что ни одного слова нельзя изменить. Мне очень нравится термин «монофилетическая группа». Если просто общими словами, то это некоторая группа животных, которая выделена по родству. Они более близкородственны внутри своей группы, чем с любыми другими группами. А определение будет такое: это все потомки последнего общего предка, входящего в эту же группу. Потому что если мы не включим хоть одного из потомков последнего общего предка или включим кого-либо из ранее отсоединившейся группы, то группа уже не будет выделена по родству. То есть каждое слово в определении имеет значение.

Но вообще, конечно, в биологии очень много умных слов, это проблема. А когда они все новые и похожи друг на друга! Сколько я сам в школе путал трансляцию и транскрипцию. Слова-то похожи, а процессы различаются.

— Верно ли, что некоторых ребят увлекает именно генетика, потому что их заводят генетические задачки?

— В школьной программе они мало кого заводят, в них мало биологии, а больше математики. Нужно выучить, опять же, некоторый набор терминов и правил, а дальше сложность наращивается за счет усложнения математической части. А изучать то, что творится на переднем крае науки, как могут работать разные гены, как они взаимодействуют — это та генетика, которая начинается уже в основном в университете.

«Высокий балл ЕГЭ мало говорит о знании биологии»

— Что в ЕГЭ самое сложное? 

— Как ни странно, самое сложное в ЕГЭ — то, что он излишне простой. Моя главная претензия к ЕГЭ — он слишком мало выходит за пределы минимальной школьной программы. Понятно, что он должен быть усредненным, чтобы можно было сравнивать школьников по всей стране. Он не создавался как способ определения топовых любителей биологии, а как способ аттестовать по любым школам. Но в результате экзамен очень плохо позволяет разделять средненького хорошиста и безумного молодца, который знает все на свете. Разница между школьной четверкой с плюсом и этим молодцом — 5–10 баллов из 100. 

Это прекрасно знают в вузах, и поэтому стараются больше брать по олимпиадам. Если же по олимпиаде поступить не удалось, то проходной балл по ЕГЭ получается высоченный. В результате увлеченный, знающий биологию человек может не поступить, потому что он элементарно отвлекся и что-то неверно посчитал. 

Кстати, с той же математикой дела обстоят чуть лучше. Есть углубленный ЕГЭ с более сложными задачами, где можно блеснуть, отличиться.

— Вы считаете, что в биологии должно быть так же?

— Мне бы хотелось, чтобы были тестовые задания, как на отборочных турах олимпиад. Там приходится так формулировать вопрос, чтобы человек не подсмотрел ответ в интернете. И авторы справляются, большой респект тем, кто придумывает эти вопросы.

Общий проходной балл в результате понизится — ну и что? Зато увеличится разброс по баллам, и про человека, сдавшего на 90, мы будем реально знать, что уровень у него очень высокий и ему точно дорога в профильный вуз. 

То есть я бы либо сделал два уровня, базовый и профильный, — либо подвинул общий уровень в сторону большей сложности, чтобы был больше разброс по баллам. Тогда мы будем понимать, кто что из себя представляет, уже при поступлении, а не когда началась учеба.

Кроме того, это немного понизит роль случайности и некорректно сформулированного вопроса. Попробуйте каждый год составить 30 вариантов с вопросами, чтобы все были корректные. В олимпиадах вопросы так распределены по сложности, что один некорректный ни на что особо не влияет. А здесь получается, что один вопрос — это разница между «поступил» и «не поступил».

«Наши учебники по биологии очень устарели»

— Бывает ли «биологический тип мышления», который сразу виден в человеке?

— Мне доводилось таких встречать на олимпиадах, но, как правило, это дети из каких-нибудь биологических династий. У такого человека совсем по-другому строится поглощение информации, он не блуждает в потемках, где чего почитать. У него все под рукой.

На олимпиаде. Фото: Анастасия Ковалёва

Была однажды Формозовская полевая олимпиада, которая проводится на Звенигородской биостанции. Там нужно различать животных, есть препараты животных в формалине, которые надо опознавать. Я принимал герпетологию, когда разложены всякие спиртованные лягушки, ящерицы. Дети приходят, что-то знают, чего-то не знают, и вдруг приходит человек, который знает почти все. А если не знает, то начинает правильным образом рассуждать. Он единственный школьник, который по единственному засушенному обломку методом исключения опознал слепозмейку. Я спрашиваю: «Как ваша фамилия?» Он говорит: «Целлариус». — «Ну, все понятно. Читал книги вашего отца».

Конечно, бывают и самородки, но, возможно, их труднее опознать на стадии, когда они еще школьники. У меня есть коллега, Антон Свинин, он родом из Йошкар-Олы, сейчас живет в Тюмени. Он не из биологической семьи, однако стал одним из крупнейших в России специалистов по лягушкам и их паразитам. 

— Вам не кажется, что биология в школе начинается с самого неинтересного — всех этих амеб и инфузорий-туфелек?

— Ну что вы, это так здорово! Особенно если в школе есть микроскопы. Да даже и без микроскопа, ведь есть крупные инфузории, некоторые можно увидеть в лупу или вообще невооруженным глазом. Все эти мелкие животные могут быть очень интересными.

Фото: Анастасия Белова

Другое дело, что в изучении одноклеточных наука очень активно продвигается в последние десятилетия. С тех пор мы очень много узнали про одноклеточные организмы.

В тех иностранных учебниках, которые я видел, не вдаются в подробности систематики одноклеточных, потому что теперь-то ясно, насколько она сложная. А у нас эта древняя систематика по-прежнему присутствует. Их еще и пытаются распределять по царствам — вот это животные, а вот это растения. Но есть огромное, безумное разнообразие эукариот, и у них несколько маленьких веточек, представители которых переходят к многоклеточности. Из них одна — растения, другая — животные, третья — грибы. А амебу правильно относить к животным или растениям? А непонятно, она ни то, ни другое. Это все равно как пытаться всех-всех животных распределить на людей и крокодилов, а потом сказать, что хорек — это такой человек, а жаба — это такой крокодил. А куда девать скорпиона?

Одним словом, наши учебники во многом устарели. Наука развивается, а наша программа очень во многом осталась такой, какой была в середине прошлого века.