Всё о науке за 60 минут

Совершенно безвкусные мифы

Есть две вещи о вкусе, которые мы все знаем с детства. Во-первых, что существует четыре вкуса, которые мы можем распознавать, и, во-вторых, что язык разделен на отдельные области, где находятся вкусовые сосочки, распознающие эти вкусы. Четыре вкуса – это горький, соленый, сладкий и кислый. Язык определяет сладкое самым кончиком, соленое – областями с каждой стороны, кислое – участком ближе к корню языка, а горькое – областью в виде полосы на самом корне. В учебниках, на веб-сайтах и в научно-популярных книгах эти сведения преподносятся как безапелляционные факты. Однако же не все так однозначно. У нас на языке нет карты вкусов, а основных вкусов насчитывается более четырех.

Миф о карте на языке довольно легко опровергнуть. Если вы завяжете испытуемому глаза и накапаете ароматизированную жидкость по периметру его языка, то сможете создать новую карту вкусов, отличную от общепринятой. На самом деле каждый вкус можно почувствовать любой точкой языка. Тем не менее именно этот эксперимент проводится бесчисленным количеством школьников по всему миру, чтобы доказать, что карта вкусов существует. Это прекрасный пример того, как предварительное знание ожидаемого результата может повлиять на выводы. По-видимому, либо все эти школьники выдумывают свои результаты, либо их несогласующиеся с классической картой ощущения списывают на некачественное проведение эксперимента. Если вы проследите историю появления карты вкусов в научной литературе, то обнаружите ее истоки в сложно написанной немецкой статье, которую неточно перевел один американский ученый в 1901 году[21]. Но даже этот научный миф все же не настолько прочно укоренился в умах людей, как идея о том, что существует лишь четыре основных вкуса.

По всей вероятности, еще древнегреческий философ Демокрит впервые провел каталогизацию различных вкусов в рамках своей новаторской теории атомов. Он пришел к мысли, что все состоит из крошечных неделимых частиц, которые он называл атомами, а вкус атома, по Демокриту, определялся его формой. Так, сладкие субстанции были представлены атомами гладкими, как капли. Соленые – атомами, имевшими острые края. Кислые виделись философу составленными из громоздких и угловатых атомов, а горьким он приписывал зазубренные крючки. В конце концов эти представления Демокрита оформились в теорию о четырех основных вкусах. И мы свято верили в нее на протяжении тысячелетий. Затем, в начале XX века, многие люди начали понимать, что мир намного шире и разнообразнее, чем казалось древнегреческому философу. Одним из таких людей был Огюст Эскофье, которого французы окрестили «королем поваров и шеф-поваром королей». Эскофье не только революционизировал кулинарию и ресторанное дело в Париже, но и придумал множество блюд, которые нельзя отнести ни к сладким, ни к горьким, ни к кислым, ни к соленым. Поскольку, согласно научным представлениям того времени, существовало лишь четыре вкуса, считалось, что Эскофье готовил нечто невозможное и волшебное.

Примерно в то же время в Японии у блестящего химика Икэды Кикунаэ случилось озарение, когда он ел суп. В тот день 1908 года привычное блюдо показалось ему вкуснее, чем обычно, и он понял, что произошло это из-за добавления в него морских водорослей. Кикунаэ потребовалось шесть месяцев, чтобы выделить из водорослей химическое вещество, которое отвечало за эту трансформацию вкуса. То, что он нашел, оказалось аминокислотой, известной как глутаминовая кислота, или просто глутамат. Аминокислоты являются строительными блоками белков, а глутамат встречается в большинстве белков в природе и в том числе примерно в 6 % белков человека. Изначально предполагалось, что глутамат просто усиливает четыре вкуса, и Кикунаэ проницательно запатентовал процесс его производства в качестве усилителя вкуса. (Конечно, соли глутаминовой кислоты наиболее известны нам по глутамату натрия.) Химик назвал вкус глутамата японским словом «умами», что означает «восхитительный вкус». Почти сто лет спустя, в 2000 году, исследователи определили рецепторы на языке, которые обнаруживают глутамат, и с этого момента умами стал считаться пятым основным вкусом.

Очень сложно описывать вкусы, поскольку они фундаментальны для нашего восприятия мира, но умами обычно ассоциируется у нас с насыщенным привлекательным вкусом. Такой присутствует, к примеру, в мясных бульонах, анчоусах, грибах шиитаке и твердых сырах, например пармезане. В прошлом повара веками использовали богатые умами ингредиенты для приготовления различных блюд, чтобы сделать их более яркими и пикантными. Но теперь, когда у нас есть химическое понимание этого вкуса, мы можем найти умами даже там, где его никогда не выявляли раньше. Теперь нам под силу создавать настоящие пищевые «бомбы», ведь уже существуют пасты умами, как вегетарианские, так и невегетарианские.

Итак, на языке нет никакой карты вкусов, а основных вкусов как минимум пять. Хотя сейчас, к примеру, идут споры о недавно открытом вкусовом рецепторе, который способен распознавать молекулы жира. Так что вполне вероятно, что мы также можем чувствовать жиры на вкус. Все это означает, что Демокрит был ближе к истине, чем мы думаем. В своем труде, созданном примерно в 400 году до нашей эры, он описал не четыре, а шесть вкусов. Это были четыре традиционных вкуса плюс еще два, которые он назвал «острым» и «маслянистым». Возможно, мы только сейчас идентифицировали маслянистый вкус, и, конечно, нельзя исключать, что острый вкус – это и есть вкус умами. Мне нравится мысль, что нам понадобилось 2 500 лет, чтобы вернуться туда, откуда мы начали.

Хруст костяшек и 50-летний эксперимент

Я признаю, что люблю и умею хрустеть костяшками пальцев рук, да и ног в придачу. Не то чтобы я демонстрирую это умение на публике, но в частном порядке трещу суставами рук и ног этак пару раз в день. Эта привычка всегда вызывала у меня мучительное беспокойство. Широко распространено мнение, что в долгосрочной перспективе трещать костяшками пальцев вредно, и многие авторитетные для меня в детстве люди, такие как дяди, тети и родители, говорили, что подобные действия вызывают артрит. Конечно, это не должно считаться нормальным, когда сустав пальца руки или ноги издает громкий треск. Более того, независимо от возможных патологических последствий, непонятно, что же заставляет суставы так щелкать.

Это удивительно для столь обыденного явления, но причина, по которой суставы издают такие звуки, до конца неясна. Современное объяснение выглядит так: между суставными поверхностями каждого сустава находится синовиальная жидкость, закрытая в суставной сумке, или капсуле. Эта жидкость состоит в основном из воды, но также содержит некоторые белки, соли и белые кровяные клетки (лейкоциты). Она нужна для того, чтобы смазывать и смягчать покрытые хрящом суставные поверхности, которые, собственно, и формируют сустав. Когда вы пытаетесь щелкнуть суставом, то быстро его растягиваете и тянете суставную капсулу. Это снижает в ней внутреннее давление, и в процессе, называемом кавитацией, внутри жидкости появляются крошечные пузырьки газа. Ключом к пониманию того, почему это происходит, служит тот факт, что жидкость нельзя сжать или растянуть. Другими словами, если у вас есть мешок, заполненный жидкостью, и вы внезапно увеличиваете размер мешка, жидкость не может расшириться, чтобы охватить новый, больший объем. Так появляются пустóты, а спустя мгновение и пузырьки, занимающие дополнительное пространство. Эти пузырьки обычно заполняются газами, которые до образования пузырьков растворялись в жидкости.

В случае суставной капсулы синовиальная жидкость содержит много растворенного азота, и ключевым моментом является то, что, щелкая суставами, вы создаете в ней пузырьки азота. Но хруст, который вы слышите, знаменует собой не момент создания пузырьков, а момент их схлопывания после того, как сустав был растянут. По крайней мере, такова теория.

Хотя мы пока не уверены в источнике звука наверняка, сейчас у нас есть больше информации о потенциальных ревматических последствиях этих щелчков. В 1998 году в научном журнале Arthritis & Rheumatism («Артриты и ревматизм») появилась небольшая заметка. Ее автором был Дональд Унгер, 72-летний врач из города Таузанд-Окс неподалеку от Лос-Анджелеса. В ней он писал, что близкие настоятельно советовали ему не щелкать суставами. Однако Унгер не принял совета семьи всерьез и с наслаждением продолжал хрустеть костяшками, когда его никто не видел. Он решил провести эксперимент, пусть и с очень маленькой выборкой. Уингер начал хрустеть костяшками пальцев на левой руке два раза в день, оставляя при этом правую руку в качестве контрольного образца. Проявляя удивительную настойчивость, он продолжал это делать в течение 50 лет. А потом обследовал свои суставы в клинике. Ни на одной руке признаки артрита у него не обнаружили.

Эксперимент доктора Унгера не единственный, посвященный этому вопросу. Были и другие желающие найти связь между щелчками суставов и артритом. В рамках одного из исследований у пожилых людей спрашивали, есть ли у них привычка хрустеть суставами, и определяли, имелись ли у опрошенных признаки артрита. И хотя в итоге наличие связи ни одно из исследований не подтвердило, активное и систематическое щелканье костяшками пальцев не изучалось. Следует отметить, что проведение такого эксперимента (попытаться вызвать артрит путем намеренных щелчков костяшками пальцев) на людях в наши дни, безусловно, не одобрит ни один комитет по медицинской этике.

Экстрасенсорное восприятие

Упрощенные уроки естествознания в начальной школе – это довольно стандартная практика, но она способствует тому, что в нашей культуре все прочнее закрепляется одно заблуждение. Я говорю об убеждении, что человек имеет пять органов чувств, с помощью которых воспринимает окружающий мир. Погрузитесь в эту тему хоть немного основательнее и обратитесь к критическому мышлению, и вам сразу станет ясно, что способов чувствовать мир у нас гораздо больше.

Мой личный любимый контрпример к теории пяти чувств может быть продемонстрирован следующим маленьким трюком. Для начала встаньте так, чтобы ваши руки могли свободно двигаться, не касаясь ничего вокруг. Затем закройте глаза и широко раскиньте руки в стороны. Теперь прикоснитесь пальцем к носу. Получилось? Для большинства людей тут нет ничего сложного, но затруднения с выполнением этого упражнения говорят о проблемах с проприоцепцией, или ощущением того, где находятся части вашего тела.

К каждой из наших скелетных мышц прикреплен рецептор растяжения, который сообщает мозгу, насколько растянута или расслаблена эта мышца. Будучи младенцами, все мы бессознательно строим модель нашего тела в своем сознании, связывая показания различных рецепторов растяжения с тем, где в действительности находятся наши конечности. Именно поэтому вы можете сказать, какое выражение у вас на лице, не глядя в зеркало. Если же проприоцепция нарушена, например под воздействием алкоголя, вы становитесь неуклюжими, опрокидываете вещи и спотыкаетесь о собственные ноги. Вы буквально не знаете, где находятся ваши руки и ноги.

Другое наиболее очевидное чувство, не включенное в большую пятерку и идущее рука об руку с проприоцепцией, – наше чувство равновесия. Структурной основой отвечающего за него вестибулярного аппарата служит комплекс реснитчатых клеток внутреннего уха в ампулах его полукружных каналов. Именно трубки с жидкостью внутри наших ушей обнаруживают ускорение, то есть мы ушами чувствуем, когда меняем скорость или направление движения. Наиболее очевидное применение чувства равновесия – способность понимать, когда тело находится не в вертикальном состоянии и мы падаем. Однако это чувство можно легко нарушить и запутать. Мы все знакомы с ощущением головокружения: обычно оно возникает потому, что мы вращались, а жидкость в нашем внутреннем ухе продолжает вращаться, хотя мы уже остановились.

Существуют и другие чувства, и все новые открытия начинают размывать границы того, что является или не является частью какого-либо чувства. В наших телах рецепторы повсюду. К примеру, за наши способности распознавать тепло, холод и боль, функционирующие совместно с чувством осязания, отвечают особого рода микроскопические структуры на нервных окончаниях, которые и позволяют выделить эти способности в отдельные чувства. Если уж на то пошло, в основе нашего осязания лежит целый ряд рецепторов различных типов, и каждый из них назван в честь открывшего его анатома XIX века. У нас есть чувствительные тельца Мейснера, которые различают легкое давление, тельца Фатера – Пачини, что обнаруживают жесткое давление и вибрацию. Имеются и тельца (или диски) Меркеля, распознающие длительное давление, и тельца (или окончания) Руффини, реагирующие на растяжение кожи. Но означает ли это, что каждый вид рецепторов отвечает за свое отдельное чувство?

При изучении биологии в целом и нашего восприятия мира в частности все становится намного более сложным и запутанным. Наши чувства не укладываются в пять маленьких коробочек. Даже со зрением не все так просто, как многим кажется. На самом деле у нас есть два «режима» зрения. В рамках одного используются палочковые клетки, и тогда мы видим все в черно-белом цвете, но в мельчайших деталях и в условиях низкой освещенности. Другой режим основан на трех типах колбочковых клеток: они распознают цвета, но некоторые подробности от них ускользают и им требуется больше света. Чувствительность этих зрительных режимов меняется в зависимости от того, в каких условиях мы находимся. В светлом пространстве бóльшую часть работы выполняют колбочки. Если же вы переместитесь в темную комнату, верх возьмут палочки. Для полной адаптации требуется порядка получаса или около того. Все это, по-видимому, подразумевает, что у нас имеется два способа восприятия света и, следовательно, два чувства зрения.

Итак, очевидно, что мы можем воспринимать мир и наш организм множеством различных способов. Некоторые из них при более внимательном изучении начинают перекрываться, и линии границ их ответственности становятся размытыми. Но как бы то ни было, не стоит все упрощать, пусть даже в этом случае нам придется принять несколько менее упорядоченную, а иногда и откровенно запутанную реальность биологии.

Химическое жонглирование волосами

В 1987 году компания Proctor & Gamble вывела на рынок шампунь Pert Plus – принципиально новый вид средств для ухода за волосами. Это был шампунь 2 в 1, который, как утверждали разработчики, должен одновременно мыть волосы и приводить их в порядок. Более того, это был первый из многочисленных шампуней 2 в 1, названных в рекламе «революционными» и «действительно меняющими жизнь».

Я уверен в одном. Даже если весь прогресс только в том, что вы пойдете в душ с одной бутылкой, а не с двумя, это едва ли сильно изменит вашу жизнь. Но все же данный продукт заинтересовал меня с научной точки зрения и к тому же весьма озадачил. Надо сказать, что саму идею шампуня 2 в 1 химики встретили с презрением, поскольку действия шампуня и кондиционера для волос по существу противоположны друг другу.

Волосы пачкаются по нескольким причинам. Во-первых, пряди волос идеально подходят для сбора и улавливания пыли, отмерших клеток кожи и целого ряда загрязняющих окружающую среду веществ. Во-вторых, в основании каждого волоска находится, как известно, сальная железа. Она выделяет маслянистую жидкость, которая покрывает волосы, сохраняя их эластичными, но усиливая накопление грязи. Когда вы моете волосы шампунем, вы льете на голову поверхностно-активное вещество (ПАВ) в попытке удалить всю эту грязь. Молекулы ПАВ – это особого рода молекулы, которые есть также в мыле и моющих средствах и которые обладают особым свойством: они гидрофильные и гидрофобные одновременно. Простейшие молекулы ПАВ – просто длинные цепочки атомов углерода с парой атомов кислорода на одном из концов. Такое расположение атомов означает, что длинная цепь углерода отталкивает воду, тогда как атомы кислорода притягивают ее. Когда ПАВ сталкивается с маслом, оно окружает его крошечные сгустки своими гидрофобными концами молекул, направленными внутрь, так что гидрофильные концы смотрят наружу. И это позволяет осуществить невозможное: теперь вы можете смешать масло с водой, и вода прекрасно смоет его вместе с ПАВ и захваченной волосами грязью. Так ваши волосы должны стать абсолютно чистыми.

К сожалению, часто волосы становятся сухими, ломкими и склонными к спутыванию после потери естественной смазки. Чтобы решить эту проблему, сохранив при этом чистоту волос, необходимо наносить на них легкие и ароматные масла – и это уже задача кондиционера. Итак, шампунь удаляет смазку, а кондиционер возвращает ее обратно. Легко понять, почему появление шампуня 2 в 1 было встречено со скептицизмом. И все же он и правда работает, и его успех сводится к трем химическим веществам, действующим совместно.

Первым, само собой, является ПАВ. Обычно это лаурилсульфат натрия и лауретсульфат натрия – дешевые побочные продукты при производстве рафинированных растительных масел (также их получают из нефти). Затем, чтобы волосы восполнили потерянную естественную смазку, обычно используют вещество под названием «диметикон». Оно состоит из длинной цепи молекул кремния и кислорода, а также молекул углерода, смотрящих наружу. Диметикон хорошо прилипает к волосам, покрывая их и придавая им блеск и гладкость. Последний волшебный ингредиент – это пугающий Quaternized hydroxyethyl cellulose, или поликватерниум-10, а по сути высокополимерная целлюлоза, антистатик и кондиционер в одном флаконе. Помимо антистатического эффекта, этот ингредиент частично останавливает накопление диметикона, предположительно посредством создания пленки вокруг волоса. Но как он все это делает в действительности, мы на самом деле не знаем: точная наука сильно отстает от того, что происходит в косметической индустрии, неустанно стремящейся к инновациям.

К тому же это все еще не полный ответ на вопрос, как это возможно, что, одновременно нанося на грязные жирные волосы и ПАВ, и маслянистое вещество, мы удаляем природные маслянистые загрязнители и оставляем те косметические, которые только что сами добавили. Отчасти это объясняется тем, что используемые в шампунях 2 в 1 ПАВы более эффективно очищают естественные масла тела, нежели искусственный диметикон. То есть ПАВы удаляют с волос бóльшую часть кожных масел и какую-то долю кондиционирующего масла, но при этом последнего остается достаточно, чтобы привести волосы в порядок.

Мы пользуемся шампунями 2 в 1 уже более 25 лет, и они по-прежнему популярны. Однако если вы посмотрите на составы обычных шампуней, то обнаружите, что волшебные ингредиенты их собрата проникли и в них. Большинство шампуней сегодня, независимо от их разновидности, содержат некоторое количество диметикона и поликватерниума-10, чтобы, даже если вы по каким-то причинам не наносите после мытья кондиционер, ваши волосы были ухоженными и блестящими.

Сверхпрочные зубы с фторидом

Практически каждый тюбик зубной пасты с гордостью заявляет, что он содержит фторид для укрепления зубов и защиты полости рта. Во многих частях света его регулярно добавляют также в питьевую воду, а стоматологи применяют всякий раз, когда их посещают дети. Но для чего он нужен?

Сначала немного базовой стоматологической анатомии. В основном зуб состоит из твердого вещества, содержащего минералы, – дентина. Под ним находится рыхлая волокнистая соединительная ткань, пульпа, где сосредоточены все нервы и кровеносные сосуды. Конечно, если вы посмотрите в собственный рот, то ничего этого не увидите. Перед вами предстанет лишь слой эмали, который покрывает дентин и является последней по упоминанию, но не по значению частью зуба.

Эмаль – замечательный материал. Это самое твердое вещество, которое можно найти в человеческом теле, и именно поэтому мы можем жевать кубики льда и проверять золотые монеты на подлинность, покусывая их. Эмаль тверже стали: по шкале Мооса ее твердость равна 5, а стали – 4,5. Тем не менее я не предлагаю оставлять следы зубов на стальных балках, кусая их, поскольку в этом случае дентин под эмалью просто разрушится. Нам необходимо, чтобы эмаль была настолько твердой, потому что она должна защищать наши зубы в буквальном смысле всю жизнь.

На 96 % эмаль состоит из химического вещества под названием «гидроксиапатит», по сути являющегося кристаллической формой фосфата кальция, который содержится, скажем, в молочных продуктах. Остальное – вода и немного органического материала. Обычно эмалевый слой не толще пары миллиметров, и, поскольку это просто твердый фосфат кальция без кровоснабжения, он не может быть восстановлен организмом, если по какой-либо причине будет потерян. Это удивительный материал лишь с одним уязвимым местом: он чувствителен к кислотам.

У нас во рту тоже есть микрофлора. В основном ее составляет группа бактерий, живущая там и питающаяся всем, что мы едим, в частности сахарами. Когда эти бактерии, принадлежащие к роду Lactobacillus, добираются до сахаров, они начинают стремительно расти, делясь и производя молочную кислоту в качестве отходов своей жизнедеятельности. Если эти кислотообразующие бактерии прилипнут к поверхности зуба или устроятся в его дупле, кислота неминуемо растворит часть кальция в гидроксиапатите и эмаль зуба станет деминерализованной. Если этот процесс запустить, бактерии и кислота проедят отверстие в эмали и полость начнет формироваться уже в гораздо более мягком дентине под эмалью.

Если бы это был единственный процесс, который идет у нас во рту, наши зубы растворились бы еще до того, как мы вышли из подросткового возраста. Но, к счастью, это не так. Как только вы заканчиваете есть, слюна смывает с зубов бóльшую часть сахаров и возвращает вашу ротовую полость к нормальному уровню кислотности – если быть точным, к уровню химической нейтральности. В этот момент начинается реминерализация зубов. Весь кальций, съеденный кислотой, возвращается обратно в эмаль и возмещает нанесенный ущерб. По крайней мере, в теории. Однако существует и практика. Если вы то и дело станете препятствовать этой реминерализации, например постоянно употребляя сладкие напитки, то, скорее всего, будете страдать от кариеса.

Вот тут-то на авансцену и выходит фторид. Фторид – это всего лишь электрически заряженная форма химического элемента, известного как фтор. Он содержится во всех видах продуктов, которые мы регулярно едим и пьем, таких как изюм, морковь, мясо и вино. Даже обычный чай является отличным источником фторидов. Во многих регионах фториды имеются также в питьевой воде. Если фторид присутствует у вас в ротовой полости, то при низком уровне кислотности и идущем процессе реминерализации он включается в зубную эмаль. Фосфат кальция соединяется с фторидами, и получается либо фторгидроксиапатит, либо, если процесс прошел до конца, фторапатит, или фторфосфат кальция. Это имеет ряд преимуществ для нас и наших зубов. Во-первых, фторапатит более устойчив к кислотам, нежели гидроксиапатит, и, когда на зубах есть слой фторапатита, они значительно менее подвержены деминерализации, и у нас практически не развивается кариес. Во-вторых, наличие фторида в эмали помогает вернуть кальций обратно в эмаль зуба и стимулирует сам процесс реминерализации. Наконец, похоже, что присутствие фторидов может мешать бактериям переваривать сахарá и, что особенно важно, производить молочную кислоту. Короче говоря, вы получаете тройную пользу. А значит, наверняка захотите, чтобы фторид оставался в вашей слюне и между приемами пищи. Именно поэтому стоматологи рекомендуют не полоскать рот после чистки зубов. Отсюда же и резон добавлять фторид в питьевую воду: чтобы он присутствовал во рту чаще, чем два раза в день.

И все же, хотя данные фундаментальной науки буквально кричат о пользе фторида для наших зубов, тема добавления фторида куда бы то ни было, и прежде всего в питьевую воду, горячо обсуждается. Его присутствие в различных химических веществах – например, в токсичной плавиковой кислоте, обладающей способностью растворять стекло, – многими воспринимается как сигнал тревоги. Однако фторид в зубной пасте не обладает ни одним из свойств плавиковой кислоты.

Тем не менее фторид может стать токсичным при высоких концентрациях, как и многие другие вещества, с которыми мы сталкиваемся ежедневно. Но тогда вам придется съесть примерно 50 тюбиков зубной пасты за один присест, чтобы возникла хоть какая-то опасность. Существует также еще одна проблема, свойственная районам с очень высоким естественным уровнем содержания фтора в воде. Это может привести к так называемому флюорозу, когда на зубах проявляются белые пятна или характерные полосы, как на мраморе. А в крайних случаях флюороз приводит к охрупчиванию костей, откалыванию эмали зубов и повреждению суставов. Чтобы этого не допустить, фторид обычно удаляют из питьевой воды, снижая его содержание до безопасного уровня – того, с которым мы имеем дело в очищенной питьевой воде и стандартной зубной пасте, слишком низкого, чтобы стать причиной флюороза.

Как стоматологические наблюдения, так и масштабные медицинские обследования населения доказывают, что фторид отлично помогает снижать частоту зубного кариеса, особенно у тех людей, которые не могут позволить себе высококачественную стоматологическую помощь. Но есть еще один фактор, который следует учитывать, и именно он лежит в основе многих возражений против добавления фторида в питьевую воду. Не является ли оно массовым введением лекарственного препарата населению без индивидуального согласия каждого человека? Однако это уже, скорее, вопрос политики, этики и, в конце концов, философии.

Ванна с эффектом чернослива

Принятие ванны имеет по меньшей мере еще одно преимущество помимо того, что это возможность просто помыться и почитать хорошую книгу. Во время этой процедуры вы можете наблюдать одну любопытную телесную причуду. Я говорю о сморщивании кожи пальцев рук и ног. Погрузите руку или ногу в теплую воду на пять минут, и вы увидите начальные проявления этого эффекта. Для получения максимальных морщин опустите руку в соленую воду примерно на 30 минут. Температура воды должна достигать 40 °C. Если вы приметесь искать объяснение этому явлению, то наверняка наткнетесь на это, которое в научном плане (внимание: спойлер!) полная бессмыслица.

Самый верхний слой нашей кожи называется роговым. Он защищает нас от порезов, истирания и общего износа. Согласно стандартной теории сморщивания пальцев, вода впитывается в роговой слой, и, набухая, клетки заставляют его расширяться. Непосредственно под этим слоем находится зернистый слой, который полон водостойких жиров. Он блокирует дальнейшее впитывание воды клетками. Таким образом, внешний слой расширяется, а внутренние слои остаются прежними. Чтобы приспособиться к этому распуханию, поверхность нашей кожи морщится. Точнее, морщатся только кончики пальцев рук и ног, так как у них отсутствуют потовые железы, которые выделяют лишнюю влагу. Сморщивание пальцев в теплой воде – это побочное явление нашей сложной биологии и не более того.

К сожалению, эта простая и элегантная теория, ошибочна практически во всех ее аспектах. Но оказывается, реальное объяснение морщин гораздо более поразительно и полезно. Ведь оно может рассказать нам кое-что о наших предках, причем не только из рода Homo.

В 1936 году два исследователя из Госпиталя Святой Марии в Лондоне изучали пациентов с параличом рук. Томас Льюис и Джордж Пикеринг знали, что его вызывает повреждение главного нерва, который проходит по всей руке вплоть до кончиков пальцев. Удивило исследователей другое: пальцы пациентов не сморщивались, когда их держали в теплой воде. На непарализованных руках, как и ногах, тех же пациентов морщины появлялись, но на парализованных – неизменно отсутствовали. И все же в то время дальше удивления дело не пошло, и об этой истории забыли вплоть до 1973 года, когда ирландский пластический хирург Шеймус О’Райен заметил то же самое. Вернее, это сделала мать одного из его пациентов-детей.

Как выяснилось, пальцы морщатся потому, что наше тело говорит им морщиться. Это не пассивный физиологический эффект, а активное решение, которое принимает вегетативная нервная система, отвечающая за наше дыхание, частоту сердечных сокращений и потоотделение, хотя мы этого даже не осознаем. И эта точка зрения подкрепляется довольно убедительными доказательствами. Например, у людей, которым пришивают отрезанные пальцы, морщинки на этих пальцах какое-то время не образуются, пока нервы, а следовательно и осязание, не восстановятся. Также с этим сталкиваются люди, принимающие какие-либо препараты, блокирующие отдельные части нервной системы, – эти препараты «отключают» и сморщивание пальцев в воде.

Но каким же образом наше тело включает и выключает сморщивание пальцев? Именно здесь наука заходит в тупик, становясь немного более расплывчатой и неопределенной. На кончиках наших пальцев есть потовые железы, пусть прежде общепринятая теория и утверждает обратное. И когда мы принимаем ванну, вода контактирует с этими потовыми железами и организм получает сигнал, что мы в воде. Для его прохождения требуется время, но как этот сигнал запускается, нам неизвестно. Одно из предположений состоит в том, что вода разбавляет пот в потовых железах, и это изменение приводит в действие близлежащие нервные окончания. Дальнейший же механизм изучен очень хорошо. Вегетативная нервная система тщательно контролирует, сколько крови поступает в различные части тела. Когда происходит сморщивание, нервы передают кровеносным сосудам команду сжиматься, в результате чего сокращается приток крови – особенно к странным маленьким скоплениям кровеносных сосудов на самых кончиках пальцев рук и ног. Эти скопления называют гломусными тельцами. Наверное, такой рефлекс нужен был нашим предкам, чтобы уменьшать потерю тепла и сохранять последнее в пальцах рук и ног. Когда кровеносные сосуды гломусного тельца сужаются, оно становится меньше и плоть под нашей кожей немного сжимается. Кожа сверху, и роговой слой в частности, остается того же размера, но поскольку плоть под ней сжалась, то кожа должна сморщиться, чтобы приспособиться к этому изменению.

Как и в любой науке, здесь довольно полезным оказалось наблюдение. Именно Шеймус О’Райен первым предложил использовать сморщивание пальцев для проверки здоровья нервной системы. В настоящее время существует стандартный тест, в рамках которого руки пациента опускают в воду, чтобы проверить, как его пальцы сморщатся. Однако такой тест не универсален, так как, прежде всего, не существует четких критериев: как вообще можно объективно измерить сморщивание пальцев? Кроме того, курение и некоторые довольно распространенные лекарства банально блокируют способность пальцев сморщиваться.

Итак, мы выяснили, почему пальцы сморщиваются в воде, но остается один еще более интересный вопрос: почему наше тело идет на это? Зачем ему нужна эта странная способность – создавать морщины на кончиках пальцев? На самом деле у нас нет ответа, и единственная гипотеза, существующая на данный момент, состоит в том, что рассматриваемая способность обеспечивает лучшее сцепление с поверхностями при хвате.

Эта идея впервые возникла, когда эволюционный биолог Марк Чангизи из лаборатории 2AI в Бойсе (США) заметил, что морщины на пальцах похожи на рисунки, создаваемые течением воды в дельтах рек, или даже на рисунки протекторов современных автомобильных шин. В обоих случаях, будь это естественный или спроектированный рисунок, он нужен с одной целью: для более эффективного перемещения воды от центра к краю. Для проверки этого утверждения применительно к морщинистым пальцам другая группа, возглавляемая Томом Смалдерсом из Ньюкаслского университета в Северной Англии, попросила группу людей переместить гору мраморных шариков и рыболовных грузил из наполненной водой чаши в коробку. Добровольцы должны были брать предметы по одному большим и указательным пальцами правой руки и пропускать их через маленькое отверстие, принимая левой, а затем уже класть в коробку. Каждый участник эксперимента проделывал все действия как морщинистыми пальцами, так и нет. Это довольно сложная задача, и, я думаю, бедные добровольцы сочли ее еще и бессмысленной, хотя им и платили за работу. Но результаты ясно показали, что морщинистыми пальцами можно переместить предметы быстрее. И это, вероятно, говорит о том, что морщинистые пальцы обеспечивают нам лучшее сцепление с предметами в воде.

Однако у нас до сих пор нет ответа на вопрос, почему наши тела пошли на такие эволюционные усилия. Есть лишь догадки. Возможно, древние предки людей – приматы – до появления рода Homo пытались лучше приспособиться к жизни в условиях ежедневных тропических дождей, ведь им нужно было крепко хвататься за скользкие из-за мокрого мха и лишайников ветви деревьев.

Итак, похоже, сморщивание пальцев является причудой нашего глубокого эволюционного прошлого, и проявляется эта причуда всякий раз, когда мы принимаем ванну. Тем не менее с ней пока далеко не все ясно. Последнее исследование, проведенное на эту тему (в 2013 году), не выявило существенного улучшения сцепления, так что дело о морщинистых пальцах пока не закрыто.

Насколько холодные у вас пальцы ног?

Вот интересная загадка. Нормальная температура человеческого тела, так называемая температура ядра, составляет в среднем 37 °C, и все же в мире полно людей, у которых ледяные руки и ноги. Как это возможно, учитывая, что температура ядра меняется лишь в незначительной степени?

В течение дня, а иногда и на протяжении нескольких дней температура нашего тела меняется на 0,5–0,7 °C. Но речь идет именно о температуре ядра. Температура пальцев рук и ног может сильно отличаться. В качестве примера я просто взял несколько собственных показателей. Сейчас, когда я пишу эти строки, температура ядра у меня 36,6 °C; кончиков пальцев рук – всего 30 °C, а пальцев ног – и вовсе 24 °C. Что ж, я признаю, что мои пальцы рук и ног довольно холодные, но я живу с этим совершенно спокойно.

Тепло генерируется внутри нашего тела в результате различных химических процессов, происходящих с выделением тепла. Затем посредством кровообращения оно переносится по всему телу, поддерживая нужную температуру в различных его частях. Но ключевой вопрос в том, какой температуры должны быть наши руки и ноги. Поскольку в них нет никаких чувствительных органов и по сути они представляют собой просто комбинации мышц и костей, наши руки и ноги прекрасно функционируют при внутренней температуре до 15 °C без каких-либо повреждений даже в долгосрочной перспективе. Кроме того, поскольку это конечности, они более склонны к потере тепла, чем другие части нашего тела, такие как торс например.

Способ, которым наше тело поддерживает температуру ядра, предусматривает двойное действие с его стороны. Оно не только автоматически контролирует температуру ядра, но и измеряет температуру кожи. Если последняя падает, тело разумно предполагает, что вы замерзли. И, чтобы защитить температуру ядра, отключает приток крови к конечностям. Это позволяет удержать температуру ядра от быстрого падения, но только за счет более холодных конечностей.

Иногда этот эффект бывает еще более выраженным. Например, на поддержание температуры ядра влияет количество жира в организме человека. Если его много, он будет изолировать тело и удерживать температуру ядра от падения. Но так как последняя в этом случае останется высокой даже при низкой температуре снаружи, тело не будет подталкивать кровь к конечностям, и поэтому они станут еще холоднее. Поскольку у женщин в среднем на 7 % больше жировых отложений, чем у мужчин, у них, как правило, несколько выше температура тела, но более холодные конечности, чем у мужчин.

Еще одним фактором является наличие у женщин гормона эстрогена. Его уровень влияет на характер кровотока в организме и, в частности, делает его более чувствительным к изменениям температуры окружающей среды. Женщины в середине своего менструального цикла часто обнаруживают, что их руки и ноги холоднее, чем обычно, в то время как температура ядра немного выше, чем в другие дни.

Довольно распространено явление, когда регулирование температуры в руках и ногах немного сбивается. И наиболее частая причина этого – феномен, или синдром, Рейно, названный в честь француза, открывшего его в середине XIX века. В настоящее время мы не знаем, почему так происходит, но у людей, страдающих этим синдромом, любое внезапное падение температуры вызывает спазм и сужение кровеносных сосудов в руках и ногах. При этом практически останавливается кровоток, и пораженная конечность становится сначала белой, а затем синюшной. Причем спровоцировать все это может даже такое простое действие, как вынимание чего-то из морозилки. К тому же это достаточно больно, особенно когда кровоток в конечностях восстанавливается. Кроме того, довольно странно, что порой это происходит лишь в какой-то части руки или ноги, например в одном пальце, а порой охватывает половину тела.

Для лечения тяжелых случаев синдрома Рейно разработаны медицинские методы, а тем, у кого просто холодные руки и ноги, обычно назначают почти безмедикаментозное и в целом профилактическое лечение. Врачи рекомендуют носить теплые шляпы, перчатки и носки на холоде, а также отказаться от эмоциональных перегрузок, курения, потребления кофе и других напитков, содержащих кофеин. Не забывайте заботиться и о сохранении тепла в теле в целом, например возьмите кота – он уж точно поможет вам справиться с этим на отлично.

Можно ли вспомнить сон?

Было подсчитано, что в среднем каждый из нас проводит в общей сложности шесть лет своей жизни наблюдая сновидения, или два часа каждую ночь в течение 70-летней жизни. Но, вероятно, это не соответствует вашему опыту, поскольку большинство людей не помнит своих снов. На самом деле, изучив привычки людей, связанные со сном, мы узнали, что в среднем можем вспомнить сон только раз за две ночи. И опять это «в среднем»! Хотя в данном случае оно как нельзя кстати. Некоторые люди способны рассказать о нескольких снах, увиденных ими за ночь, тогда как другие, и я в том числе, как правило, вообще ничего не помнят. И все же последнее означает лишь, что люди не могут вспомнить свои сны по утрам. А вовсе не то, что они эти сны не видят.

Наука о сновидениях, сомнология, ведет свою историю от 1953 года, когда Натаниэль Клейтман и его ученик Юджин Асерински, работавшие тогда в Чикагском университете, заметили, что существует два типа сна. Первый они назвали быстрым, или парадоксальным. Фазы этого сна идут примерно получасовыми блоками, и каждую ночь у человека бывает обычно около четырех периодов быстрого сна. Прерывает эти периоды медленный сон, он же ортодоксальный. Именно Клейтман и Асерински обратили внимание на то, что в фазе быстрого сна наши глазные яблоки двигаются так, будто мы смотрим на что-то, хотя наши веки и закрыты. Если разбудить человека во время фазы быстрого сна, он наверняка скажет вам, что как раз видел сон. В настоящее время считается также, что мышцы, управляющие движением глаз, реагируют еще и на зрительные образы, генерируемые нашим мозгом, когда мы видим сны.

Итак, видим сны мы все, но почему же некоторые из нас помнят свои сны лучше, чем другие?

Первый и самый простой способ узнать ответ на этот вопрос предусматривает повторение манипуляций, что проводятся в лабораториях исследования сна. Там людей будят специально, чтобы спросить, видели ли они сон. Любой шум, который заставляет нас просыпаться среди ночи, увеличивает вероятность того, что мы вспомним свой сон. Медленный сон очень глубокий, а быстрый довольно поверхностный. Поэтому если вы и проснетесь среди ночи, то, скорее всего, это произойдет во время фазы быстрого сна, когда вы видите сны. Если выпить слишком много жидкости перед тем как лечь спать, вы наверняка захотите ночью в туалет. Тот же самый эффект, но вызванный другой причиной, объясняет, почему женщины на последнем месяце беременности сообщают о значительном увеличении числа вспоминаемых снов. Кроме того, употребление очень острой пищи может вызвать расстройство желудка, которое неизбежно вас разбудит. При этом ни кофеин, ни алкоголь не оказывают прямого влияния на запоминание сновидений. Кофеин просто не дает спать, а алкоголь, конечно, может устроить вам тревожные ночи и более запоминающиеся сны, но их истинной причиной будет, опять же, полный мочевой пузырь.

Однако все это по-прежнему не объясняет, почему, если мы видим сны каждую ночь, мы не помним их утром. Исследователи сна и психологи тщательно изучили возможные корреляции между различными типами личности и их способностью вспоминать сны. Для количественной оценки того, что заставляет нас думать и вести себя определенным образом, психологи часто обращаются к так называемой большой пятерке личных качеств. Это экстраверсия, нервозность, уживчивость, добросовестность и открытость познанию. Психологическая теория заключается в том, что любая личность может быть оценена численно по степени выраженности каждого из этих пяти качеств. Так вот, оказывается, существует корреляция между способностью вспоминать сны и определенными личностными характеристиками. Люди, которые высоко оценивают свою открытость познанию, гораздо чаще вспоминают сны. Все остальные факторы, связанные с личностью, так же как и пол, похоже, не имеют никакого значения.

Те, кто проявляют открытость новому, как правило, более изобретательны и любопытны, им не свойственны осторожность и последовательность. Эти люди могут обладать богатым словарным запасом, живым воображением или просто фонтанировать идеями. Они проявляют заинтересованность в познании окружающего мира, ценят искусство и готовы пробовать нечто новое. Но почему такие люди лучше вспоминают свои сны, никто не знает. В конце концов, корреляция – это статистически установленная, а не причинно-следственная связь.

Единственное реальное объяснение дает нейробиологическая характеристика, известная как салиентность. Это наша способность выделять важные, значимые или же характерные черты из массы информации, поступающей в наш мозг от органов чувств. Это жизненно важная способность, которая позволяет нам ориентироваться в мире. Представьте, что я показываю вам фотографию кого-то, кто вам хорошо знаком, например вашего друга или родственника. Вы сразу же узнаете человека на фото, поскольку ваш мозг сфокусируется на наиболее заметных его чертах, таких как цвет волос, форма лица, размер носа и так далее. Без салиентности вы были бы ошеломлены потоками посторонней информации. Эту способность эволюция прочно закрепила в нашем мозге, но, как и в случае с остальными человеческими способностями, у кого-то из нас она развита лучше, чем у других. Иногда люди и вовсе приписывают значимость вещам, которые вообще не являются важными. Но это уже патологическое поведение, свойственное при психических заболеваниях, характеризующихся нарушением процессов мышления и эмоциональных реакций.

Итак, с точки зрения салиентности вопрос о вспоминании сновидений выглядит следующим образом. Если вы отлично справляетесь с выбором интересных и значимых для вас вещей в повседневной жизни, то, судя по всему, это говорит о вашей открытости новым впечатлениям. Когда вы засыпаете, мозг воспроизводит в ваших снах дневную реальность, из которой ваше подсознание выхватывает наиболее существенные моменты – собственно их вы потом и вспоминаете. И все это потому, что вы хорошо умеете выбирать наиболее примечательное в череде однообразного.

Следует отметить, что, как и во многих других психологических исследованиях, группы добровольцев в исследованиях сна состоят в основном из студентов. Более того, большинство этих студентов изучает психологию и даже приплачивает организаторам, чтобы принять участие в экспериментах, поскольку подобная активность является бонусом при получении степени. Так что мы можем лишь предполагать, насколько полученные результаты справедливы для людей по всему миру. Скорее всего, если вы можете вспомнить сны, то это и вправду потому, что вы открыты новому и умеете замечать нечто интересное или просто необычное вокруг себя. Однако это далеко не полное объяснение, поскольку есть люди, включая меня, которые не помнят снов и все же высоко оценивают себя по шкале открытости познанию. Хотя, может быть, это доказывает лишь, что всегда есть белая ворона.

Запах пота

Те, кто когда-либо посещал тренажерный зал, почти наверняка никогда не забудут пикантный аромат раздевалки. Исходя из подобного опыта, вы могли предположить, что человеческое тело обречено дурно пахнуть после физических упражнений. Однако не у всех людей так, и не всегда пот имеет столь отталкивающий запах.

Пот человека на 99 % состоит из воды, смешанной с небольшим количеством хлорида натрия, или поваренной соли, а также других микроэлементов, таких как калий, кальций и магний. Пот покрывает нашу кожу, а затем вода испаряется, охлаждая кожу. Соль же остается на ней незаметным слоем. В крайнем случае о ее наличии может свидетельствовать белый след на одежде. Но она не испускает какой-либо запах. Так откуда же берется это зловоние? Оказывается, есть два вида пота: обычный, в основном состоящий из воды и соли, и дурно пахнущий пот.

В нашей коже есть миллионы потовых желез. Наиболее плотно они расположены на ладонях, где их примерно 350 на каждом квадратном сантиметре. Даже в передней части коленей есть потовые железы, хотя их намного меньше – всего 50 на квадратный сантиметр. Все железы на коже наших рук, ног и большей части туловища – это эккриновые потовые железы. Каждая из них состоит из канальца, свернутого в волнистый шар, который находится прямо под поверхностью кожи. Когда температура ядра тела повышается, мозг понимает, что нужно что-то делать. Он порождает нервные импульсы, и потовые железы активизируются, начиная выделять воду и соль. Соленая вода течет вверх по канальцу на поверхность кожи, при этом охлаждаясь. В результате кровь в приповерхностном слое кожи тоже охлаждается и, возвращаясь обратно в центральную часть тела, снижает ее температуру до нормальной.

Однако существует и еще один тип потовых желез – апокриновые потовые железы. Они расположены на теле всего в нескольких местах: преимущественно в подмышках и в паху. Хотя есть и в других, причем довольно странных: например, вокруг сосков, в области бороды у мужчин, в ушах, у основания ресниц и в носу. Возможно, вы заметили, что общим признаком всех этих мест является наличие коротких вьющихся волос. Апокриновые потовые железы не имеют изящных извилистых канальцев эккриновых желез и представляют собой трубки, которые питают корни коротких вьющихся волос. И пот именно из этих желез может производить неприятный запах.

Отличительная особенность апокриновых желез заключается в том, как именно они выделяют пот. В эккриновых железах внутри эпителиальных клеток, выстилающих протоки, формируются маленькие пузырьки воды, смешанной с солью. Эти пузырьки соединяются с поверхностью клеток и, не разрушая секреторные клетки, выбрасывают свое содержимое в протоки. Это и есть ваш непахучий пот. Апокриновые железы работают совершенно по-другому: хотя протоки этих желез выстланы все теми же эпителиальными клетками, постепенно заполняющимися крошечными пузырьками из воды и соли, последние, вместо того чтобы выбрасывать жидкость в протоки, извергают ее в каналец, ведущий к корню волоса, заставляя при этом секреторные клетки «взрываться». Таким образом, пот, вырабатываемый апокриновыми железами, содержит не только воду и соль, но также и все содержимое разрушенных секреторных клеток, включая жиры, белки и сахарá. Апокриновый пот выглядит как мутная и слегка вязкая жидкость, но вначале она не имеет запаха.

К сожалению, апокриновый пот – это стол, полный яств, для бактерий, живущих на вашей коже. Они сразу же начинают переваривать жиры, белки и сахара, производя множество зловонных химических веществ, три из которых и формируют так называемый характерный запах тела. Прежде всего это масляная и изовалериановая кислоты. И та и другая дают сильный сырный дух, а в случае масляной кислоты к нему примешивается также запах рвоты. Иногда тело человека производит еще и пропионовую кислоту, которая добавляет в букет ароматов уксусные нотки. Вместе взятые, эти побочные продукты бактериальной жизнедеятельности и делают апокриновый пот столь отвратительно пахнущим.

Интересно, что проблема осмидроза[22] связана с генетикой. Существует вариация гена с запутанным названием ABCC11, которая часто встречается у выходцев из Восточной Азии. Это крошечное изменение гена дает два эффекта. Во-первых, оно делает прежде мокрую и липкую ушную серу сухой и шелушащейся, что пусть и интересно, но не так важно. А во-вторых, у людей с этой генетической особенностью гораздо меньше апокриновых потовых желез – и, следовательно, гораздо меньше зловонного пота.

Кроме того, похоже, что точный химический состав пота может повлиять на выбор партнеров. Каждый из нас имеет уникальный набор генов, шифрующий липидный состав клеточных мембран. Он называется главным комплексом гистосовместимости, или ГКГС. И, судя по всему, при выборе партнера мы буквально вынюхиваем людей и ищем тех, у которых участок ГКГС максимально не соответствует нашему собственному. Теоретически это может означать, что потомство от такого партнера будет иметь более разнообразный состав ГКГС и поэтому будет более здоровым. И это отчасти объясняет, почему эволюция создала для нас не один, а два типа пота.

Однако это не объясняет возникновения самого отвратительного запаха пота в мире – того, что появляется в закрытой спортивной обуви: плимсоллах, кроссовках, кедах и так далее. Обычно такая обувь пахнет действительно ужасно, особенно если носить ее регулярно и без носков. Но ведь на коже наших ног нет апокриновых потовых желез. А если есть только эккриновые, то и обувь не должна пахнуть. И все же, когда вы ходите или энергично тренируетесь, ваши ноги теряют большое количество клеток кожи. Они отмирают. Добавьте к ним влажный климат закрытых кроссовок, и бактерии снова получают питательную среду и возможность производить зловонные побочные продукты своей жизнедеятельности.

Как вырастить новую конечность

Недавно я в очередной раз подстригал ногти, и это заставило меня задуматься. Почему я могу подстричь ногти и они отрастут снова, тогда как палец в этом случае не отрастет никогда? Даже если я отрежу совсем маленькую его часть. Он просто заживет, покроется рубцовой тканью, и на этом все закончится. На самом деле, помимо печени, я не могу назвать еще хотя бы один орган, способный регенерироваться. Однако в мире есть животные, которым повезло гораздо больше. У них восстанавливаются целые части тела. Так почему они могут отрастить себе конечности, а я нет? Это было бы довольно удобно и для человека.

Регенерация частей тела с давних пор была весьма популярной темой научно-фантастических рассказов и комиксов, но появилась она гораздо раньше и при этом в анналах науки. В 1744 году швейцарский учитель, а позднее довольно известный натуралист, Абрахам Трамбле, обучая детей знатного голландского политика, заметил нескольких необычных микроскопических существ в образце воды из пруда. Он назвал эти крошечные желеобразные сгустки гидрами, поскольку их многочисленные щупальца напомнили ему многоголового монстра из древнегреческих мифов. Не довольствуясь одним лишь наблюдением за этими странными существами, Трамбле решил с ними поэкспериментировать. В традициях науки XVIII века самым очевидным решением было разрубить одну из гидр пополам и посмотреть, что получится. К удивлению швейцарца и последующему шоку научного сообщества, гидра после этого не умерла, а превратилась в две новые гидры. Каждая половинка стала целым.

С тех пор был открыт целый ряд различных видов животных, которые имеют способность отращивать конечности или восстанавливать другие части тела. Самым известным примером, вероятно, является геккон – ящерица, которая обладает сразу несколькими замечательными «умениями». Прежде всего, она отлично передвигается по вертикальным стенам, что само по себе очень здорово, но не имеет никакого отношения к регенерации. Для нас же важнее то, что геккон может отбросить свой хвост при нападении хищника или другой угрозе, а затем отрастить новый в течение нескольких недель. Более того, оказывается, гекконы действительно успешно отращивают не только хвосты. Известно, что у них отрастают ноги, челюсти, внутренние органы и даже глаза. Если укус хищника не убивает геккона сразу, последний может восстановить те части, которые были потеряны или повреждены.

Немного больше о регенерации мы знаем из опытов с саламандрами, близкими родственниками гекконов. Саламандры обладают теми же регенеративными способностями, что и гекконы, хотя и не могут взбираться на вертикальные стены. Если саламандра теряет конечность, на ее месте образуется слой кожи, а затем клетки кожи превращаются в эмбриональные стволовые клетки. У стволовых клеток есть особый потенциал: вырастая, они могут трансформироваться в любой вид клеток, присутствующих в организме, и формировать различные типы тканей, такие как мышцы, кости, нервы и кожа. Стволовые клетки, способные создавать множество типов тканей, действительно необычны для взрослых особей животных. Но у человека есть несколько типов клеток, которые могут проделывать это, пусть и в ограниченном масштабе. Например, клетки костного мозга способны превратиться в любой из дюжины типов клеток крови, как красных, так и белых. И все же в организме взрослого человека нет клеток, которые могут создавать весь диапазон тканей, необходимых для восстановления конечности. Каким именно образом кожа над обрубком потерянной конечности саламандры трансформирует нужные клетки, до сих пор остается загадкой. Решающий сигнал межклеточного обмена еще не идентифицирован.

Кроме того, мы не понимаем, как происходит координация процесса отрастания конечности. После того как из слоя новой кожи формируются стволовые клетки, некоторые из них превращаются в мышцы, другие – в кости. И мы не знаем, что заставляет их это делать. Также большая загадка, как эмбриональные стволовые клетки определяют, где именно в конечности они находятся, когда начинать отращивать ногу, а когда прекращать. Пока множество вопросов остаются без ответов.

Не было известно ни одного примера такого явления у млекопитающих, пока на научную сцену не вышла колючая мышь. В 2012 году специалисты по биологии развития из Университета штата Флорида в США опубликовали свою работу о паре видов африканских колючих мышей. Эти довольно милые зверьки отличаются жесткими волосками вместо мягкой шерстки, отсюда и их название. Оказалось, что колючие мыши могут сбрасывать большие куски кожи и даже мышцы под ними в ответ на укус хищника, а затем отращивать кожу в этих местах без видимых рубцов.

Итак, некоторые млекопитающие, почти все ящерицы и желеобразные гидры из пруда могут регенерировать потерянные части тела, но мы, люди, на существующем уровне развития науки, на это не способны. Возможно, это в принципе недоступно человеческому телу. Одна из теорий заключается в том, что регенерация становится фатальной, если вы живете дольше крошечной мыши. Наличие системы, которая позволяет взрослым клеткам снова начать расти, может привести к потенциально смертельному раку, если что-то пойдет не так. А значит, чем дольше вы живете, тем выше риск того, что это произойдет, так что наша эволюция не зря закрыла для нас любую возможность такой регенерации, как у саламандры или геккона.

Мечта о восстановлении наших тел все еще далека от реальности. Наш путь эволюции в качестве долгоживущих позвоночных млекопитающих означает, что способность создавать стволовые клетки должна быть у нас заблокирована. Следовательно, оказавшись на этом пути, мы не имеем возможности «выращивать» многие из различных типов тканей, которые составляют наши тела, и в настоящее время мы не способны отрастить новую конечность. И все же не исключено, что однажды у нас получится разработать сыворотку вроде той, которой пользовался Курт Коннорс, враг Человека-паука из вселенной Marvel. К сожалению, хотя сыворотка и позволила ему регенерировать руку, она также превратила его в суперзлодейскую ящерицу. И я подозреваю, что органы по контролю за лекарственными препаратами, вероятно, не одобрят подобный побочный эффект.