Нил Шубин - Вселенная внутри нас: что общего у камней, планет и людей

• Название: Вселенная внутри нас: что общего у камней, планет и людей
• Автор: Нил Шубин
• Жанр: Биология
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-17-081413-8

«…Возвратишься в землю, из которой ты взят, ибо прах ты и в прах возвратишься», — напоминает Библия. «Так и есть», — соглашается автор бестселлера «Внутренняя рыба» (2008; рус. пер. 2010), профессор биологии Чикагского университета и член Национальной академии наук США Нил Шубин. И уточняет: человек состоит в кровном родстве не только со всеми живыми организмами, но и с землей, с водой и воздухом, с нашей планетой, с Галактикой и всей Вселенной. Наши тела сотканы за миллиарды лет эволюции из «звездной пыли». Автор пересказывает — буквально с космическим размахом — историю человечества, начавшуюся еще в момент Большого взрыва.

---

Я отправился на кухню, чтобы приготовить кофе. Наше снаряжение было упаковано так плотно, что поиски контейнеров с едой оказались нелегким делом. Я потратил минут десять, чтобы по списку определить содержание багажа, и, наконец, смог выпить кофе.

Жизнь казалась прекрасной. Было ясное, яркое летнее арктическое утро. В сухом воздухе все видится необычайно четко: предметы, находящиеся на расстоянии нескольких километров, различаются отчетливо, будто до них рукой подать.

Грея ладони о кружку с кофе, я мысленно прогуливался по холмам, которые намеревался обследовать в тот день.

Выпив несколько кружек кофе и насладившись тишиной, я начал понимать: что-то не так. Было слишком тихо. С каждой минутой я ощущал себя все более одиноким.

Я взглянул на часы и все понял: было два часа ночи. А я сидел одетый и готовый к новому дню. Я почувствовал себя совершеннейшим идиотом. Еще и кофе напился! Пытаться заснуть было бесполезно, так что я раскрыл книгу, припасенную для снежных дней, и несколько часов пытался читать, пока не проснулись коллеги.

Конечно же, причиной недоразумения стал свет. Стенки моей палатки не были непроницаемыми, и в ней было светло в любое время суток. Мой мозг, привыкший к южным широтам, усвоил, что свет означает день, а тьма — ночь. Поскольку это правило не имело никакого смысла в Арктике, где летом круглые сутки светло, настройки моего мозга оказались неуместными. Мои опытные коллеги приготовили повязки на глаза, тогда как я «благоразумно» запасся фонарем.

Первые дни мне было не по себе, как будто организм привыкал к жизни на другой планете. Здесь вообще не было ночи, так что узнать время суток можно было, лишь взглянув на часы. Но чем больше времени мы здесь жили, тем лучше мой мозг подстраивался к местным условиям. Солнце очерчивает на небе широкий эллипс, и предметы в течение дня отбрасывают разные тени. Почти автоматически мозг начинает подчиняться солнечным часам. В Арктике, правда, нет деревьев, но за гномон, отбрасывающий тень, сойдет любой валун или верхушка палатки.

Все мы путешествовали и знаем, что наш сон и пробуждение зависят от Солнца. Буквально каждая часть нашего тела — все органы, ткани и клетки — подчиняется суточному ритму. Почки ночью замедляют свою работу. Это очень приятно, поскольку позволяет реже покидать постель (и особенно важно, если вы очутились в Арктике и спите в спальном мешке). Температура тела в течение суток меняется, и ниже всего она в три часа ночи. Печень тоже функционирует по часам (медленнее всего утром), так что за завтраком напиться вдрызг проще всего.

Организм реагирует не только на изменение времени суток, но и на изменение времени года. Смена сезонов сопровождается изменением длительности светового дня, температуры и количества осадков. В случае животных эти факторы влияют на характер их питания и на размножение. Мы, люди, не слишком отличаемся от животных. Даже наше настроение зависит от времени года. Согласно некоторым оценкам, во Флориде, на юге, сезонными аффективными расстройствами страдает 1,4 % населения, а в Нью-Гемпшире, на севере, этот показатель достигает 14 %.

Пьяный не замечает, как бежит время: праздник только начался, а все уже разошлись. Марихуана скомкает вечность в двадцатиминутный эпизод «Трех бездельников»[2]. Очень сильное напряжение или эмоциональная нагрузка приводят к тому, что мы теряем ощущение времени. Известная поговорка «Не смотри на чайник, иначе никогда не закипит» отражает наше не всегда адекватное действительности восприятие времени.

В 1963 году французский геолог Мишель Сифр решил расширить представления о времени. Двадцатитрехлетний Сифр уже побывал в нескольких неизведанных регионах. Его интересовало то, что лежит под поверхностью Земли. Составляя карты подземного мира, Сифр обнаружил в Альпах обширные пещеры и ледники. Это был дивный темный мир, и у молодого ученого возник вопрос: что происходит с человеком, потерявшим связь со временем? Мы не только вынуждены мириться с естественным ходом времени — тьмой ночи и светом дня, теплом лета и холодом зимы, — но и подчиняем жизнь нами же придуманным условиям. Будильники, пейджеры, телефоны структурируют нашу жизнь. Но что если совершенно избавиться от их влияния?

Сифр решил послужить самому себе подопытной свинкой и составил план двухмесячного пребывания в пещере на глубине двухсот метров без каких-либо атрибутов обычной жизни. Он взял с собой провиант, раскладушку, фонарик, но — это очень важно — не взял часов. Он не взял вообще ничего, что могло бы напомнить о времени. Единственной связью с миром для Сифра стал телефон. Он звонил друзьям, чтобы сообщить, сколько времени бодрствовал и сколько спал. Идея была в том, чтобы на шестьдесят дней отключиться от нормального светового цикла и от часов, которые на этом цикле основаны.

Сифр вел подробнейшие записи. Он прилежно отмечал на календаре каждый прожитый день, указывая температуру своего тела, настроение и наличие либидо.

На тридцать седьмой день своего пребывания под землей, когда до конца эксперимента оставалось двадцать три дня, Сифр беседовал с коллегой, находившимся на поверхности. Тот спросил, за сколько дней до конца эксперимента Сифра следует предупредить.

— Дня за два, чтобы я успел собрать вещи, — ответил Сифр.

— Тогда начинай собираться.

Эксперимент кончился. Основываясь исключительно на внутренних часах, Сифр потерял двадцать три дня.

Что произошло? Ответ можно найти в дневниках экспериментатора. Он самым тщательным образом регистрировал время подъема и отхода ко сну, свои звонки друзьям. Однако у него не было часов и он не знал, сколько спал. То, что ему казалось десятиминутной дремотой, на самом деле было полноценным восьмичасовым сном.

Сифр совершенно перестал ориентироваться во времени. Он звонил друзьям, чтобы проверить, может ли он правильно установить длительность двух минут, просто считая до ста двадцати. Большинство людей способно приблизительно отмерить этот отрезок времени. У Сифра на этот счет уходило пять минут.

Когда исследователи проанализировали дневник Сифра, они пришли к важному заключению. Биологическая активность под землей подчинялась земным законам. Время бодрствования и сна по-прежнему суммарно составляло двадцать четыре часа. Ощущение ученым времени оказалось совершенно неверным, но его биологические часы остались в норме.

В следующие годы многие добровольцы подвергали себя подобной изоляции, а хитроумные приборы следили за их физиологической активностью, работой мозга и поведением. Некоторые добровольцы несколько недель или месяцев жили в помещениях без света или со строго контролируемой подачей света. Другие пытались выжить в экстремальных условиях. Один скульптор, например, собирался прожить в полной темноте несколько месяцев. Эксперимент пришлось прекратить через несколько дней, поскольку экспериментатор начал терять рассудок.

Из всех подобных опытов по ограничению возможностей восприятия следует интересный вывод. Многие из наших физиологических нужд (сон, питание, сексуальное влечение) имеют циклический характер, даже если мы живем в темной пещере или комнате либо в другом изолированном пространстве. Время идет не только в часах, но и в наших ощущениях и где-то очень глубоко внутри нас.

Начало научной карьеры американца Курта Пауля Рихтера трудно назвать успешным. После военной службы во время Первой мировой войны он устроился на работу в Университет им. Джона Хопкинса, чтобы изучать роль врожденных инстинктов в поведении животных. Он прибыл в Балтимор в 1919 году и начал работать под руководством одного маститого ученого, знаменитого исследованиями в этой области. Новый научный руководитель Рихтера повел себя необычно. Рихтера снабдили всем необходимым: ему выделили маленькую комнату для работы, выдали абонемент в библиотеку и кое-какие другие вещи, необходимые студенту. И оставили одного. Никаких собраний, никаких обязательных курсов либо семинаров, вообще никаких обязанностей. Со студентами здесь никто не нянчился: либо утонет, либо выплывет.

Спустя какое-то время научный руководитель вручил Рихтеру клетку с двенадцатью обычными крысами. Инструкции наставника были предельно краткими: «Сделай хорошую работу». Рихтер начал с того, что стал скармливать крысам хлеб и целыми днями наблюдал за ними. Как и всякий настоящий ученый, он записывал все до мелочей: когда крысы ели, чем именно они занимались… В один прекрасный день он сделал наблюдение, которое в корне изменило его карьеру и стало отправной точкой для целого направления научной мысли. Крысы то скакали по клетке, то успокаивались. У них совершенно определенно различалось время активности, время отдыха, время приема пищи. Рихтер начал игру. Сначала он оставлял на всю ночь свет в лаборатории. Затем стал на сутки выключать свет. Характер активности крыс не менялся. Крысы реагировали примерно так, как и «пещерный человек» Сифр.