Брайан Свитек - Кости: скрытая жизнь. Все о строительном материале нашего скелета, который расскажет, кто мы и как живем

• Название: Кости: скрытая жизнь. Все о строительном материале нашего скелета, который расскажет, кто мы и как живем
• Автор: Брайан Свитек
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-102897-8

Кость – это чудо. Это крепкий и способный к адаптации строительный материал, существующий более 500 миллионов лет эволюции. Возможно, ни одна другая составляющая человеческого тела не имеет такого научного и культурного значения. Кость наполнена жизнью, и одновременно она является общеизвестным символом смерти. Брайан Свитек рассказывает о костях с особым шармом и энтузиазмом. В этой книге он объясняет, как появился наш скелет, какие функции он выполняет и что наши потомки смогут узнать о нас, когда эти удивительные скопления минералов и белка будут единственным, что мы после себя оставим.

---

Вопреки слухам о его пропаже или краже мозг Копа по сей день покоится в своей жидкой гробнице в Вистаровском институте. Да и остальная часть главного натуралиста, как его называл его ученик Х. Ф. Осборн, находится неподалеку. Помимо мозга, Коп завещал науке свой скелет, хотя он и не был выставлен на всеобщее обозрение. Коп не стал посмертным зрелищем, подобно Гроверу Кранцу, что вполне соответствовало научному духу той эпохи. Динозавры и другие ископаемые создания предназначались для глаз ученых, а не общественности, и единственным динозавром, которого могла лицезреть широкая публика в Америке, был восстановленный скелет гадрозавра, утконосого динозавра, выставленный в академии естественных наук в 1868 году (15). Так что вычищенные кости Копа хранились под замком в качестве наглядного пособия для студентов-антропологов.

Практически вся жизнь и деятельность Копа сопровождались слухами и домыслами, не миновала такая судьба и его останки. Кто-то говорил, что настоящий череп Копа упал и разлетелся на множество осколков десятки лет назад, но на самом деле он и по сей день цел и невредим. Более того, у него было одно немного неожиданное и противоправное приключение, когда спустя столетие после смерти Копа фотограф Луи Психойос вместе со своим другом Джоном Кноббером ненадолго сбежал с черепом Копа, чтобы представить одного из первых палеонтологов его интеллектуальным потомкам из поколения «Икс» в своей книге «Охота на динозавров» (16). Еще более популярна история о том, будто бы Копу хотелось, чтобы его скелет стал голотипом – официальным типовым экземпляром вида – для Homo sapiens. Легко поверить, учитывая чрезмерное самолюбие ученого, однако это тоже лишь легенда. Кроме того, сама идея о том, что какой-либо отдельно взятый скелет может стать эталоном нашего вида, кажется странной. Голотип – это биологический стандарт, с которым сравниваются все остальные животные того же вида, однако с учетом разнообразия человеческих тел называть один скелет эталонным образцом человека весьма сомнительно. Вспомните об этом, когда в следующий раз окажетесь в супермаркете или кинотеатре. Осмотритесь вокруг и представьте любого из людей в качестве главного представителя нашего вида – своей индивидуальностью он определенно не сможет отразить все разнообразие человеческой расы. Ни один отдельно взятый человек не может олицетворять собой все человечество.

И тем не менее, подобно Кранцу, Коп – отличная отправная точка для путешествия, которое мы собираемся с вами совершить. Подобно нам, он был носителем около 206 костей, характерных для нашего вида с момента его первого появления на эволюционной сцене порядка 300 000 лет назад (17). Каждый человеческий скелет – в том числе и ваш – хранит в себе историю, уходящую корнями дальше, чем вы можете представить, он является частью континуума жизни, в котором все старое постоянно и постепенно изменяется, становясь чем-то новым. Сама структура нашего скелета – это мозаика, собиравшаяся на протяжении всей эволюции, от первого появления костной ткани до сегодняшнего дня. Эта история слишком громоздкая: чтобы ознакомиться с ней во всех подробностях, мы рассмотрим лишь несколько видов, которые помогут нам понять, как формировались, соединялись, терялись и изменялись кости, чтобы в конечном счете обрести форму, характерную для современного Homo sapiens. Если у меня все получится, то вы сможете взглянуть на свое тело и разглядеть в нем черты древней рыбы с мясистыми плавниками, сопящих примитивных малюток-млекопитающих, первых приматов, а также остальной нашей родни, с чьей внутренней структурой мы можем ознакомиться в залах музеев.

Когда имеешь дело со столь быстрыми и важными изменениями, сопутствовавшие им обстоятельства играют первостепенную роль, так что давайте отмотаем назад, к самому началу времен.

Наша вселенная родилась в результате Большого взрыва примерно 13,8 миллиарда лет назад. Обстоятельства этого события способствовали появлению основных элементов, из которых в итоге и сформировалась кость – равно как и все остальное. Затем с точки зрения нашей с вами истории наступило затишье, длившееся 9 миллиардов лет. Примерно 4,5 миллиарда лет назад зародилась наша планета путем слияния огромного количества космической пыли и газа. Спустя примерно еще 400 миллионов лет древняя Земля получила космический шлепок от протопланеты Тейи, в результате чего сформировалась планета, что у вас под ногами, а также Луна на ее орбите. Но даже тогда до костей было еще очень далеко. Непостижимая искра, спровоцировавшая появление жизни в известном нам с вами виде, вспыхнула лишь 3,7 миллиарда лет назад, и у первого организма не было каких-либо твердых частей, а значит, и шансов на попадание в палеонтологическую летопись. Мы знаем о существовании этих первых видов лишь потому, что они немедленно принялись менять окружающий мир – некоторые в процессе жизнедеятельности выделяли кислород, оставляя на камнях свою доисторическую подпись в виде полосок ржавчины. И на протяжении долгого-долгого времени жизнь вполне устраивало подобное состояние: дальше ковров из морских водорослей она и не думала заходить. Континенты двигались, климат менялся от жаркого к холодному и обратно, и жизнь разбрелась по всей планете, превратив ее в планету микробов (а если смотреть по численности, то она такой остается и по сей день). Тем временем, разумеется, происходили грандиозные перемены. Одни клетки объединялись с другими, создавая еще более сложные формы жизни, и у некоторых видов ДНК оказалась свернута в единое ядро вместо того, чтобы свободно болтаться по всей клетке. Вместе с тем для помешанных на окаменелостях фанатов вроде меня все было весьма скучным, пока примерно полмиллиарда лет назад не произошел кембрийский взрыв и появились такие организмы, как пикайя, аномалокарис и другие очаровательные создания из сланцев Бёрджес, положившие начало постоянному расширению разнообразия невероятных видов, которое продолжается и сейчас.

Но даже во времена пикайи кость была в лучшем случае отдаленной перспективой. Жизнь запросто могла бы обойтись и без нее, сложись окружающие условия иначе. Прототип кости появился лишь 455 миллионов лет назад, спустя 30 миллионов лет после завершения кембрийского периода, а кость в том виде, в котором она присутствует в нашем с вами скелете, дала о себе знать лишь 419 миллионов лет назад. Хотя мы и можем ткнуть своим костлявым пальчиком в эту дату, воскликнув: «Ага! Вот где начинается наша история», на деле зарождение костной ткани было не таким уж и грандиозным событием. Панцирные рыбы, первые обладатели костей, не особо болели за это нововведение и уж точно не стали хором требовать, чтобы их извивающиеся крошечные тельца незамедлительно покрыли этим новым и выдающимся строительным материалом. Если бы панцирные рыбы того времени могли что-то обсуждать – а из-за отсутствия у них челюстей это маловероятно, – то они приняли бы кость за проходящую моду. Кость стала эволюционной случайностью, которой посчастливилось оказаться невероятно прочной, гибкой и полезной в формировании удивительного зверинца сквозь глубину времен.

Именно кость сделала возможным и наше существование, и существование многих животных, которыми мы восхищаемся. Она составляет структурную основу для большинства морских рыб и вернувшихся в воду созданий, а кроме того, кость стала решающим фактором для выхода наших предков на сушу. Если бы не костная ткань, в процессе эволюции не появились бы не только мы, но и наши любимые доисторические диковинки, которым требовалась надежная опора, чтобы противодействовать силе притяжения. Внутренний и гибкий костный скелет позволил динозаврам достигать всевозможных размеров, начиная от крох, сравнимых с колибри-пчелкой – не более пяти сантиметров в длину и весом два грамма, она легкая, словно перышко, – и заканчивая сорокаметровыми семидесятитонными титанами, во много раз превосходившими по размерам все, что когда-либо передвигалось по суше. Мамонты, гигантские ленивцы, саблезубые кошки – у всех структурной основой тела были кости, как и у любых других доисторических позвоночных, которых вы только сможете назвать. Без этого великолепного анатомического разнообразия форм и размеров, обязанных своему появлению кости, сухопутный ареал могли целиком занять членистоногие и другие беспозвоночные. Жизнь на Земле была бы совершенно другой и разворачивалась бы в куда меньшем масштабе. Вопреки тому, что можно увидеть во всяких нелепых голливудских ужастиках, сухопутные беспозвоночные никогда не смогли бы достичь тех же чудовищных размеров, до которых в итоге доросли позвоночные. В определенный период, когда содержание кислорода в атмосфере было гораздо выше, чем сейчас, действительно существовали гигантские стрекозы с полуметровым размахом крыльев, однако внешний скелет, в отличие от внутреннего, не позволяет животному достигнуть огромных размеров. С увеличением размера поддерживать все внутренние органы снаружи, а не изнутри, становится все сложнее. Муравей размером с лошадь из фильма «Они» или долгоносик размером с «Фольксваген»-«жук» немедленно лопнули бы, и все их внутренности посыпались бы наружу.