Бактерии и мы

«Ну вот, всего три дня проработал и опять заболел! Что начальство скажет? Ничего, поборемся! Скорей побегу в аптеку. Слышал, есть такие антибиотики – за три дня всех возбудителей убивают. И откуда они только берутся, эти бактерии? Такие маленькие и такие вредные!»

Планетарная паутина

Бактерии очень давно живут на нашей планете – 3,5 миллиарда лет. Когда они появились, на Земле не было ни людей, ни животных, ни растений, так как температура и газовый состав атмосферы не были пригодны для их эволюции. Бактерии долго без устали меняли среду обитания. Они изобрели все ныне существующие способы жизнеобеспечения: многократное ускорение биохимических реакций (ферментативный катализ), фотосинтез, дыхание, связывание азота и многое другое. И постепенно заселили всю планету. Их находят везде: в почве, скалах, океанах, в вулканах и в антарктических льдах. «Мы все окружены ими и состоим из них», – утверждает Линн Маргулис, одна из авторов теории Геи-Земли. Поэтому есть основания говорить о планетарной паутине бактерий. В этой паутине, в этой единой живой сети бактерии могут обмениваться друг с другом генами. Достижения и наработки одного вида становятся достоянием всех благодаря «прыгающим» генам (транспозонам). Среди таких генов-путешественников есть и ген устойчивости к антибиотикам.

Непрерывный танец обоюдного приспособления

Бактерии многому научились, а теперь помогают нам. Сразу после рождения человека его организм начинают заселять бактерии – через нос, рот, родовые пути. Бактерий в нас живет очень много, их количество сопоставимо с числом клеток в нашем организме. В одном только желудочно-кишечном тракте насчитывают 400 видов бактерий. Каждый вид селится в своей экологической нише, где есть подходящая для него среда обитания и нужная пища. Организм человека (хозяина) помогает бактериям: клетки, выстилающие внутренние полости (эпителий), выделяют вещества, которые привлекают одни бактерии, – аттрактанты и вещества, которые отпугивают другие, – репелленты.

Между бактериями и хозяином устанавливаются отношения сотрудничества, симбиоза. Благодаря этому объединяются их возможности. Например, бактерии сорбируют на своей поверхности фрагменты клеток организма человека. Польза от этого обоюдная: бактерии становятся «своими» и не подвергаются атаке иммунной системы хозяина, но зато, когда в организм человека проникают вирусы, путь им преграждают замаскированные бактерии – они собирают вирусы на своей поверхности, защищая тем самым собственные клетки хозяина.

Еще один пример взаимовыгодного сотрудничества. Бактерии, живущие в толстом кишечнике, питаются тем, что не может усвоить организм человека (непереваренными остатками пищи), и при этом вырабатывают огромное количество тепла. Тепло передается в первую очередь окружающим органам: печени, поджелудочной железе и селезенке – и далее разносится с кровью по всему организму. Не потому ли при голодании человек мерзнет и ему хочется теплее одеться?

Там же, в толстом кишечнике, благодаря жизнедеятельности многих других бактерий, образуются очень нужные человеку вещества: аминокислоты, витамины В12, В3, витамин К, янтарная, молочная кислоты и т. д. Эти вещества служат регуляторами разных процессов, протекающих в организме.

Что изучает эндокринология

Если бактерии такие хорошие, то откуда берутся инфекционные болезни (например, холера, дифтерия, брюшной тиф и т. д.), когда связь между возбудителем и болезнью четко прослежена? На первый взгляд кажется, что для развития заболевания достаточно лишь проникновения возбудителя внутрь. Но тогда как объяснить случай, о котором в январе сообщали в прессе и по радио: в одной из стран Юго-Восточной Азии три брата заболели птичьим гриппом (а это вирусное заболевание), первый болел тяжело и умер, другого с трудом вылечили, а третий был внешне здоров, хотя возбудитель присутствовал в его организме?

Этот пример показывает, что для возникновения болезни нужен не только ее возбудитель, но и благоприятные для него условия (предрасположенность). У каждого человека свои слабые места – у кого-то горло, у кого-то желудочно-кишечный тракт, у кого-то костная ткань и т. д. Раз есть предрасположенность, значит, есть состояние предболезни. В очаге предболезни нарушается баланс между процессами распада и восстановления тканей: распад начинает преобладать.

Своими силами организм справиться с ним не может, и на помощь ему приходят бактерии. Для них продукты распада являются пищей. И чем больше пищи, тем интенсивнее они размножаются. Задача организма – держать этот процесс под контролем и локализовать очаг болезни. Своими ферментами бактерии разрушают распадающиеся ткани до «строительных кирпичиков», необходимых для сборки новых клеток. При повышенной температуре этот процесс идет эффективнее, вот почему температуру до 38 °C не рекомендуют снижать лекарствами, если нет для этого каких-либо специальных показаний. По этой же причине болеющий не испытывает чувства голода – у него есть все для восстановления любых структур.

Так что бактерии в очаге заболевания нужны. Сравним болезнь с ремонтом. В нашем доме тоже возникает «предрасположенность к ремонту», то есть ситуация, когда откладывать его дальше уже нельзя. Сам ремонт: пыль при ошкуривании окон, шум отдираемых обоев, потоки грязной воды с потолка – напоминает болезнь (температура, кашель, насморк, головная боль). Бактерии похожи на рабочих, которые приводят дом в порядок. А теперь представим, что мы, не выдержав хаоса, убрали «рабочих» – убрали бактерии из очага болезни с помощью антибиотиков. Пыли и шума стало меньше. Но и жить в таком доме нельзя. В очаге болезни теперь не работают ферменты бактерий, снизилась температура, самочувствие улучшилось… Что недоделанный ремонт, что недолеченный организм – разруха остается и там, и здесь. В этом случае правильнее говорить не о выздоровлении, а о передышке. Раз полное выздоровление не наступило, не удивительно, что болезнь возобновляется: в очаг болезни обязательно придут новые бактерии-рабочие, интенсивность очищения усилится и вновь поднимется температура. Вот откуда «три дня прошло, а я опять заболел».

Когда число бактерий в нашем организме увеличивается, мы болеем. А если оно уменьшается? Хорошо это или плохо? Нам часто кажется, что если мы максимально очистимся от бактерий, то станем более здоровыми. Но нет! Подвижное равновесие важнее, чем крайности. Вот пример, подтверждающий это. Полость рта населена определенной микрофлорой. Она первой встречается с бактериями-пришельцами и вирусами и не пропускает их во внутреннюю среду. Можно взять на анализ слюну и определить количество содержащихся в ней продуктов жизнедеятельности бактерий. Если их достаточно, человек здоров. Если мало, у него появляется склонность к хроническим тонзилитам, отитам, стоматитам и т. д. Лекарства, приготовленные из веществ, производимых бактериями, хорошо лечат заболевания полости рта. То есть, когда мы компенсируем недостающее, болезнь уходит. Употребление антибиотиков в этих случаях эффекта не дает.

Другой пример. Все больше специалистов уверяются в том, что если нет дисбактериоза, то нет и условий для развития инфекционных болезней. И опасно не столько изменение общего количества бактерий, сколько нарушение нормальных равновесных отношений между ними и организмом человека. Если защита хорошо отлажена, через стенку кишечника не проникнут ни посторонние бактерии, ни вирусы, ни вредные вещества. Они сорбируются бактериями, обволакиваются слизью, транзитом проходят все отделы кишечника и покидают наш организм. Если же мы лечимся антибиотиками, бактерии активно мутируют, становятся невосприимчивыми к ним и даже способны использовать их в качестве пищи, а кроме того, выделяют для своей защиты вещества, которые для человека являются токсичными. В итоге взаимовыгодные симбионтные отношения сменяются взаимной агрессией, и для «войны» у каждой стороны есть внушительный арсенал. Почему и как это происходит, во многом еще загадка, разгадать которую пытается эндоэкология – наука об экологии тела человека.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Грибы

Грибы – какой это удивительный, уникальный и притом многообразный мир! Мы хорошо знаем шляпочные грибы. Но грибы – это и плесень, и дрожжи, и необычные наросты на деревьях, а про некоторые уж точно не подумаешь, что это грибы!

Предполагают, что они появились 900 миллионов лет назад, а примерно 300 миллионов лет назад уже существовали все основные группы современных грибов.

Ученые долго пытались понять, что такое гриб – растение или животное? Ведь он обладает признаками и тех, и других. Так, подобно растениям, грибы размножаются и расселяются спорами, ведут прикрепленный образ жизни, то есть растут на одном месте. Но у них отсутствует фотосинтез, и питаются они органическими веществами, а ДНК грибов и животных, как показали молекулярно-генетические исследования, максимально близки друг к другу. Поэтому относительно недавно грибы выделили в самостоятельное царство природы. Оно громадно: более 100 тысяч видов уже описано учеными, но предполагают, что это не более 5 % от числа существующих видов грибов!

И все-таки, что же такое гриб? И отдельная особь гриба – это что? И можно ли так вообще ставить вопрос? Ведь то, что многие так любят собирать, съедобные грибы, – это лишь плодовые тела, как яблоки, которые растут на яблоне.

Сам же гриб, а точнее, грибница, или мицелий (от греческого mykes, «гриб»), находится в основном под землей и представляет собой плотное переплетение тончайших нитей – гиф (от греческого hyphe, «ткань», «паутина»). Это цепочка расположенных друг за другом клеток. Гифы ветвятся, разрастаются и образуют грибницу. Если мы рассмотрим под микроскопом плодовое тело гриба, то увидим, что это не нечто отдельное, а все те же гифы, только плотнее переплетенные. Поэтому вопрос «что является отдельной особью гриба?» несколько некорректен.

Грибница (мицелий) может охватывать площадь в несколько километров. Но даже это условно, так как сложно определить, где она кончается. А если вспомнить, что нашем лесу растет далеко не один вид грибов, то где кончается одна грибница и начинается другая?.. Наверное, нет или почти нет мест на земле, которые не были бы опутаны грибницей. Ведь грибы живут не только в лесах, а и на лугах и даже на болотах. (Мы пока говорим о грибах, субстратом для которых является почва.)

Итак, гриб – это своего рода сеть, паутина, пронизывающая верхний почвенный слой и иногда выходящая на поверхность. Тогда в народе говорят – грибница «цветет».

Микориза

Почему некоторые съедобные грибы названы по деревьям или типам леса – подберезовик, подосиновик, боровик, дубовик? И почему эти (и не только) грибы предпочитают расти с определенными деревьями?

Дело в том, что существует симбиоз между грибами и растениями – микориза (от греческого mykes «гриб» и hiza «корень»), грибокорень.

Эта дружба между грибами и высшими сосудистыми растениями необычайно важна и для тех, и для других. Настолько важна, что больше 80 % наземных растений образуют микоризу с грибами. Гифы грибов оплетают корни растений пушистым чехлом, срастаясь с ними, иногда даже проникая между клетками коры корней или в особых случаях в живые клетки коры, но не повреждают их. Если бы мы могли заглянуть в подземный мир, то увидели бы, что корни растений и грибы образуют единую сеть, единую, широко распространяющуюся корневую систему.

Каким образом грибы помогают растениям?

Во-первых, корни растений всасывают из почвы растворенные в воде минеральные вещества, необходимые им для питания (азот, фосфор, калий и множество микроэлементов), а грибы питаются органическими веществами, «растворяя» их выделяемыми вовне ферментами. Таким образом, благодаря широко раскинувшемуся грибокорню во много раз увеличивается площадь всасывания необходимых растениям веществ. Микориза увеличивает способность корней поглощать вещества из почвы в тысячи раз!

К тому же грибы помогают растениям лучше усваивать эти вещества. Ведь азот, фосфор, калий и другие химические элементы могут находиться в разных химических соединениях, и далеко не все из них растения могут усвоить. И при наличии всех необходимых «продуктов» растениям может быть голодно. Значит, нужно синтезировать такие соединения, которые бы растения легко могли усвоить. В почве много «поваров для растений», но одним из основных являются грибы. В процессе их жизнедеятельности биохимический состав почвы меняется и образуются вещества, которые растениям легко «съесть». Микоризный симбиоз – непременное условие успешного роста и развития как отдельных деревьев, так и всего леса. (Без микоризы дерево можно вырастить, пожалуй, только в питомнике, где проводится подкормка и отсутствует конкуренция.)

Также грибы защищают корневую систему растений от болезнетворных (фитопатогенных) организмов. Благодаря микоризе растения болеют во много раз меньше.

Без микоризы был бы невозможен симбиоз с клубеньковыми бактериями.

Кроме того, микориза повышает устойчивость растений (особенно это важно для деревьев) к холодным и сухим условиям, близким к пределу их существования. Это необходимо и в северных широтах, и в горных районах, и в сухих пустынных или полупустынных областях, и в условиях засоленности почв. И значит, благодаря микоризе растения способны адаптироваться к гораздо большему диапазону условий среды, осваивать самые разные места обитания.

Чем растения помогают грибам?

Растения снабжают их готовыми органическими веществами (углеводами), причем в огромных количествах: по имеющимся оценкам на нужды своих симбионтов растения могут расходовать от 10 до 50 % валового первичного продукта фотосинтеза.

Без микоризы у грибов просто не хватило бы сил развить плодовые тела, а в них ведь созревают споры. Грибы размножаются спорами, поэтому без растений им было бы трудно размножаться, и они были бы обречены на вымирание. Кстати, большинство съедобных шляпочных грибов, которые мы так любим, микоризные.

Итак, благодаря микоризе грибы хорошо развиваются, эффективно образуют плодовые тела. Растения также становятся крепче, лучше развиваются, обильнее цветут и плодоносят и гораздо меньше болеют.

Эксперименты показали, что чем выше биологическое разнообразие микоризных грибов, тем выше видовое разнообразие и стабильность экосистем в целом!

Грибы-паразиты?

«Но ведь есть и грибы-паразиты!» – скажете вы.

Надо заметить, что все большее число ученых приходят к выводу, что паразитизма, в нашем человеческом понимании этого слова, в природе нет, а есть лишь еще не до конца изученные симбиозы. Грибы – характерный пример. Казалось бы, они должны «высосать все соки» из бедных растений… Но нет! У растений быстро возникает к ним устойчивость, к тому же так называемые «паразиты» существенно снижают у «своих» растений риск заболеваемости болезнями, характерными для данного вида. И это еще не все. У таких «зараженных» растений повышается интенсивность фотосинтеза, ускоряются прорастание семян и рост, повышается устойчивость к стрессам!

Конечно, необходимым условием всего этого является сбалансированность экосистемы. И, например, к искусственно созданным человеком насаждениям это не относится. Отсюда и соответствующее наше отношение.

Вспомните спорынью (когда-то бедствие пшеничных или ржаных полей, вызывающую конвульсии и даже смерть человека, съевшего хлеб, в который она попала). Она образует вещества (алкалоиды), придающие растениям горький вкус и, таким образом, оберегающие их от травоядных животных, начиная от насекомых и слизней, кончая жвачными. Так опять происходит регуляция баланса. Сами злаки с наличием этого гриба лучше кустятся и меньше болеют.

Где живут грибы?

Оглянитесь вокруг. Почти все деревья, растущие в наших широтах: сосна, ель, дуб, береза, осина, – образуют микоризу с грибами. Большинство лесных кустарников и трав – так же. Есть кустарнички, например черника, брусника, для которых микориза – единственно возможный способ существования. Что же касается травянистых растений… почти все они образуют микоризу. Степи, луга, леса в таком их виде, который для нас привычен, не смогли бы существовать без микоризы.

Партнеры по симбиозу отнюдь не соблюдают «верность» друг другу. И если среди грибов «однолюбы» еще встречаются, то каждое древесное растение, как правило, способно образовывать микоризу со множеством партнеров.

Знающий грибник ищет конкретные грибы в определенных лесах. Например, подосиновик образует микоризу с осиной, березой, елью, сосной, реже с другими деревьями. Подберезовик – с разными видами березы и обитает в березовых или смешанных лесах с участием березы. Масленок образует микоризу с сосной, реже с елью, растет в сухих хвойных лесах, преимущественно сосновых (особенно в молодняках), реже еловых, а также в смешанных. Грузди и свинушки любят богатые почвы и растут обычно в елово-лиственных лесах с ольхой, малиной, крапивой. А вот лисички – удивительно! – не образуют микоризы. Возможно, поэтому они растут в лесах всех типов. Сыроежки также, но с ними ситуация другая. Видов этого семейства (сыроежковые) очень много, и каждый вид, как правило, образует микоризу с деревьями конкретного вида. Но так как видов много, мы встречаем сыроежки почти везде.

Грибы и экология

Вы уже не раз слышали слова: «Осторожно, не нарушайте лесную подстилку и верхний слой почвы под ней!» А теперь, наверное, поняли почему. Именно в поверхностном слое почвы живет грибница, а подстилка служит ей и «одеялом», поддерживающим необходимую влажность, и питанием.

Микориза помогает растениям и грибам не только в чистых естественных природных условиях. Ее помощь необычайно важна в условиях техногенного загрязнения окружающей среды. В США, Испании, а относительно недавно и в России проводились эксперименты на территориях заводов, где почва сильно загрязняется выбросами тяжелых металлов (медь, свинец, кадмий, цинк). Вокруг таких заводов часто образуются пустоши (занимающие довольно большую территорию), на которых не удается вырастить лес, потому что деревья очень быстро погибают. В почву попробовали искусственно внести микоризообразующие грибы, и – о чудо! – деревья стали прекрасно расти и развиваться. Благодаря грибокорню улучшилось минеральное питание деревьев, и, главное, грибы стали своеобразным барьером, мешающим ионам металлов проникать из почвы в корни растений. Лес вырос.

Грибы устойчивы ко многим токсинам. Согласно некоторым исследованиям, в феномене вырождения грибов гораздо большую роль играет ослабление растений, чем прямое воздействие токсинов на грибы.

Грибы и лесные сообщества

Среди грибов есть и редкие виды, которые заносятся в Красные книги. Но поскольку грибы и растения неразрывно связаны, важно охранять не редкие виды грибов, редкие виды растений или редкие виды животных, а природное сообщество в целом.

Предполагают также, что грибы, остающиеся в почве после вырубки коренного леса, способствуют восстановлению исходного растительного покрова. Сообщество грибов в этом случае выступает в роли памяти биологической системы.

Грибница микоризных грибов объединяет компоненты природного сообщества в одно целое, в подземной сфере леса образуется единая эколого-биологическая система, сеть. Лесное растительное сообщество, благодаря связям через микоризу, становится единым организмом!

Например, при определенных обстоятельствах микориза становится настоящим «мостом», по которому питательные вещества переходят от одного растения к другому. Причем это другое растение не обязательно должно быть того же вида! Растения делятся друг с другом питательными веществами, передают их в первую очередь тем, кому это особенно нужно – ослабленным особям, которым надо помочь восстановиться. А помогают передавать – грибы.

Грибы и деревья – это словно разные народы, каждый индивидуален, не похож на других, у каждого свой внутренний мир, свои искания, свой жизненный опыт. И именно потому, что они разные, им есть чем поделиться друг с другом, у каждого находится то, что нужно другому. Не так ли и у нас, людей?

Роль трутовых грибов

Как известно, растения начинают круговорот материи и энергии в природе, когда под воздействием солнечных лучей поглощают углекислый газ из воздуха и минеральные вещества из почвы. А вот грибы замыкают этот великий круговорот: они разрушают мертвое органическое вещество, возвращая углекислоту воздуху, а минеральные вещества почве. (Древесина, которую расщепляют грибы, является основным хранилищем углерода и зольных элементов.)

Представьте, что от дерева остался пень. Уже через 50 лет грибы превратят его твердую древесину в лесной гумус. За эти полвека на пне сменят друг друга в определенном порядке десятки видов так называемых сапротрофных грибов (сапротрофы – те, кто питается мертвыми остатками других живых существ, от греческого sapros, «гнилой» и trophe, «пища»). Этот процесс разложения органических веществ называется биодеструкцией. Органика снова должна пойти в дело. Ведущая роль в этом принадлежит грибам. Без этой необычайно важной роли грибов лес очень быстро превратился бы в упавшие стволы и сучья.

Интересно, что только грибы умеют переваривать древесину. Она очень устойчива к разложению, и животные нашей полосы не способны ее есть.

А грибы, поселяясь на мертвом дереве, выделяют вовне определенные, только им свойственные ферменты, благодаря которым древесина быстро расщепляется. Из всего многообразия организмов-деструкторов только грибы обладают необходимыми и самодостаточными ферментными системами, позволяющими полностью разлагать древесину.

И конечно, основную роль тут играют трутовые грибы. Они начинают и выполняют основную часть процесса деструкции (остальные могут подключаться в процессе).

На старых пнях, на стволах старых сухих деревьев можно увидеть красивые плеяды трутовых грибов. Причем всегда: их плодовые тела, в отличие от других грибов, многолетние.

Почему они названы трутовыми? От высеченной огнивом искры их сухие плодовые тела быстро воспламеняются и долго тлеют, поэтому их применяли как трут в старые времена, когда еще не были придуманы спички, а тем более зажигалки.

К таким дереворазрушающим грибам относятся и знаменитые чаги, и любимые грибниками опята, и вешенки. (Трутовики, опята, вешенки – близкие родственники, относятся к классу базидиальных грибов.)

Опенок (опенок осенний, или настоящий опенок) растет в самых разных лесах, часто на вырубках и пожарищах. В темные ночи можно увидеть пятна белого фосфорического света на пнях. Не надо пугаться – это светятся концы грибниц опенка.

Многие люди часто называют все трутовики, похожие на копытца, чагами. Но чага совсем не похожа на копыто. Она похожа на неопределенной формы черный нарост, какие часто можно встретить на старых березах. (Обычно она селится на березах, но иногда на ольхе, рябине или клене.) И только очень внимательно разглядев такой «нарост», можно понять, чага ли это. Чага – это не плодовое тело гриба. Чага – это бесплодное разрастание грибницы трутовика под названием инонотус (Inonotus obliquus).

Кто такие миксомицеты?

Миксомицет (от греческого myxa «слизь» и mykes «гриб», то есть слизистые грибы) – это не совсем гриб или не совсем животное. Их относят к отделу бесхлорофилльных грибообразных организмов. И говорят, что они стоят на рубеже между растительным и животным царствами и что правильнее их называть mycetozoa, то есть грибы-животные. Почему?

Живут они всегда во влажных местах леса. Мельчайшие споры легко разносятся даже слабым ветром. Вот спора попала во влажную среду, и из нее «вылупилась» подвижная клетка, часто с двумя жгутиками. Клетка растет, делится и превращается – в амебу! Конечно, не в знакомое нам животное, но в существо, подобное амебе. Эта наша амеба питается разлагающимися растительными веществами и все время двигается, ползет! Двигается она, как и настоящая амеба, меняя свою форму, то выпуская, то подтягивая отроги (ложноножки). Встречаясь, амебы могут сливаться, образуя «сетки», ползающие по субстрату и обволакивающие на пути веточки, листочки. Ползают эти существа медленно (со скоростью до 5 мм в час), но вполне целенаправленно. Они передвигаются к более теплым местам и навстречу питательным веществам и «убегают» от вредно действующих. Кроме того, молодежь передвигается, удаляясь от света, к более влажным местам, а зрелые особи, готовящиеся к образованию плода, движутся обратно – к свету и воздуху, к более сухим местам. Облюбовав удобное место, они останавливаются, словно застывают, и превращаются в плодовые тела.

Если в лесу есть и другие миксомицеты, стоит по дороге на них обращать внимание. По форме это часто круглые шарики размером от нескольких миллиметров до сантиметра (хотя бывают и гиганты до 10 см, но их у нас не найти). Зато окраска их – фантастическая: от простенькой белой, серой, коричневатой до нежно-розовой, яично-желтой, ярко-оранжевой, кораллово-красной!

Роль грибов в жизни человека

Грибы были первыми микроорганизмами, которые человек использовал для улучшения питательных свойств растительной и животной пищи. Дрожжи с незапамятных времен дали человечеству два важнейших продукта, без которых развитие цивилизации было бы немыслимо: хлеб и вино.

С грибами связаны две революции в медицине. Первая – открытие пенициллина. Этот нашедший клиническое применение антибиотик спас от смерти больше людей, чем все остальные лекарства вместе взятые. С его открытием стало возможно лечить болезни, считавшиеся ранее смертельными: перитонит, сепсис. И хотя затем было найдено огромное число антибиотиков из прокариотов, главным образом актиномицетов, грибные антибиотики из группы бета-лактамов – пенициллины и цефалоспорины – остаются вне конкуренции.

Вторая фармакологическая революция произошла недавно. Всем известны опыты южноафриканского хирурга Бернара по пересадке органов человека. Но несмотря на то что технически проблема пересадок была давно решена, практически она не находила широкого применения из-за отторжения пересаженных органов. И только после открытия грибных антибиотиков из группы циклоспоринов, которые оказались высокоактивными иммуно-депрессантами, эти операции стали обычным клиническим приемом, больные перестали умирать.

Люди давно и широко используют грибы как продукт питания. Они богаты белками: в их сухом веществе 20–30 % приходится на долю чистого белка. Кроме того, в них содержатся жиры, минеральные вещества, микроэлементы (железо, кальций, цинк, йод, калий, фосфор). В нашей стране насчитывается около 300 видов съедобных грибов. Многие грибы, особенно микроскопические, образуют физиологически активные вещества. К ним относятся антибиотики, витамины (в том числе из группы фолиевых), органические кислоты (лимонная и другие), ряд ферментных препаратов, галлюциногены и так далее. Некоторые из этих веществ получают в промышленных масштабах для лечения человека и животных или для других нужд народного хозяйства (пенициллин, лимонная кислота и другие). Псилоцибин и псилоцин, продуцируемые грибами из рода Psilocybe, врачи пытаются применять для лечения психических заболеваний. Препараты из чаги увеличивают сопротивляемость раку и используются для лечения язвенной болезни, гастритов и других желудочно-кишечных заболеваний. Вытяжки из плодовых тел некоторых видов маразмиусов (негниючников) подавляют рост туберкулезной палочки. Фермент руссулин, вырабатываемый одним из видов сыроежек, используется при производстве сыра.

Грибы также играют большую роль в круговороте веществ в природе. Обладая богатым ферментным аппаратом, они активно разлагают попадающие в почву останки животных и растений, способствуя образованию плодородного слоя почвы.

Этика грибника

В лесу следует вести себя тихо и стараться быть незаметным, чтобы своим присутствием не нарушить покой и не пугать диких зверей. Следует собирать только те грибы, которые будут употребляться в пищу. Грибы, которые для нас не представляют интереса, не следует трогать. Может быть, их сорвет кто-нибудь другой, кто придет после нас.

Отправляться за грибами лучше всего рано утром. Самое удобное время для сборки грибов – между 6 и 7 часами утра. Самая благоприятная погода для появления грибов – теплый дождь при солнце. То есть если с вечера шел мелкий теплый дождик, значит, утром наверняка будет хороший урожай.

Ни в коем случае нельзя собирать грибы возле автодорог, железнодорожных путей, заводов и тем более в городах, так как они имеют свойство вбирать в себя все вредные частицы, которые находятся в воздухе.

Пожалуй, самое главное правило: если не знаешь – не бери гриб. При любом малейшем сомнении лучше оставить гриб в лесу.

Ни в коем случае не берите уже подгнившие грибы. Даже если гнилую часть удалить, вкусовые и полезные качества гриба могут пострадать.

Перезревшие и мягкие грибы, а также червивые тоже брать не стоит.

Лучше всего грибы собирать в корзины из ивовых прутьев или в лукошки из бересты. В целлофановые мешки и ведра грибы класть не рекомендуется, так как они быстро портятся из-за отсутствия воздуха.

Собирая грибы, особенно ценные (например, белые), никогда не разрывайте мох, не выламывайте ножки вместе с грибницей. На разрытых местах обнаженная грибница, которая росла 10 лет, под лучами солнца высохнет и погибнет. Грибов не будет ни в этом году, ни в следующем.

Плодовые тела грибов нужно собирать так: возьмите гриб за ножку и вращательным движением, раскачав его, выдерните так, чтобы полностью отделилась ножка от субстрата. Если ножка хрупкая и ломкая, подденьте ее ножом или пальцами и вытолкните его вверх из земли. Оставшуюся ямку следует засыпать землей или мхом, чтобы обнаженная грибница напрасно не высыхала. Перед тем как положить гриб в корзину, нужно очистить его от остатков земли и грязи, а со шляпок маслят и мокрух еще и снять слизистую кожицу, чтобы слизь не запачкала остальные грибы.

Собранные грибы укладываем в корзину таким образом: вниз твердые и крупные, а мягкие или хрупкие сверху, чтобы они не поломались и не раскрошились.

Ольга Князева, Светлана Кусова

 

Стволовая и раковая клетки. Инструменты возрождения человека

Стволовые клетки – это клетки, сохраняющие потенциал к развитию в разных направлениях, то есть способные дать начало многим, а в некоторых случаях всем типам клеток организма.

Главные функции стволовых клеток

Обеспечение процессов роста и развития эмбриона и обновления-регенерации органов и тканей взрослого организма.

В регенерации органов и тканей участвуют два типа стволовых клеток – специализированные тканевые (дают начало клеткам только того типа ткани, в котором находятся, например ростковый слой кожи или эпителий кишечника) и универсальные (например, стволовые клетки из костного мозга).

Типы стволовых клеток

Эмбриональные – возникают на четвертые-пятые сутки развития эмбриона. Они обладают неограниченной способностью к самоподдержанию и превращению в любые типы клеток.

Фетальные – клетки органов и тканей развивающегося эмбриона.

Взрослые – обнаружены в костном и головном мозге, в жировой ткани, в пульпе зуба, в волосяных фолликулах, на дне кишечных крипт, в периферической крови, печени, поджелудочной железе, мышцах, сетчатке и роговице глаза.

Особенности поведения стволовой и раковой клеток

Абсурд?! Разве можно ставить рядом стволовую и раковую клетки? Ведь они так же далеки друг от друга, как «да» и «нет», как добро и зло, как жизнь и смерть. Стволовая клетка – клетка-родительница и возродительница, инструмент возобновления тела человека на протяжении всей его жизни. Роковая раковая клетка – клетка-захватчица, клетка-убийца, инструмент разрушения тела, она рано или поздно приводит его к гибели…

Но не будем торопиться с выводами, обратимся к научным фактам. Сначала рассмотрим, чем стволовая и раковая клетки отличаются от остальных клеток организма и друг от друга.

Способность к неограниченному самовоспроизведению

Обычные клетки организма человека не могут размножаться бесконечно. Некоторые (например, нейроны и мышечные клетки) не делятся вовсе, другие делятся лишь ограниченное число раз. Для большинства стволовых и раковых клеток такого ограничения не существует, либо оно существует, но на отметке много большего числа возможных делений.

Предел Хейфлика

В 1961 году американский биолог Леонард Хейфлик установил, что клетки человеческого организма не могут делиться бесконечно. Максимально возможное количество делений в среднем составляет 50 ± 10. Это число получило название «предел Хейфлика». Отсчет количества делений начинается в эмбриональном периоде. Когда лимит исчерпывается, наступает старение клеток и организма в целом. Причиной ограничения числа делений служит особенность копирования ДНК. При каждом делении клетки она копируется не полностью, небольшой ее фрагмент на концах хромосом теряется. Сначала потери касаются участков ДНК, не несущих важной для работы клетки информации. Эти участки (длиной около 10 000 пар оснований) называются теломерами. С каждым делением длина теломеров уменьшается. И когда теломеры «заканчиваются» и возникает угроза потери фрагментов ДНК, несущих значимую для клетки информацию, деление ее прекращается. Для эмбриональных, раковых, стволовых и половых клеток такой угрозы не существует, поскольку после каждого деления происходит компенсация потерь: специальный фермент – теломераза (открыт в 1985 году) достраивает теломеры до исходной длины.

Только используют эту привилегию стволовые и раковые клетки по-разному. Стволовые для того, чтобы обеспечить клеточным материалом быстрорастущие ткани эмбриона, чтобы постоянно восполнять естественную убыль клеток взрослого организма (одни только клетки кожи обновляются со скоростью 100 000 в минуту, или 144 млн в сутки), чтобы в случае непредвиденных повреждений эффективно оказать скорую помощь попавшему в беду органу. Раковые – для того, чтобы бесконечно воспроизводить самих себя.

Деление стволовой клетки есть четко регулируемый организмом процесс, темп которого определяется масштабами потерь клеток того или иного органа. Как только плотность клеток в зоне повреждения восстанавливается, деление прекращается под действием стоп-сигнала (явление контактного торможения) и возобновляется только тогда, когда количество клеток в органе вновь уменьшается. Раковая клетка живет своей жизнью, не считаясь с правилами и нормами клеточного общежития, следуя лишь собственной потребности к безудержному росту.

Способность жить и размножаться в чужом микроокружении

Нормальные клетки организма человека могут жить и работать только в окружении себе подобных, то есть только в том органе или в той ткани, к которым они исходно принадлежат. Если такая клетка случайно заблудится и попадет в несвойственное ей окружение, то она неминуемо погибнет, причем не от рук негостеприимных соседей – включится ее внутренняя программа самоуничтожения. Стволовая и раковая клетки, напротив, чувствуют себя на чужой территории настолько комфортно, что не только выживают сами, но и дают многочисленное потомство. Однако в том, с какой целью попадают они в чужое окружение и как складывается в новом месте их дальнейшая судьба, между стволовой и раковой клеткой существует огромная разница.

Стволовая клетка прибывает в нужное время в нужное место по специальному сигналу, подчиняясь воле целого. Ее задача – возродить поврежденный орган к полноценной жизни и работе на благо организма. От того, в какой именно орган призвана стволовая клетка, напрямую зависит ее дальнейшая судьба. То есть, с одной стороны, стволовая клетка изменяет-возрождает свое новое окружение, с другой – под его влиянием изменяется сама.

Варианты судьбы стволовой клетки в новом микроокружении

1. Под действием соответствующего микроокружения стволовые клетки превращаются в специализированные клетки данного органа (например: попадая в печень, превращаются в клетки печени).

2. Стволовые клетки попадают в орган, стимулируют его собственный восстановительный потенциал (улучшают метаболизм, стимулируют размножение и специализацию собственных клеток-предшественников), но сами в клетки этого органа не превращаются. Например, в области спинальной травмы стволовые клетки стимулируют рост аксонов. В зоне инфаркта – препятствуют образованию рубца.

3. Стволовые клетки сливаются с собственными клетками органа. Новые клетки приобретают «усиленные» свойства данного клеточного типа. Это может происходить при острых повреждениях мышечной, печеночной и мозговой ткани.

Раковой клетке на свое окружение абсолютно наплевать. Когда ее потомство перестает помещаться на старом месте, она начинает осваивать новые земли – врастать в соседние ткани (инвазия) и образовывать поселения в отдаленных органах (метастазирование). В новом окружении судьба раковой клетки нисколько не меняется, ибо ее цели ни от кого и ни от чего, кроме нее самой, не зависят. Раковую клетку можно перенести из одного организма в другой, и повторять эту процедуру можно бесконечно (перевиваемая опухоль). Более того, раковая клетка и в организме-то не очень нуждается и прекрасно себя чувствует без него, было бы вдоволь еды! В настоящее время существуют культуры раковых клеток, которым уже около 100 лет! Причем зародились они в организме мыши с видовой продолжительностью жизни три года!

Способность перемещаться по организму на значительные расстояния

Это еще одна отличительная особенность стволовых и раковых клеток. Нормальные клетки организма, за исключением клеток крови (особенно иммунокомпетентных клеток), такой способности лишены. Стволовые клетки используют для перемещения естественные транспортные пути организма. Раковым этого недостаточно. Поэтому раковая опухоль не только неудержимо растет, но создает еще и собственные «дороги» – кровеносные и лимфатические сосуды.

Промежуточный итог

У стволовой и раковой клеток есть общие свойства (способность неограниченно делиться, мигрировать на большие расстояния, находиться в чужом микроокружении и т. д.), принципиально отличающие их от других клеток организма. Но между собой стволовая и раковая клетки отличаются не столько какими-либо свойствами, сколько целью и способами их использования. Стволовая клетка выполняет нужную работу в нужное время и в нужном месте, потому что служит Целому (организму человека), слышит сигналы, отражающие его волю, и подчиняется им. Стволовая клетка – часть, гармонично вписанная в программу Целого. Раковая клетка тоже является частью Целого, но открыто игнорирует его законы, служа лишь только себе самой.

Агрессивная, своевольная, асоциальная раковая клетка… Почему и как появляется она в организме? Почему и как организм допускает ее существование?

Роковая раковая клетка. Кто она?

Глубинной причиной превращения законопослушной клетки организма в злостную раковую является «испорченная наследственность» – фатальные повреждения генетического аппарата. В раковой клетке обнаружены изменения в так называемых генах «социального поведения» или «социального контроля». Эти гены отвечают как за «личную жизнь» клетки (рост, размножение, питание, «профориентацию» и пр.), так и за ее способность к гармоничному сосуществованию с организмом в целом (умение воспринимать, интерпретировать и реагировать на регулирующие сигналы, которые поступают от организма). Но для развития рака одной этой причины недостаточно. У каждого человека ежедневно появляются десятки тысяч генетически измененных клеток, но далеко не у каждого появляется опухоль. Почему? Потому что в организме есть бдительные внешние и внутренние (по отношению к генетически измененной клетке) стражи, задача которых – распознавать и уничтожать потенциально опасные клетки. Внешним стражем является иммунная система, в круг обязанностей которой входит слежение за количеством и качеством живущих в организме клеток. Внутренние стражи присутствуют в каждой клетке и представляют собой специальные белки – стражи генома. В их обязанности входит обнаружение нарушений в генетическом аппарате клетки, остановка ее деления и исправление этих нарушений и, если последнее оказывается невозможным, быстрое и безболезненное уничтожение клетки, представляющей опасность для организма. Этот способ гибели клетки «изнутри», то есть ее самоуничтожение, получил название апоптоз. Однако большинство раковых клеток успешно избегает карательных мер как со стороны внутриклеточных стражей (причина может заключаться в пассивности или неисправности самих стражей), так и со стороны иммунной системы.

Как же удается раковым клеткам усыпить бдительность иммунной системы?

Раковая клетка подавляет иммунитет

Оказывается, раковые клетки способны выделять вещества, которые парализуют деятельность иммунной системы. Эта особенность роднит их с клетками эмбриональными. И более того, способность к подавлению иммунитета обнаружена у взрослых стволовых клеток!

Нормальное развитие плода обеспечивается тем, что его клетки выделяют специальные белки, которые блокируют материнский иммунитет и препятствуют развитию реакций отторжения плода. В. И. Говалло выяснил, что раковые клетки синтезируют такие же белки, которые гасят иммунные реакции организма и позволяют раку беспрепятственно развиваться: «…словно воры в чужом доме, они отключают сигнализацию».

Британские ученые обнаружили вещество под кодовым названием 5Т4, с помощью которого клетки эмбриона обманывают иммунную систему матери, не позволяя ей отторгнуть чужеродные ткани плода. Это же вещество содержится в раковых клетках и обеспечивает им надежную защиту от иммунной системы.

Способность взрослых стволовых клеток из костного мозга подавлять иммунные реакции используют в клинике для предотвращения или ослабления реакции отторжения при пересадке донорского костного мозга.

Может ли совпадение таких жизненно важных для организма способностей эмбриональной, стволовой и раковой клетки быть случайным?

Раковая опухоль представляет собой многочисленное потомство единственной клетки, избравшей путь личного бессмертия в ущерб другим клеточным целям и задачам. Откуда берется эта стволовая раковая клетка-предшественница?

Раковая клетка – измененная стволовая

Все больше и больше научных фактов свидетельствуют в пользу этого предположения.

Во взрослом организме существуют два типа стволовых клеток: универсальные, способные дать начало всем типам клеток организма, и тканевые предшественники, дающие начало клеткам только того типа ткани, в котором находятся. Регулярная «плановая» регенерация органов осуществляется в основном за счет стволовых клеток второго типа.

У раковой опухоли тоже есть свои клетки-предшественницы. Это, как правило, наименее зрелые клетки данной ткани.

Немецкие ученые доказали существование прямой связи между дефектными стволовыми клетками (в генетической программе которых произошел сбой) и раковыми опухолями. Во время эксперимента подобная испорченная стволовая клетка-предшественница нервных клеток, помещенная в организм подопытной мушки, выросла в огромную опухоль с множественными метастазами.

Канадские исследователи обнаружили, что самые злокачественные опухоли головного мозга могут развиться из взрослых стволовых клеток.

Американские ученые предположили, что неспособность стволовой клетки кожи адекватно взаимодействовать со своим окружением приводит к перерождению ее в раковую.

Стволовые клетки находятся в центре внимания научной и практической медицины всего мира. С ними связаны надежды на продление жизни, на исцеление больных, до настоящего времени считавшихся безнадежными (в том числе и раковых). Но у каждой медали есть обратная сторона, в каждой возможности скрыта опасность! И при пересадке стволовые клетки могут превратиться в раковые.

Один из способов применения стволовых клеток таков: у пациента берут ту или иную ткань (например, костный мозг или жировую ткань), содержащую стволовые клетки. Выделяют их из первичного материала, культивируют вне организма, наращивая до определенного количества, и затем возвращают в организм пациента.

Недавние исследования показали, что если стволовые клетки находятся вне организма более трех-четырех месяцев, то появляется реальная угроза, что при возвращении в организм пациента они поведут себя непредсказуемым образом и могут превратиться в раковые.

Но справедливо и обратное – в каждой опасности скрыта возможность! Нет худа без добра! И даже раковая клетка, какой бы безнадежно погрязшей во зле ее ни считали, способна сыграть и созидательную роль. Подтверждением тому служит следующий эксперимент: ядро мышиной раковой клетки ввели в яйцеклетку, из которой предварительно удалили собственное ядро; в результате эта клетка-химера дала начало новой полноценной жизни – нормальному эмбриону мыши!

Рак – это аномальная регенерация

Регенерация (от лат. regeneratio) – «восстановление, возрождение, возобновление».

Возрождение – это рождение чего-то нового, рождение заново. Возрождение не происходит там, где и так все хорошо.

Оказывается, и рак очень часто развивается на почве хронического неблагополучия. Он нередко возникает на месте хронического воспаления и разрушения тканей. Недаром факторами риска развития рака желудка являются хронические гастрит и язва; рака пищевода – воспаление, вызванное длительным воздействием горячей пищи; рака легких – хроническое раздражение табачным дымом и т. д.

Восстанавливать разрушенные ткани – прямая обязанность стволовых клеток. В очаге хронического разрушения происходит усиленная регенерация, и стволовые клетки работают с перегрузками. На каком-то этапе в программе стволовой клетки может произойти сбой, и вместо спасательных работ на благо органа и организма она начнет спасать саму себя. Так стволовая клетка превращается в раковую, регенерация органа – в рост опухоли. Инструмент возрождения становится инструментом разрушения, жизнь оказывается на пороге смерти. Диагноз-приговор «рак» ставит человека перед лицом реальной опасности и в то же время предоставляет столь же реальный шанс. Шанс исцеления и возрождения самого себя, своих жизненных ценностей и целей.

Собранные грибы укладываем в корзину таким образом: вниз твердые и крупные, а мягкие или хрупкие сверху, чтобы они не поломались и не раскрошились.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

«Биологические часы»

В своем вечном поиске, который сегодня направлен на научную сторону вещей, человек вновь подошел к открытию «биологических часов». Об их существовании догадывались уже более столетия назад, когда онтогенез ассоциировался с филогенезом.

И мы утверждаем, что эти «часы» неизбежно должны были быть открыты вновь, ведь уже древнеегипетская медицина знала, что каждая часть тела, психики и Души управляется различными духами или группами духов, которые, естественно, действуют по-разному и имеют разные жизненные ритмы.

Это легко увидеть на практике. Порой люди умирают, например, от болезни печени, имея при этом вполне здоровое сердце. Этот случай и множество других позволяют создавать «банки» органов, пригодных к трансплантации в другое тело, то есть еще способных функционировать, в то время как заболевания каких-то соседних органов вызвали смерть «биоробота» – того, что мы называем человеческим телом. Речь здесь, конечно, идет не о смерти от несчастного случая, а о так называемой «естественной» смерти.

Приняв строго материалистическую точку зрения, мы вступим в противоречие с реальностью. Ведь первые клеточные различия – или, можно сказать, первые часовые механизмы, которые начинают работать независимо друг от друга, – начинают проявляться уже в зародыше в центральной и высшей нервных системах. Очевидно также, что если бы все «биологические часы» были отрегулированы одинаково, то все мы умирали бы в старости из-за выхода из строя именно этих органов, а не более «молодых», например желудка, костных структур или дыхательных путей.

Таким образом, можно сделать вывод, что различные формы жизни выводятся из строя своими, определенными «часами». Это может оказаться правдой… но не всей правдой. Братья, родившиеся от одних и тех же родителей в почти идентичных обстоятельствах и развивающиеся в одной и той же обстановке, нередко бывают очень разными в физическом, психологическом и духовном отношении, и характеристики их биологического созревания полностью или частично различаются.

Единственное, что можно с уверенностью утверждать об «одинаковости» всех человеческих организмов, – это то, что они неодинаковы.

Говорят, что у Гиппократа, жившего две с половиной тысячи лет назад, был основной принцип: «Болезней не существует, существуют только больные».

Однако болезни существуют, и они тоже управляются некими элементалами, или духами, поскольку разные люди имеют разную карму, проявления этих болезней бывают разными.

Таким образом, исключая случаи больших эпидемий, когда сила заболевания подавляет любое сопротивление и поражает массы людей, как бы демонстрируя равенство всех перед «карой», ошибкой будет утверждать, что все люди и даже все наши составные части регулируются одинаковыми «часами», или, скорее, одинаковыми «возрастами».

Бывают 20-летние люди со старым сердцем, а бывают и 75-летние старики с сердцем 30-летних.

* * *

Эти отличия, указывающие на различие возраста физических органов, проявляются и на более тонких планах – жизненном, эмоциональном и ментальном.

Наряду с нашим «эго», степень развития которого «отсчитывают» эти «часы», они воздействуют также на наши чувства и мысли. «Зрелость», которую мы иногда наблюдаем у подростка, является чаще всего не прямым результатом развития его «эго», но следствием способности управлять внешними и внутренними обстоятельствами, присущей людям в два-три раза старше.

«Биологические часы» – или духи, элементалы, которые управляют с большей или меньшей скоростью развития каждого из компонентов нашей личности, – наиболее очевидно проявляются (на физическом плане) в симпатической, парасимпатической, а также гормональной системах. Удивителен, например, механизм, который управляет нашим ростом. Ведь если бы кто-нибудь развивался такими же темпами, как во время первого года своей жизни, то к 20 годам он был бы размером со слона и весил бы несколько тонн. Это бы раздавило человека, сломало его кости и привело к смерти, если бы только он не жил в водной среде, как киты.

Таким же образом дух, который управляет гормональным аппаратом, наделяет мужчину и женщину с определенного возраста способностью к воспроизводству и останавливает этот процесс в тот момент, когда усилия, затрачиваемые на него (особенно в энергетическом смысле) начинают вредить здоровью и даже угрожать жизни человека.

Мы не отвергаем возможности, что также и другие духи могут воздействовать на наши органы выражения на различных планах.

* * *

Но возникает естественный вопрос: кто же или что, в свою очередь, управляет этими «часами», этими духами? Полный ответ оказался бы очень длинным для данной статьи, но в общих чертах можно утверждать, что «биологическими часами», или духами, управляет кармический клубок. Мы говорим именно о клубке, потому что, как известно, существует не один вид Кармы, их несколько: начиная с непосредственно личного и кончая коллективным космическим, с соответствующим влиянием планет и звезд. Влияния исходят и от энергетических центров, одни из которых находятся на Земле, а другие – в Космосе. Ведь точно так же, как видимые светила оказывают влияние на наши видимые тела непосредственно и на остальные тела опосредованно, «двойники» этих звезд, а также тех, которые не обладают физическим телом, воздействуют на наши тонкие и невидимые тела. И их влиянием на конкретные события нельзя пренебречь.

* * *

Настойчиво напрашивается и другой вопрос: при наличии всех этих обстоятельств, при огромной мощи и сложности этой системы – можем ли мы сделать что-то, чтобы помочь себе и другим? Или мы можем лишь наблюдать за работой механизма, который при всей своей хрупкости не перестает быть механизмом – словно это компьютер, запрограммированный миллионы лет назад, в котором ввод новых данных очень мало влияет на процесс в целом?

Очевидно, что перед нами действительно своего рода компьютер, запрограммированный миллионы лет назад, в котором постоянно какие-то элементы добавляются, а какие-то удаляются.

Но мы не должны впадать в заблуждение, подобно материалистам, полагая, будто все, что не имеет прямого отношения к человеку, носит чисто механический характер. Ведь это «механическое» – не что иное, как путь, проложенный Божественным Разумом со всей его справедливостью и добротой, путь, в основе которого лежат совершенные нами действия и решения, путь преодоления собственного несовершенства, позволяющий с помощью философии увидеть это чудо, которое является лучшим доказательством того, что Бог существует.

И мы действительно можем сделать что-то – и не просто что-то, а многое, – чтобы помочь другим и самим себе на этом жизненном пути, ведущем к нашей реализации. Для этого у нас есть воля, негасимая духовная искра, которая, как светящаяся нить, связывает наши эфемерные воплощения.

Своим разумом, вооруженным философией (понимаемой именно таким образом), мы можем, если серьезно на это решимся, заводить «часы», которые остановились, и регулировать механизм тех, которые выходят из строя, – например при приступах страсти или гнева.

Итак, нашу возможность изменяться ограничивает наша собственная кармическая «клетка», наша слабость, неспособность преодолевать самих себя.

Если оставить в стороне наши космические «контейнеры», до которых мы на современном этапе эволюции все равно не можем добраться и в дискуссиях о которых лишь теряем время, становится очевидным, что лежит в пределах наших непосредственных возможностей: сделать свою физическую, психическую и ментальную жизнь максимально естественной и чистой. Для ясности: я не призываю обязательно делать или прекратить делать гимнастику, употреблять сахарин вместо сахара, превратить свой психический план в святилище или свой разум – в безупречной чистоты бриллиант, вовсе нет. Я имею в виду вещи более близкие нам, которые не зависят ни моды, ни от псевдомистических воззрений. Просто-напросто избегать физического, психического и духовного заражения. Как говорили стоики, «ничего лишнего». Вот и все. И уметь принимать штиль и шторм как естественные явления.

Елена Белега, канд. физ. – мат. наук

 

Дети солнца

Вчера был «не мой» день. В расстроенных чувствах и спутанных мыслях, недовольная собой и обиженная на весь свет, я легла спать. И увидела сон про «завтра», в котором не взошло Солнце. И в ужасе я поспешила проснуться и убедиться, что это лишь кошмарный сон, а наяву, как всегда, наступил день. Я открыла глаза и, наверное, впервые увидела Солнце. И поняла, что все мои вчерашние беды и печали – ничто по сравнению с ледяной тоской ночного кошмара. Я проснулась и обрадовалась просто тому, что день наступил. И то, что всегда было для меня само собой разумеющимся сопровождением жизни, вдруг стало Даром и Тайной. И я спросила себя: почему мне так необходимо Солнце?

Дар Солнца человеку

Без Солнца нет жизни, ибо жизнь каждого существа на Земле – это солнечный дар. Очевидным его проявлением служит свет.

Свет освещает и пробуждает. Каждое утро мы можем собственными глазами увидеть это чудо преображения серо-черного ночного мира в дневное многообразие цвета. Ведь наши глаза устроены так, что мы воспринимаем все объекты не в их собственном свете, а в отраженных лучах Солнца.

Свет согревает. Ведь ощущаемое нами тепло – это свет в инфракрасном диапазоне.

Свет – это дыхание жизни. Ведь кислород – это тоже дар Солнца, продукт реакции расщепления воды под действием света. Эта реакция, называемая фотосинтезом, происходит в растениях. В XVII веке врач, алхимик и мистик Роберт Фладд писал: «Солнце – это небесная сила, которая входит в тело посредством дыхания».

Свет питает. Ибо пища – это солнечные «консервы» (еще один продукт фотосинтеза), и наш организм умеет высвобождать хранящуюся в них энергию и использовать ее для обеспечения многообразных проявлений жизни.

Свет задает ритм жизни. Например, суточный ритм – это период обращения Земли вокруг своей оси по отношению к Солнцу, годовой – период обращения Земли вокруг Солнца. Для человека это внешние ритмы. Но в нашем организме существует множество его собственных внутренних ритмов (дыхания, сокращения сердца, сна-бодрствования, деления клеток, колебаний гормонального фона, давления, температуры, активности ферментов и пр.). И от того, насколько эти ритмы согласованы между собой и с внешними астрономическими ритмами, напрямую зависит здоровье человека. Примерами рассогласования служат десинхронозы, когда разные органы и системы в организме начинают работать по принципу «кто в лес, кто по дрова». Стимулом-сигналом, гармонизирующим внутренние ритмы и настраивающим их в унисон с внешними, служит солнечный свет. А происходит это чудо Резонанса ежедневно на восходе Солнца и ежегодно в день весеннего равноденствия.

Свет исцеляет. На недостаток солнечного света особенно остро реагируют больные, ослабленные люди. Недаром в пасмурные, мрачные дни обостряются их недуги. Недаром самое большое количество смертей (не из-за несчастных случаев, а именно от болезней) приходится на предрассветные часы. Исцеляющая сила света легла в основу давно известной физиотерапии и относительно новой квантовой медицины.

Ультрафиолетовые лампы, инфракрасные и прочие лазеры и другие лечебные приборы оказывают свое действие благодаря воспроизведению той или иной части спектра солнечного света. Причем положительный эффект от подобных процедур отмечается практически для всех известных ныне болезней. Для лечения глазных расстройств рекомендуется смотреть на Солнце на восходе и на закате. И это оказывается полезным не только для глаз, но и для организма в целом, поскольку на радужной оболочке глаза находятся представительства всех внутренних органов (так называемые проекционные зоны; на их существовании основана иридодиагностика), через которые солнечная энергия к соответствующим органам, нуждающимся в исцелении, и поступает. Свет исцеляет не только физическое тело. Фототерапию успешно применяют для снятия обострений у больных шизофренией, для лечения людей с синдромом «осенней грусти» – возникающей в пасмурные дни депрессии. Да и здоровый человек, наверное, замечал взаимосвязь яркого солнечного дня и хорошего настроения.

Человек нуждается в Солнце и активно поглощает его свет. В организме энергия света трансформируется в тепловую, электрическую, химическую, механическую энергии, обеспечивающие все многообразие движений физического тела, эмоций и мыслей человека. Но разве человек способен только поглощать солнечный свет?

Глаз и Солнце

Чувствительность человеческого глаза к солнечному свету удивительно точно соответствует характеристикам самого света. Солнце излучает электромагнитные волны в широком спектральном диапазоне. Однако максимум интенсивности излучаемого света (по кривой Планка при температуре поверхности Солнца 6000 К) приходится именно на видимую область, а еще точнее – на зеленый свет. Не весь излучаемый Солнцем свет достигает поверхности Земли, некоторая его часть поглощается ее атмосферой (например, большую часть УФ-излучения задерживает озоновый слой). Максимум интенсивности солнечного света, прошедшего через атмосферу и достигшего поверхности Земли, лежит в зеленой области. Воспринимаемый мозгом свет характеризуется яркостью и цветом. Волны одинаковой интенсивности, но разной длины вызывают разные ощущения. Оказывается, наиболее ярким для глаза человека является зеленый свет.

Соответствие чувствительности глаза излучению Солнца можно объяснить тем, что глаз человека как орган световосприятия сформировался на Земле под лучами Солнца, а потому так идеально приспособлен к его свету. Но, может быть, глаз предназначен не только для того, чтобы воспринимать свет Солнца? Может быть, между глазом и Солнцем существует еще и подобие функций? Например, мифы Древнего Египта, Индии и Китая говорят, что Солнце – это глаз Бога, который излучает в мир божественную благодать. А наши глаза излучают свет? Лучистый, искрящийся взгляд, свет очей – разве это только образные выражения?

Учение о том, что из глаз исходит свет (учение о «зрительных лучах»), встречается в трудах Евклида (III в. до н. э.), Птолемея (II в.), Галилея (XVI в.), Рейхенбаха (XIX в.). В первой половине XX века Б. Б. Кажинский обнаружил, что глаза человека излучают электромагнитные волны, оказывающие значительное воздействие на того, на кого направлен взор. Источником этих волн служат электрохимические процессы, происходящие в нервных клетках мозга. Это излучение было названо «биорадиационными лучами зрения». Изучением его влияния на животных занимался Л. Дуров. Но только ли электромагнитные волны излучают наши глаза и Солнце? Может быть, существует свет, невидимый для глаза и не улавливаемый современными приборами? Как существовали всегда радиоволны и Х-лучи, хотя у человека не было специальных приборов для того, чтобы их зарегистрировать. Почему бы не признать, что и при нынешнем развитии науки наши знания о Солнце и о самих себе еще очень и очень неполны, что «не виден» не значит «не существует». И тогда возникают вопросы: где источник этих «невидимых» излучений Солнца и глаз, и как же все-таки можно уловить эти излучения? Наука соответствующий прибор пока не изобрела. Но учения разных эпох говорят нам, что не стоит отчаиваться, поскольку такой «прибор» есть у каждого человека.

Сердце – это маленькое Солнце

Люди издревле относились к физическому Солнцу как к видимому проявлению Божества. Можно вспомнить Аполлона и Гелиоса древних греков, Ра древних египтян, Митру древних иранцев, Аматэрасу японцев, Ярилу и Хорса древних славян. Солнечному божеству поклонялись и посвящали праздники и ритуалы, приуроченные к поворотным точкам (равноденствие и солнцестояние) в годовом цикле физического Солнца (например, древнеримский праздник Непобедимого Солнца – Sol Invictus, славянские – Коляда и Иван Купала). Солнечное божество всегда воплощало собой Добродетель, Благо, Благородство, Жизненную силу – то, что питает и пробуждает не только тела, но и души. И наряду с этим во многих религиях мира существовало и существует представление о том, что человеку предназначено быть вместилищем Бога и что для этого необходимо пробуждать и развивать Сердце. Когда говорят «почувствовать сердцем», «доброе сердце», вряд ли имеют в виду мышечный орган, перекачивающий кровь. Да, физическое сердце человеку необходимо, ибо оно задает и поддерживает ритм жизни всего организма. Но Сердце с большой буквы необходимо и подавно, ибо именно этот невидимый орган добра, совести, любви и милосердия делает человека Человеком. В Древнем Египте говорили: «Под воздействием Сердца прорастают семена и распускаются цветы нашего познания». А человека, рядом с которым на душе становится светлее, чье доброе сердце пробуждает в других тягу к добру, любви и милосердию, во все времена называли Учителем.

* * *

Я проснулась и обрадовалась просто тому, что живу. И почувствовала благодарность к Солнцу, которое щедро дарит свой свет всем и всегда, без праздников и выходных; и ко всем людям с добрым Сердцем, так много сделавшим для того, чтобы сегодня я могла проснуться. И я впервые задумалась над смыслом слова «благодарить» – «дарить благо» – и над смыслом собственной жизни. И пообещала себе чаще смотреть на Солнце, особенно тогда, когда на душе темно.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Цвет вокруг нас

В последние годы мир стал значительно «разноцветнее», чем даже десять лет назад. Яркая цветовая гамма нашей одежды, интерьеров наполнилась самыми немыслимыми сочетаниями. Подбирая цвета, мы часто и не задумываемся о том, что каждый из них имеет свой определенный смысл, заложенный в него еще в глубокой древности. Многие века цвета икон, расцветки ритуальных костюмов, внутреннего убранства храмов и дворцов служили для того, чтобы подчеркнуть ту или иную особенность и характер происходящего, создать нужное настроение. Цвет не только помогал понять символику действия, но подчас и сам являлся символом. Языком цвета говорят с нами старинные орнаменты, вышивки и украшения костюмов, картины и фрески, они пытаются поведать нам о мудрости древних. В значительной степени язык этот – для нас тайна, и остается только надеяться, что когда-нибудь он зазвучит в полную силу и свяжет прошлое, настоящее и будущее.

Впрочем, эта связь существует и сейчас. Психологи и медики и в наше время утверждают, что цвет оказывает существенное влияние не только на наше настроение, на эмоции, но и на самочувствие, здоровье. Знания о цвете активно используют дизайнеры и модельеры, подбирая одни цвета для того, чтобы помочь нам отдохнуть, другие – для мобилизации наших умственных способностей или для повышения работоспособности. Цвета, которые мы выбираем, могут рассказать и о нас самих. И хотя мы мало знаем о символике цвета, у души своя память, и поэтому (порой бессознательно) при подборе цветов мы часто повторяем то, что было свойственно древним культурам.

Заметим, что цвет может отражать не только особенности отдельного человека в определенные моменты времени, но порой характеризует и целое государство или эпоху. Так, историки заметили, что в драматические моменты жизни общества из употребления уходят голубой, розовый и зеленый цвета, традиционно связываемые нами с любовью, спокойствием, радостью. К примеру, они почти не использовались в эпоху Средневековья. Более распространенными в то время были черный, фиолетовый, малиновый цвета, обозначавшие трагические чувства. Нам ближе пример из недавнего прошлого нашей страны, когда и в одежде, и в архитектуре преобладал унылый серый цвет, до сих пор сохранившийся в мрачных административных зданиях той поры.

Все это не кажется случайным, и для того, чтобы в этом убедиться, давайте попробуем сравнить то, как воспринимались цвета в древних культурах, с нашим сегодняшним отношением к ним. В этом исследовании мы сталкиваемся с определенными трудностями: оказывается, восприятие цветовой гаммы у разных народов отличается, порой с точностью до противоположного, и может показаться, что наша затея обречена на провал. Каждый народ имеет свои «любимые», чаще всего используемые цвета, так называемые доминирующие. (Пожалуй, лишь в Древнем Египте трудно выделить какие-то основные цвета; его цветовая гамма чрезвычайно богата – возможно, в этом нашло отражение стремление египтян к целостному восприятию мира во всем богатстве его проявлений). В этом хаосе доминант, казалось бы, нет никакой системы. Но, к счастью, есть несколько выделенных цветов, отношение к которым является общим для всех. Это черный и белый, всеми воспринимаемые как противоположности и связываемые со светом и тьмой, а так же красный (цвет крови или огня), желтый (цвет солнца), зеленый (цвет пробуждающейся природы), синий и голубой (цвет неба). На них мы и остановимся.

Черный цвет. Современные психологи и колористы трактуют его как цвет скорби, траура, а также как цвет таинственного, тайного, ночного. Он часто ассоциируется со злом и смертью. Нас пугает «черная магия», «черные дни», «черная зависть», «черные мысли». Негативное отношение к этому цвету имеет глубокие корни и в физиологии восприятия, и в культурной традиции: по своей природе черный – это отсутствие света, тьма. Великий греческий поэт Гомер описывает мир смерти как темный – там нет Солнца, царит вечная тьма:

…Три соверши возлияния мертвым, всех вместе призвав их…

Сам я барана и овцу над ямой глубокой зарезал;

Гомер «Одиссея»

Черная кровь полилася в нее, и слетелись толпою

Души усопших, из темныя бездны Эреба поднявшись…

Душам мертвых и хтоническим богам приносят в жертву черных животных, в христианстве черный – цвет Князя Тьмы. Во многих традициях (Китай, Африка) это цвет Севера – места, где нет Солнца. Туда, согласно легендам, отправляются души умерших.

Это также и цвет таинства – черным окрашена одежда священников. В Средние века черный связывали с колдовством.

С другой стороны, черный может служить и цветом плодородия. В Египте это цвет плодородной земли, гумуса, это Черный Осирис. У некоторых племен Африки это цвет сезона дождей, растений и воды. «Земля одевается в черное», – говорят члены племени бамбара о времени, когда пробуждается природа и начинают появляться всходы новых растений.

Противоположен черному белый цвет. Но, как ни странно, в них очень много схожего. Белый – также цвет таинств, одежда жрецов во многих культурах была белой. Во многих культурах, например, в буддизме, белый – цвет траура. В то же время он символизирует чистоту души. Скорее всего, в древних традициях черный и белый не противопоставляются, а скорее дополняют один другой, оттеняя особенности друг друга.

Красный цвет. Очень много общего в его символике в культурах Египта, Греции, Африки, Руси. Это цвет крови, жизненной силы, огня, Солнца. Но, как и во всем другом, здесь нет однозначности: он символизирует и жизнь, и смерть одновременно. Психологи утверждают, что умеренное использование красного цвета в интерьере, в одежде дарит людям энергичность в делах, уверенность и оптимизм, будит сильные чувства и эмоции, но если его слишком много, он вызывает раздражение и агрессивность. Яркий, режущий глаза красный цвет символизирующий агрессию, запрет, угрозу, предупреждение об опасности – сейчас мы с успехом используем эти качества красного цвета для запрещающего сигнала светофора при регулировании дорожного движения.

Желтый во всех традициях – символ золота как высшей ценности. По словам Фернана Шварца, для древних египтян это «…золото, плоть Богов, нетленность, неподверженность гниению, цвет вечности». Это цвет изображений тел богов и богинь Древнего Египта. Может быть, сейчас мы не видим его прямой связи с божественным миром, для нас это скорее цвет Солнца. Так его раскрашивают дети на своих первых рисунках. Но ведь Солнце для древних и было Великим Богом, Великим отцом мира. Об этом же говорит и известный исследователь русской иконописи Е. Н. Трубецкой: «…Из всех цветов один только золотой, солнечный, означает центр божественной жизни, а все прочие – ее окружение».

Желтый – это свечение Солнца, и святые существа на русских иконах окружены этим светом, символизирующим их приверженность божественному.

Зеленый – цвет надежды. Это знают все. Все также знают, что это цвет природы, естественности, свежести. В Египте это цвет зарождающегося мира, молодого папируса. Древнеегипетский Осирис – одновременно и царь загробного мира, и божество возрождающейся Природы – часто изображался с зеленым лицом и руками. Интересно, что зеленый редко использовался в других культурах, во всяком случае, основным, доминирующим его считали немногие народы. Но всегда он связан с природой и возрождением, с восстановлением сил, отдыхом. Сегодня считается, что он благотворно действует на нервную систему, успокаивает, его часто используют в компьютерном дизайне, так как от него не устают глаза.

Синий, цвет ночного неба, у древних всегда связывался с духовной родиной, той, откуда мы приходим и куда возвращаемся вновь и вновь. Недаром небо в ясную ночь притягивает наши взоры, будит воспоминания о далеком прошлом. Близок к синему голубой – цвет моря и неба, и, как считали древние, цвет высшего, чистого разума. В Древнем Египте перо богини мудрости Маат голубого цвета. Глубокий лазурный цвет использовали для изображения головных уборов египетских божеств. В христианстве этот цвет считался цветом небесной любви и истины. Иисус и Дева Мария часто изображались в голубых одеяниях.

Магия синего и небесно-голубого цвета действует и на нас. Чтобы сосредоточиться, поразмышлять о чем-то важном, отойти от суеты окружающего мира, иногда достаточно устремить взгляд в небеса или в морские дали, а иногда даже просто посмотреть на стену, окрашенную синим, а может, вспомнить строки Н. Бараташвили и позволить нашей душе отправиться в путешествие-воспоминание:

* * *

Конечно, пока еще язык цвета звучит для нас как иностранный, и многое скрыто от нашего понимания. Но все же люди, постоянно возвращаясь к традициям древних времен, рано или поздно научатся сочетать цвета так, что они зазвучат, как голоса в хоре, складываясь в прекрасную мелодию.

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ

 

Зачем человеку часы?

О каких часах пойдет речь? О неизменных спутниках цивилизации, со стрелками и светящимся циферблатом? Да, о них. Но не только. Ведь не так давно подобные часы были роскошью, а когда-то их и не было вовсе. Но значит ли это, что люди далеких эпох не измеряли время, не отслеживали начало и конец событий и явлений? Конечно, нет. Ведь и тогда, и сейчас существовали иные часы – собственные внутренние (или биологические) и природные внешние (гео– и гелиофизические). Вот обо всех этих часах мы сегодня и поговорим.

Часы. И естественные, присущие всем живым существам, и искусственно созданные, они служат одним и тем же целям. Каким? Ф. Браун, исходя из этимологии слова (англ. clock от лат. clocca или старофр. cloque «звонок»), рассматривает часы как «прибор, отмечающий определенные моменты и периоды солнечных суток». Когда и зачем нужен нам этот «звонок»? Вспомним отпуск, отдых на природе, вдали от суеты городов. Здесь (в идеале, конечно) мы можем уловить собственный внутренний ритм и жить по биологическим часам, в гармонии с Природой и с самими собой. Есть – когда почувствуем голод, ложиться спать – когда устали, просыпаться естественным образом. Но «все хорошее быстро кончается», и вот мы снова оказываемся вовлеченными в череду городских будней. И встаем утром не по внутренним часам, а по приказу будильника, и едим не тогда, когда действительно голодны, а когда выдалась свободная минутка или доступен буфет… И постоянно смотрим на часы – чтобы не опоздать, не пропустить, не забыть… Иными словами, часы-«звонок» служат для нас сигналом, согласующим наши внутренние ритмы, наши потребности с ритмами и потребностями других людей и общества в целом. Сигналом, помогающим нам предвидеть те или иные события, а значит, и подготовиться к ним. Сигналом, постоянно напоминающим нам о том, что мы не одни, что мы сопричастны Природе и обществу.

Такой живой организм, как растение, животное и человек, – очень интересный объект исследования в рамках вопроса взаимоотношения части и целого. Ибо он одновременно является и тем, и другим: целым по отношению к клеткам и органам, его составляющим, и частью популяции, общества, Природы, Земли и т. д. Как же происходит объединение частей в составе целого? Какого рода взаимодействия за это отвечают? Объединение – один из фундаментальных законов развития. Развития, которое и на субатомном уровне, и на уровне движения планет и звезд происходит по закону ритмов и циклов. Таким образом, мы получаем ритмическое взаимодействие, проявлениями которого в мире живого занимается наука хронобиология.

Структурные и функциональные единицы в составе целого, будь то клетки в организме или организмы в биосфере Земли, взаимодействуют как друг с другом, так и с самим целым. Что же является в этом случае представителем целого? Центр. В организме животного или человека роль центрального пульта регуляции выполняет центральная нервная система. А для всех обитателей Земли таким центром – и физическим, и энергетическим, и сакральным – является Солнце. В отношении всех циклических процессов, происходящих на нашей планете, Солнце – главный ритмоводитель. Мы все живем в ритме гигантских солнечных часов. Вращение Земли вокруг своей оси дает нам суточный ритм, а вращение Земли вокруг Солнца – сезонный или годовой. Суточный и годовой – два основных внешних астрономических ритма, которые задают и определяют ход наших часов.

Но если есть ритмы внешние, то что же тогда является ритмами внутренними? Внутренние ритмы – это собственные, присущие организму, генетически запрограммированные ритмы (биологические часы). Их существование и у отдельной клетки, и у целого организма считается уже доказанным. И эти собственные ритмы близки по периоду к ритмам внешним. Так, в организмах обнаружены околосуточные (циркадианные) ритмы. Только для человека их известно более трехсот. Для клеток – это ритмы их деления; для растений – ритмы фотосинтеза, раскрытия и закрытия цветов; для животных – ритмы дневной или ночной активности; для человека – ритмы сна/бодрствования, колебания температуры, артериального давления, уровня гормонов, чувствительности к боли и т. д. И эти ритмы в условиях постоянных, изолированных от внешних воздействий (по крайней мере, колебаний освещенности и температуры) демонстрировали строгий цикл с периодом 22–26 часов.

Но это в эксперименте. А в жизни организмы никогда не находятся в изоляции от внешних ритмов. И именно взаимодействие с этими ритмами является одним из необходимых условий существования живых организмов. Почему? Во-первых, период собственных ритмов не строго 24-часовой, а несколько иной. Если бы не было постоянной сонастройки с земными сутками, то происходило бы опережение или отставание, наступала бы рассогласованность, несовпадение по фазе той или иной активности организма с наиболее благоприятным для ее проявления состоянием внешней среды. Оказывается, подобная ситуация характерна для половины слепых людей. Независимость от внешнего времени собственных часов таких людей приводит к периодической бессоннице по ночам и сонливости в дневное время суток. Собственный ритм сна/ бодрствования характерен и для новорожденных. Для людей с нормальным зрением такие случаи – исключение. Но в условиях вечной тишины подземной пещеры внутренние часы возвращаются к своему индивидуальному ритму. Это подтвердили многочисленные эксперименты.

Итак, во-первых, без взаимодействия собственных часов организма с внешними ритмами происходит рассинхронизация с точным периодом вращения Земли. Во-вторых, может произойти и рассогласование в работе различных органов в составе одного организма. Например, в эксперименте растение, цветки которого синхронно раскрываются утром и закрываются с наступлением сумерек, помещали в полную темноту и в течение нескольких недель наблюдали сохранение суточной ритмичности. Но потом наступала рассинхронизация: цветки распускались вразнобой. Устранить подобные нарушения оказалось довольно просто – растение возвращали в условия естественной освещенности, и синхронизация ритмов отдельных цветков восстанавливалась. И, наконец, в-третьих, взаимодействие биологических часов с астрономическими ритмами иногда необходимо собственно для «завода» этих часов. Так происходит с плодовыми мушками дрозофилами. Цикл развития этих излюбленных объектов экспериментатора таков: личинка – куколка – взрослая особь. Если куколки содержать в полной темноте, то вылупление мушек происходит произвольно, равномерно распределяясь во времени. Но если эти куколки хотя бы однократно осветить, то картина меняется. Световой сигнал запускает «часы» в каждой куколке, и вылупление становится синхронным и строго периодичным, приуроченным к предрассветному времени суток.

Итог: взаимодействие собственных ритмов организма с внешними астрономическими ритмами выражается в их согласовании, сонастройке, синхронизации. Для этого необходим стимул – сигнал, мощный и строго периодический. Сигнал, однократно запускающий механизм биологических часов и потом регулярно подстраивающий эти часы в унисон с ритмичными изменениями внешней среды. Необходим импульс начала и периодического возобновления каждого нового цикла (суточного, например) в жизни организма (будь то клетка, растение, животное или человек). Что же это за сигнал, как, когда и с какой периодичностью он действует? Об этом сигнале мы уже немного упоминали выше, при описании условий экспериментов. Это солнечный свет. Существуют и другие типы сигналов (например, температура), но подавляющее большинство живых существ приспособились к тому событию, которое надежнее всего повторяется, – к чередованию дня и ночи. Как действует сигнал? Предполагается, что он вызывает подстройку фазы биологических часов путем ее сдвига в новое положение. При этом внутренние часы немного отстают или, наоборот, немного уходят вперед. Этот процесс называется захватывание ритма, подобно тому как (по словам А. Уинфри, известного исследователя механизма работы биологических часов) «танцора захватывает ритмичная музыка». Когда действует сигнал-синхронизатор? Для суточных ритмов – ежедневно на восходе Солнца, для ритмов сезонных – ежегодно весной (может быть, в день весеннего равноденствия?).

Солнечный свет настраивает организм в целом в унисон с астрономическими ритмами, поддерживая взаимную синхронность великого множества биологических часов внутри самого организма. В этом контексте представляют интерес наблюдения М. Лоббана. Исследуя коренных обитателей Арктики, ученый отмечал, что в условиях полярной ночи амплитуда некоторых биоритмов резко снижалась или даже отмечалось их полное исчезновение. Этого не происходило в условиях полярного лета.

Интересно, что роль света как основного сигнала времени ставилась под сомнение только для человека (для отдельных клеток, растений и животных она считалась доказанной). Ведь человек способен ориентироваться во времени с помощью других органов чувств. И эксперименты в условиях многомесячной «пещерной» изоляции от солнечного света показали, что человек действительно сохраняет определенную периодичность. И слепые люди обладают околосуточными ритмами жизнедеятельности. Все это так. Но те же эксперименты в пещерах и бункерах выявляли и нарушения некоторых ритмов и особенно психическую дисгармонию – нарушения сознания, депрессии. Депрессии характерны и для жителей арктических областей. Все это говорит о том, что солнечный свет человеку необходим. Но оказывается, что для настройки биоритмов человеку нужен гораздо более интенсивный свет, чем, например, другим млекопитающим. И света, который бывает в помещении, для этого явно недостаточно. По словам Альфреда Леви, «для человека комнатный (электрический) свет – все равно что ночь».

Мы все живем в ритме гигантских солнечных часов. И мы уже говорили о том, что организм человека, являясь частью целого – планеты Солнечной системы Земля, одновременно и сам является целым по отношению к миллиардам клеток, системе органов и тканей, его составляющих. И роль центра, объединяющего, координирующего и синхронизирующего все процессы в этом организме, выполняют определенные структуры в центральной нервной системе (головном мозге). Эти структуры, называемые большими биологическими часами, являются посредником между внешним и внутренним, непосредственно взаимодействуя как с сигналом макроцентра – Солнца, так и с «этажами регуляции» (уровнями иерархии) в самом организме. Что это за структуры, каковы закономерности и механизмы их воздействия на биологические часы органов и клеток – тема отдельного рассказа. В заключении скажу лишь, что и здесь проявляются принципы соподчинения, сонастройки и синхронизации, и в процессе ритмического взаимодействия вырабатывается единый ритм наших часов. А проявления дисгармонии, такие как болезни, депрессии и т. д., есть следствия его нарушения.

В поисках ответов на вопросы об устройстве и принципах работы биологических часов сделано очень много. Но чем больше познается, тем больше возникает новых вопросов. Можем ли мы совместить несовместимое – уловить и сохранить свой собственный уникальный ритм и при этом не выбиться из общей гармонии мира? Можем ли мы осознанно ощутить сопричастность наших вибраций ритмам более великим? Не в достижении ли подобного Резонанса заключена задача наших часов?

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Запах как паспорт

Что нам известно об окружающих запахах? Есть приятные и не очень, есть резкие и слабые… Для ученого-химика за запахом кроятся вещества, состоящие порою из достаточно простых молекул. А для биолога запах – это сигнал, посылаемый живыми организмами с помощью специальных веществ – феромонов. Пахучими химическими сигналами пользуются насекомые, подавляющее большинство животных, а также водоросли и даже низшие грибы. Сегодня ученые приходят к выводу о наличии «запахового паспорта», в котором «записаны» вид, пол и индивидуум.

Само слово «феромон» означает на древнегреческом «переносчик возбуждения». Исследования последних лет позволили обнаружить не только половые феромоны, но и феромоны агрессии, тревоги, а также следовые феромоны, которые предназначены для разметки территории и направления движения особей.

О том, что насекомые способны запахом привлекать особей противоположного пола, было известно еще более ста лет назад. Самцы махаона прилетают на запах самки за несколько километров. Для этого на голове насекомых есть специальные «запахоуловители» – антенны. У бабочек пядениц бывают самки, которые не имеют крыльев. Вылупившись, они так и сидят на стволах деревьев. Но эти бабочки издают очень сильный запах, и крылатые самцы сами прилетают к бескрылым самкам. Количества молекул феромона, вызывающих хемосигнал, поразительно малы. Уровень запаховой чувствительности недостижим для химических методов анализа и лучших масс-спектрометрических исследований. Например, самка непарного шелкопряда выделяет 0,01 мг аттрактанта. Он распространяется полосой 200 м на расстояние в несколько километров. Несколько тысяч молекул уже вызывают поведенческую реакцию! Феромонная коммуникация, по-видимому, более актуальна для ночных бабочек. Дневные бабочки видят друг друга по ярким крыльям, а вот ночью, когда темно, запах – одна из немногих возможностей найти друг друга. Современные энтомологи предполагают, и не без оснований, что механизм регуляции численности конкретного вида, основанный на хорошо известной из школьных учебников схеме «хищник – жертва»: хищник размножился – жертва пошла на убыль, жертвы стало мало – хищнику нечем питаться и он сбавляет численность и т. д., не является единственным. Дело в том, что численности хищника и жертвы плохо коррелируют: большие вспышки численности сменяются глубокой депрессией с некоторым запозданием. Тогда что же, если не эта привычная для нас схема? Ученые серьезно заговорили о том, что нарушение хемокоммуникации полов посредством химических сигналов может инициировать резкое изменение численности вида в ту или другую сторону. Так, чрезмерно высокая концентрация полового феромона в воздухе дезориентирует полет самца, и он не находит самку.

Есть и другой пример, который говорит не в пользу модели «хищник-жертва». Последние научные эксперименты с грызунами показали, что наряду с отпугивающим действием запах домашней кошки вызывает также значительные изменения репродуктивной функции грызунов: замедляется половое созревание хомячков, у мышей снижается размер помета и массы новорожденных, а соотношение полов в пометах сдвигается в пользу самцов.

В водной среде «узы» создаются тоже посредством хемокоммуникации. В аквариум, где находился байкальский бычок – желтокрылка, достаточно было капнуть одну капельку воды из другого аквариума, в котором жила самка бычка, чтобы через секунду бычок начал активно ее искать. Причем капали не рядом с бычком, а на существенном расстоянии от него. Получается, что достаточно всего несколько молекул феромонов, чтобы бычок их почувствовал. Это пример так называемого экологического хемомедиатора (передачи сигнала). Но феромоны можно назвать и хеморегулятором, так как они регулируют поведение конкретного живого существа. Можно привести другой пример воздействия феромонов-хеморегуляторов. Есть два типа рачков в биопланктоне. Одни – «мирные». Они едят только биопланктон, а другие – хищники. Они едят все, в том числе и первых рачков. Было обнаружено, что есть химические вещества, которые выделяют рачки-хищники, а мирные улавливают эти сигналы и, во-первых, стараются избегать хищников, а во-вторых, у мирных рачков даже строение меняется: вырастают шипы – острые иголки на поверхности тела, которые делают этих рачков менее легкой добычей.

О следовых феромонах написаны целые монографии, так как в следах, которые оставляют животные, содержится колоссальная информация. Например, муравей, нашедший пищу, возвращаясь в муравейник, метит тропинку определенным феромоном в очень маленьких концентрациях. Другие муравьи уже бегут по этому следу. Ученые шутят, что это – химическая нить Ариадны.

Запах хранит и «индивидуальную» информацию. Например, мыши распознают около 20 других особей «персонально». И в основном через химические сигналы. С помощью запаха мышь узнает, какого возраста встретившаяся ей особь, какая у нее степень тревожности, находится ли она в состоянии поиска партнера.

Саламандры (хвостатые амфибии) также способны отличить своего сородича от особи близкого вида, самца от самки, знакомую особь от незнакомой. Очень часто хвостатые амфибии имеют свои собственные участки, которые огораживают с помощью меток и защищают от других претендентов. Метки – это первый барьер для пришельца. Если он не обращает на них внимания, хозяин делает следующее предупреждение – принимает агрессивные позы. В ответ на них незваный гость может принять позу подчинения и отступить. В противном случае хозяин вынужден напасть на него. В своих баталиях саламандры стараются наносить удары по носовой части морды и по хвосту. Вероятно, потому, что железы, дающие возможность саламандрам метить свою территорию, находятся у основания хвоста и по бокам головы, на «щеках».

Последние научные эксперименты показали, что с помощью запаха грызуны способны различать пол не только своего, но и других видов, причем эта способность связана с воспитанием. Сирийские хомячки, выращенные вместе с крысами, запечатлевают запах приемных родителей и меняют обонятельную ориентацию: запах крыс становится для них более привлекательным. Но оказалось, что после первого «полового опыта» природа берет свое: хомячки «вспоминают» свой видовой запах.

Самыми сенсационными по праву считаются эксперименты, в которых было обнаружено влияние запаха больных грызунов на иммунную систему здоровых. При контактах группы животных, облученных ионизирующей радиацией (в нелетальных, то есть не вызывающих гибель, дозах), с необлученными у последних буквально через сутки отмечались нарушения иммунитета и ухудшение параметров крови. Как будто обе группы почти в равной степени подверглись ионизирующему воздействию. После нескольких лет упорного изучения обнаруженного эффекта удалось установить, что он обусловлен летучими веществами. Буквально на молекулы и атомы пришлось разбивать взятую на анализ мочу из облученного организма, чтобы выявить неизвестные ранее компоненты, которые отсутствуют у здоровых животных, но воспринимаются их обонянием и индуцируют опосредованные нарушения иммунологической реактивности и содержания некоторых элементов крови.

Сегодня учеными уже установлено, что механизмы восприятия запаха у различных видов позвоночных, насекомых и моллюсков одинаковы, хотя степень чувствительности может сильно различаться. По-видимому, запах может анализироваться с помощью весьма ограниченного набора основных принципов. Однако ученые до сих пор рассуждают о том, как идет развитие систем восприятия запаха: по сходному плану, под давлением естественного отбора или оно в основном запрограммировано в давно существующих генах и только развертывается в более или менее совершенной форме у животных разного уровня? Такой вопрос сейчас не выглядит крамольным и имеет под собой конкретные молекулярно-биологические основания. Например, совсем недавно ученые обнаружили удивительное сходство структуры генов, которые определяют развитие зрительной системы, но у неродственных животных: позвоночных и насекомых! Такое сходство трудно приписать происхождению от общего предка, поскольку в эволюции эти линии разошлись на довольно низком уровне и развивались параллельно. Возможно, это сходство – следствие какого-то принципа, мало еще учтенного современной биологией. Аналогичные вопросы стоят и в области изучения эволюции систем запаха. К тому же, анализ запаховой рецепции достиг уровня, позволяющего обсуждать механизмы процессов запахового восприятия на молекулярном плане.

Елена Белега, канд. физ. – мат. наук

 

Ритмы и циклы

Задумываясь о том, что такое ритм, в первую очередь мы представляем себе временные промежутки между событиями. Регулярность и периодичность их следования мы часто склонны считать гармонией, а неправильность и хаотичность – диссонансом. Проще всего услышать ритм в музыке – и структура музыкального произведения, и длительность, и высота звучащих нот воспринимаются нами как непосредственное проявление времени.

Но ритм не обязательно связан со временем. Ритмичность, «правильность» следования можно увидеть и, к примеру, в законах строения вещества. Пожалуй, самым ярким примером этому служит периодический закон Менделеева.

Это величайшее открытие прошлого столетия стало логичным завершением трудов многих химиков, пытавшихся отыскать «путеводную нить» в невообразимом разнообразии химических элементов, опираясь на свойства многих из них.

Идея создания периодической таблицы, что называется, витала в воздухе: попытки систематизации химических элементов предпринимались многими учеными.

В 1817 году немецкий химик Иоганн Вольфганг Деберейнер выделил несколько групп по три элемента, обладающих сходными физическими и химическими свойствами. Атомные массы триад тоже подчинялись определенному правилу: масса среднего элемента примерно составляла среднее арифметическое масс самого легкого и самого тяжелого элементов триады.

В 1863 году Де Шонкуртуа расположил атомные массы по спирали на поверхности цилиндра, разделенной на вертикальные полосы. При этом элементы со сходными свойствами оказались расположенными на одной вертикали.

Джон Ньюлендс заметил, что если расположить элементы в порядке возрастания их массы, то каждый восьмой элемент будет чем-то подобен. Ньюлендс назвал это правило «законом октав» по аналогии с музыкальной октавой. Но его системе следовали только первые 17 элементов.

Периодическая система была создана Д. И. Менделеевым в 1869 году. Почти одновременно с этим, в 1870 году, Лотар Мейер продемонстрировал периодичность химических свойств элементов в зависимости от их атомной массы.

А как нам почувствовать этот ритм – ритм физической формы?

Современная наука представляет себе строение атома так: в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого на электронных оболочках располагаются электроны. Заряд ядра уравновешивается общим числом электронов. Сами же электронные оболочки имеют свою тонкую структуру, так называемые уровни, на которых и поселяются электроны. Есть определенные физические законы заселения уровней электронами. Но самое важное для нас сейчас то, что физико-химические свойства элементов определяются прежде всего заселенностью оболочки с самым высоким уровнем энергии, так называемой конфигурацией. Как правило, это самая внешняя оболочка, а строение начинается и завершается в каждом горизонтальном ряду – периоде. Итак, у элементов одного периода разная конфигурация, но одно и то же количество электронных оболочек и одинаковое строение завершенных, внутренних оболочек (остова).

По мере развития Вселенной происходит эволюция химических элементов: от легкого водорода – к более тяжелым. Постепенно, шаг за шагом увеличивается заряд ядра, соответственно увеличивается и население электронных оболочек. Причем электроны могут появляться лишь на незавершенной оболочке. Так же постепенно (по мере роста заряда ядра) изменяются и свойства элементов.

Стремление к совершенству, которое выражается в завершенности всех электронных оболочек, настолько сильно, что именно оно определяет многие химические свойства элементов. Самые первые элементы каждого периода имеют по одному электрону на достраиваемой оболочке. До ее завершения им еще далеко. Этим элементам проще «отдать» свой единственный электрон в химических взаимодействиях, что они и делают, бурно реагируя даже с водой. По мере завершения оболочки элементы уже не так легко расстаются с электронами, а предпоследним элементам каждого периода уже проще «отобрать» недостающий электрон, нежели отдать свой. Стремясь к совершенству, они также бурно вступают в реакции. У последних элементов каждого периода все оболочки завершены, все уровни «заселены». Они уже «совершенны» и практически не вступают в реакции.

Но природа в своем творчестве не терпит остановок, химическая эволюция продолжается, и электроны следующих элементов вынуждены заселять новые оболочки. При этом они с готовностью оставляют «свое» ядро, вступая в реакции, результатом которых является совершенство завершенных оболочек, но уже в химических соединениях. До сих пор остается загадкой, будет ли когда-либо завершена вся Периодическая таблица и какой максимальной массой может обладать ядро.

Элементы со сходной конфигурацией, но разным остовом образуют вертикальные столбцы Периодической системы – группы. Химические свойства элементов одной группы различаются только скоростью вступления в химические реакции: чем тяжелее ядро, тем менее ярко выражены свойства группы. Очень тяжелые элементы, находящиеся внизу таблицы, неустойчивы – радиоактивны.

Первые три периода в таблице короткие. А начиная с четвертого в ней появляются «лишние» элементы. Все они обладают очень похожими физическими свойствами, и в быту мы их часто называем металлами. Чем же они отличаются? Оказывается, самой «энергетичной» у них является не внешняя подоболочка, а предпоследняя, поэтому с ростом заряда ядра сначала завершается ее строение, а уже потом – строение самой внешней.

Ритмичность изменения свойств элементов, отраженная в периодической системе, настолько ярка, что по ней можно проследить их основные физико-химические свойства. Электропроводность, тип наиболее характерной химической связи для соединений элементов, тип образуемой кристаллической решетки – все эти и другие свойства элемента могут быть определены по его местонахождению в Периодической системе. Сразу после открытия периодического закона в таблице было несколько белых пятен, которые довольно быстро заполнились благодаря тому, что стало ясно, какими свойствами должны обладать еще не открытые элементы.

Стремясь охватить все проявления периодичности, многие исследователи создавали свои формы Периодической системы. Наиболее известными сейчас являются короткая (в ней группы и подгруппы расположены в одном столбце, но выделены разным цветом), длинная (подгруппы расположены в горизонтальных рядах между группами), и лестничная, придуманная Нильсом Бором.

Начав разговор о ритмичности в строении вещества, проявляющейся в Периодическом законе, через представление о химической эволюции мы вновь вернулись к ритму как свойству всех процессов, протекающих во времени. Ритм есть везде, где есть развитие, это одно из всеобщих свойств природы, подмеченное еще в древности. «Все есть вибрация и ритм», – гласит один из законов мифического Тота Гермеса. Ряд примеров, подтверждающих эту мысль, может привести и современная биология.

Чтобы разобраться в разнообразии природных объектов, наука стремится их как-то систематизировать, то есть подметить какие-то общие свойства и согласно им распределить объекты по группам. Чем более общим является признак, тем большую группу можно создать, а более мелкие, конкретные, уточняют родство объектов. Эти группы в биологии называют таксонами. Самый крупный таксон – это царство. Их всего четыре: животные, растения, микроорганизмы и грибы. Наиболее мелкими, то есть самыми «конкретными», таксонами являются род и вид. (Можно провести параллель с семьей и отдельным человеком.)

Существует закономерность проявления черт, присущих конкретному виду животных в их эмбриональном развитии. Самыми первыми проявляются черты таксона высшего ранга, потом – черты следующих, более мелких, и последними – черты вида. Так, например, в эмбриональном развитии млекопитающих первыми проявляются общие черты всех позвоночных животных. В ходе эмбриогенеза органы трансформируются, и зародыш постепенно приобретает конкретные черты вида, а также и собственные, индивидуальные. При этом стадии эмбрионального развития в ключевых стадиях как бы повторяют историю эволюции вида. Таким образом можно проследить эту историю, сопоставляя данные палеонтологии, эмбриологи и сравнительной анатомии. Конечно, не все так прямолинейно. И на любой стадии индивидуального развития могут произойти изменения, которые станут началом нового эволюционного этапа. Но они должны зафиксироваться на генетическом уровне, что, естественно, отразится на эмбриологическом развитии.

Но и сами генетические изменения тоже подчиняются некоторому ритму. В 1920 году Н. И. Вавиловым был открыт закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Закон был сформулирован для растений, но применим он и к животному миру. Оказалось, что родственные и близкие роды и виды проявляют удивительную правильность при наследственных изменениях (мутациях). Зная измененные формы одних родов и видов, можно предсказать вариации формы у родственных им и начать искать их. Искать буквально – в природе или экспериментируя. Подобно периодическому закону при поиске неоткрытых химических элементов, закон гомологических рядов позволяет найти новые формы живых организмов, основываясь на их «структуре», то есть на строении их органов, окраске и т. д.

Как видно из этих примеров, развитие форм всех природных объектов происходит очень постепенно. Да, эволюция строения атомов элементов происходила при условиях, абсолютно не сравнимых с условиями развития живого мира на Земле. Но если для многих известных нам явлений можно сформулировать свои периодические законы, то как-то само собой возникает ощущение, что это проявление одного великого закона. Как его назовут в будущем, мы не знаем. Пока у нас есть только рабочее название: Его Величество Ритм.

Лада Терлова

 

Трансформация в природе, или Чудо возвращения к жизни

Мы привыкли, что все пребывает в движении: вселенная со всеми своими галактиками, Солнечная система с планетами и их спутниками… Смена времен года постоянно напоминает нам об изменениях в природе, и сами мы – свидетели и участники постоянного изменения: родившись, мы растем, потом мужаем, потом мудреем, потом уходим… но никогда не останавливаемся в движении.

Но так люди размышляли не всегда. Известен исторический анекдот, в котором античный философ Зенон в очередной раз взялся доказывать, что движения не существует. Тогда Антисфен – другой античный философ – принялся ходить вокруг него. Зенон не выдержал:

– Сделай милость, прекрати, постой спокойно хоть минутку.

– Ах, вот оно как! А кто с пеной у рта доказывал, что движения нет? – торжествовал Антисфен.

Сегодня мы уже другие и, пожалуй, не будем спорить, а согласимся с еще одним античным мыслителем, Гераклитом, что все течет и все изменяется. Но наше стремительное время порой заводит в тупик: изменений в жизни бывает так много, что начинаешь невольно подозревать и саму жизнь, и ее законы в некоторой непоследовательности. Однако и в этом античные греки навели определенный порядок. Аристотель, ученик Платона, в своей работе «Физика» разделил все возможные движения на четыре типа:

1. Изменение положения тел друг относительно друга.

2. Количественное изменение – рост, изменение размера.

3. Качественное изменение – изменение свойств.

4. Существенное изменение, которое есть разрушение и новое рождение.

Но Аристотель был мудр и не остановился на этом. Он серьезно задумывался над тем, что все изменения имеют свои причины и свою цель, свою направленность. Сегодня вопросы «почему?», «откуда?», «а дальше что?» мы склонны относить скорее к детским, но так уж ли они просты, как может показаться на первый взгляд?

Например, причины изменений, которые мы наблюдаем здесь, на Земле, покрыты поистине «звездной пылью». Откуда взялась эта таблица химических элементов, из которых «собрано» все в природе и в нас самих?

Рождение (или синтез) элементов происходило в звездах. Сама звезда рождается, когда в ней начинается превращение самого легкого элемента – водорода – в гелий. И для этого нужны особые условия, не реализуемые на Земле, а именно: высокие температуры и высокие давления.

Но и сами звезды бывают разные. Есть звезды первого поколения, в которых происходит синтез элементов до кислорода; в звездах второго поколения синтезируются элементы до железа, а в звездах третьего поколения – все дальнейшие.

У звезды тоже есть свой жизненный цикл. Когда он заканчивается, кольцеобразная оболочка звезды, состоящая из элементов и простых молекул, увеличивается, звезда затухает, вся эта кольцеобразная масса «схлопывается» и происходит взрыв – рождение сверхновой звезды. Все рожденное звездой вещество разлетается по Вселенной, и его частицы становятся самостоятельными кирпичиками для следующих звезд и других объектов.

Как же тогда быть со знаменитым изречением omnia transit – «все проходит»? Получается, что его никак невозможно трактовать как то, что все предается забвению. Вселенная находится в движении, в ней все идет своим путем: не исчезает, а изменяется, трансформируется. Слово «трансформация» пришло в наш язык от латинского transformatio и означает «преобразование, превращение».

Уйти, чтобы вернуться

Дмитрий Иванович Менделеев расположил все химические элементы, которые когда-то родились в звездах, а теперь «живут» здесь, на Земле, согласно их свойствам.

Взглянем на таблицу. По горизонтали элементы плавно изменяют свои химические и физические свойства: от ярко выраженных металлов (например, натрия) к диэлектрикам и благородным газам («благородными» их назвали из-за уникальной способности практически не менять свои свойства). При переходе на новый период мы возвращаемся опять к металлу, но с несколько усиленными качествами, и опять движемся по горизонтальному ряду к диэлектрику и далее – к благородному газу. Очевидна частичная повторяемость, но не полный возврат к старым свойствам: ведь каждый период начинается со щелочного металла, но более активного, чем на предыдущей ступени. И Дмитрий Иванович это заметил: его периодический закон состоит в периодическом возвращении к началу, к истокам. Вот и получается: чтобы идти вперед, надо вернуться.

Но периодическое повторение свойств на новом этапе происходит не только в химических элементах, но и в биологических системах.

Вернуться, чтобы уйти

В биологии был открыт биогенетический закон.

Кому не посчастливилось наблюдать, как из икринок появляются головастики, тот не оценит всего чуда этого процесса. Потому что развитие головастиками не заканчивается. Они трансформируются в лягушек. Но и не в этом все чудо! Ученые наблюдали ранние стадии развития рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих… и обнаружили совершенно очевидное сходство их форм. Все сначала похожи на маленьких головастиков! Но в дальнейшем начинают проявляться индивидуальные черты каждого класса. Когда же все эти внешне одинаковые существа начинают трансформироваться в то, чем должны стать? Изменения накапливаются очень медленно, но наступает исключительный момент – «момент истины», когда каждое существо становится похожим на своих предков: становится тем, кем должно быть.

А что же человек?

Развитие зародыша, в том числе человеческого, – это чудо трансформации и особое таинство природы. Мы можем лишь наблюдать, как это происходит: как из одной клетки (зиготы, что означает «соединенные вместе»), получившейся в результате слияния двух клеток, возникает сложное целое. Прав был Аристотель, предположив четыре типа движения! Они все заключены в жизни одной маленькой клетки. Вначале из одной формируется множество клеток, представляющих собой некую аморфную массу. Потом начинают выделяться специальные клетки, которые потом станут тканями, органами и частями человеческого организма. Также возникает и некоторая система взаимосвязи органов, которая позволит разным частям стать единым целым.

Эмбрион человека растет и изменяет свою форму. Нам уже известно, что на каком-то этапе этого роста формируются жабры, хвост, а потом все это трансформируется. Клетки хвоста и жабр, «умирая», становятся строительным материалом, из которого зарождаются другие органы и ткани.

Родившийся человек продолжает движение. Мы меняем свое расположение, перемещаясь в пространстве в буквальном смысле слова. Внутри организма циркулируют жидкости, мигрируют клетки. Организм непрерывно растет! К примеру, рост волос – тоже проявление этого вида движения. Что же можно сказать о качественном изменении? Изо дня в день мы внешне вроде бы сильно и не меняемся. Но каждый день мы уже не совсем те, что были вчера… Наши клетки непрерывно возобновляются. Каждую минуту разрушаются миллиарды клеток, а из «израсходованного» материала тут же синтезируются новые.

Сегодня ученым хорошо известны циклы, согласно которым все в организме возобновляется. Даже столь прочная и стабильная костная ткань обновляется раз в 10–12 лет, и раз в 3–4 месяца происходит возобновление кальция, находящегося в костях: он переходит из кости в кровь и обратно.

Есть еще интересный пример возобновления. Если в организме гибнут клетки, то они должны чем-то замещаться. Стволовые клетки – это хорошо сформированный эволюцией «отряд быстрого реагирования», который при необходимости готов заменить клетки той или иной ткани. Скорее всего, о стволовых клетках Аристотель не знал, но обозначенный им тип движения, который сопровождается существенным изменением, – это, пожалуй, и о них в том числе. И в результате человеческий организм – это идеальный пример движения, как и другие живые существа!

Но взглянем на Землю. Хотя бы здесь все должно быть постоянно! Но даже материки, к которым мы привыкли за последние этак пару тысяч лет, и те непрерывно движутся.

Циклы глобальных масштабов

Сегодня в науке есть несколько теорий по поводу того, как сформировались континенты. И они не сильно отличаются от той картины, которая сохранилась в мифологии. Сегодня наука говорит о начальном едином континенте Пангее и окружающем его океане. В определенный момент Пангея раскалывается на отдельные блоки, и впоследствии все должно закончиться слиянием континентов в единый континент.

На протяжении истории Земли учеными фиксируются четыре таких цикла раскола и объединения континентов. Интересно, что если Земля сохранит такое движении и в дальнейшем, то через 50–60 млн лет положение материков будет таким, как на иллюстрирующей этот процесс картинке. Как можно предположить, будет происходить сближение Африканского континента с Евразией.

На первый взгляд может показаться, что это движение только механическое, то есть поменяется только взаиморасположение материков. Но это не совсем так. Когда материки сталкиваются, то формируются горы, а также изменяется магнитное поле Земли и, следовательно, меняется климат. Это приводит к изменению характеристик тех осадочных пород, которые образуются в соответствующем климате.

А внутри самой Земли непрерывно движется мантия: более легкие мантийные вещества поднимаются к поверхности. Больше всего таких явлений зарегистрировано на дне океана, и называется это подводным вулканизмом или гидротермами. Здесь лава прорывается на подводную поверхность и вступает во взаимодействие с водами океана: происходит встреча океанской воды и огня. Здесь-то как раз и осуществляется трансформация элементов, которые поступают из недр Земли вместе с магмой: возникают рудные минералы, различные газы. В глубинных гидротермах рождается и органическая жизнь.

На поверхности Земли тоже нет постоянства: лава прорывается через водную оболочку и выходит на поверхность. Именно такое вулканическое (магматическое) происхождение ученые предполагают у Исландии. Магматические породы разрушаются водными потоками, ветрами и превращаются в осадочные породы, сносятся водами в водоемы и там откладываются. Здесь тоже можно отметить, что сначала произошло разъединение, то есть некоторая дифференциация, а потом опять слияние в более мощную форму. Наконец, если осадочные породы погружаются на большие глубины, то под действием высоких температур они трансформируются и образуют метаморфические породы.

Рождение яшмы – только один поражающий пример процесса, сочетающего в себе все четыре типа движения в природе. Кремнезем, который является пеплом при вулканических извержениях, попадает в водоем, где образуется его водная форма – опал. Опал используется водными организмами – радиоляриями – для построения домиков. Когда радиолярии умирают, опал погружается на дно водоема, спрессовывается и из него рождается яшма прекрасной, причудливой формы.

Непостоянное в постоянном, или Из жизни минералов

Жизнь минералов тоже имеет свои циклы. Минералы рождаются в магматических расплавах, магматических очагах или водных растворах. Во время роста минерал стремится приобрести наиболее совершенную форму и чистоту – стать драгоценным камнем. Жизнь минерала продолжается многие миллионы лет. Как правило, она скрыта от глаз и протекает в глубинах Земли, в пещерах. А вот когда жизнь минерала заканчивается, он появляется на поверхности и… разрушается. Это и есть начало новой жизни. Если это растворенный минерал, то в какой-то момент появляется новый зародыш. Если минерал разрушен механически, то он даст начало осадочным горным породам. В этот момент минерал может даже восстановить свою форму, снова начать путь к совершенству. И возможен третий вариант – он может превратиться во что-то новое: в глубинах Земли это метаморфические горные породы. Под воздействием высокого давления и температуры минерал прекращает свое существование, трансформируясь в другой набор минералов, которые могут жить в новых условиях.

«Все течет, все изменяется»

Конечно, это о воде! Вот уж что-что, но не природную воду можно подозревать в отсутствии движения. Все реки текут в океаны – это теперь знает каждый младший школьник. Водою покрыто 75 % площади нашей планеты, и 97,6 % запасов воды на Земле сосредоточено в морях и океанах. Все четыре океана – Тихий, Атлантический, Индийский и Северный – связаны между собой морскими течениями. Поверхностные океанские воды перемещаются под действием ветра, глубинное движение океанов и морей вызвано разностью плотности воды: чем холоднее и солонее вода, тем она плотнее. В приполярных районах вода на поверхности охлаждается и становится еще более соленой и плотной. Эта плотная вода опускается на глубину и очень медленно – со скоростью несколько метров в день – течет в сторону экватора. Области интенсивного образования глубинных течений находятся близ Гренландии и в морях Уэдалла и Росса в Антарктике.

Вода, которая находится на поверхности Земли и над ней – в атмосфере – также непрерывно движется. И это ее движение вызывает особый интерес у ученых. Следует сказать, что вода вообще как обязательное условие жизни на Земле – один из самых притягательных объектов для исследования. По мнению В. В. Вернадского, русского натурфилософа конца XIX – начала XX вв., вода не только дарует жизнь, но сама есть жизнь. И хотя современные ученые пока не приходят к единому мнению по поводу того, почему это именно вода, но в поиске жизни на других планетах они ищут в первую очередь воду.

Жизнь есть движение

Что же такое вода? Это движение или покой, хаос или порядок? Сегодня у ученых складывается довольно любопытная картина. Сама молекула воды как химическое соединение, включающее в себя атом кислорода и два атома водорода, открыта всего лишь чуть более ста лет назад. Раньше считалось, что вода – это такой химический элемент. Но исследования воды привели к еще более интересным результатам. Оказывается, что та вода, которую мы реально видим и пьем, не является простой смесью молекул, скорее это субстанция сложной структуры. С одной стороны, вода – это отдельные молекулы и их небольшие комплексы, в которых молекулы воды соединены на мгновение в так называемые «мерцающие» кластеры. С другой стороны, природная вода – это достаточно устойчивые структуры, состоящие из нескольких десятков или даже сотен молекул, которые «живут» вместе несколько часов или даже суток.

Еще одна особенность воды связана с ее энергетической активностью. Оказалось, что в природе есть множество механизмов, которые позволяют воде «быть в тонусе». Природная вода активна, когда падает и разбивается на множество капель, как это происходит с пенящейся и бьющейся о скалы морской водой. Во время грозового дождя вода также «активизируется». Мы ощущаем это, вдыхая после грозы наполненный свежестью воздух. Сегодня для ученых не секрет, что вода, проходящая через земные поры, приобретает структурированную природу и также переходит в активное состояние. Проходя фазовые переходы таяния, испарения, конденсации и опять замерзания, вода очищается от всевозможных примесей и естественным образом обретает «первозданное» состояние, некоторый баланс между порядком и хаосом. И это позволяет утверждать, что вода, чтобы наполнять все жизнью, сама пребывает в постоянном движении, проходя через цепочку трансформаций

Теряя, приобретаешь!

Природа всеми своими непрерывными трансформациями подталкивает к однозначному выводу: изменения неизбежны, как неизбежна эволюция. И так как человек – это и результат эволюции, и ее непосредственный участник, то, пожалуй, естественнее жаждать изменений, чем молить о покое! Тем более что мудрые точно знают: «отдавая – получаешь» и «приобретаешь – только потеряв».

Елена Белега, канд. физ. – мат. наук

 

Жизнь Вселенной и кризисы

Как правило, все мы боимся кризисов. Связываем с этим понятием обесценивание наших зарплат, потерю социальной защищенности, готовимся «затянуть пояса» и вообще замереть и переждать – ничего не покупать, ничего не продавать. Считаем, что кризис – это плохо, связываем с ними катастрофы, в которых исчезает что-то привычное и удобное, и мечтаем о том, чтобы их не было, а все бы так плавно развивалось «от хорошего к лучшему».

А между тем крюк; в переводе с греческого – «решение, поворотный пункт». Это этап в развитии системы, в котором прежние, привычные способы продвижения вперед оказываются устаревшими и требуют замены. Это время поисков новых решений, новых моделей развития, более соответствующих настоящему моменту. И в этом смысле кризисы оказываются непременным условием эволюции.

Обычно кризисы связывают с переломными моментами жизни общества и человека. Мы говорим о кризисах политических и экономических, экологических и биосферных, о кризисах научных представлений, возрастных и т. п. Однако история Вселенной тоже может рассматриваться как череда кризисов, связанных с крупными перестройками форм жизни, и эти перестройки изменяют характер, направленность и скорость эволюции Вселенной.

Рождение Вселенной. Это один из самых загадочных моментов истории Вселенной. На основании наблюдений за космосом был сделан вывод, что около 13 миллиардов лет тому назад произошло событие, давшее начало всему, что мы сейчас называем Вселенной, – галактикам, туманностям, звездам и межзвездному веществу, планетам, и в том числе Земле, и жизни, развившейся на ней. И хотя о причинах этого события, называемого «Большим Взрывом», сейчас существует несколько гипотез, ясно одно: в этот момент возникло новое состояние, не существовавшее прежде, возникло пространство и время Вселенной, появилась энергия в невообразимом количестве – ее было достаточно, чтобы потом образовалась все вещество Вселенной. Рождение Вселенной – явление катастрофическое, хотя и происходящее в очень малой пространственной области, порядка 10-33 см. Оно привело к перестройке реальности и может быть названо первым кризисом в истории Вселенной.

Интересно, что в результате Большого Взрыва родилась Вселенная с такими параметрами, при которых ее развитие привело к возникновению нашей Солнечной системы, планеты Земля и жизни на ее поверхности. Этот факт весьма примечателен, так как теоретические расчеты показывают, что незначительное изменение параметров Вселенной, таких как константы взаимодействий, размерность пространства-времени и др., делают невозможным возникновение разумной жизни. А значит, в начальный момент Вселенной удалось пройти сквозь «угольное ушко» возможностей так, чтобы породить жизнь и разум.

Однако жизни и разуму предстояло пройти еще множество испытаний, прежде чем получить те формы, которые мы имеем сейчас на нашей планете.

Барионная асимметрия. Сейчас мы знаем, что встреча частицы и античастицы порождает энергию, пропорциональную массам встречающихся частиц. Обратный процесс шел при рождении Вселенной: энергия, выделившаяся в момент Большого Взрыва, превращалась в частицы вещества – причем так, что количество (масса) рожденного вещества равнялось количеству (массе) антивещества. Однако сейчас изученная часть Вселенной состоит из вещества, что позволяет предположить, что в какой-то момент по не ясным до конца причинам произошел сбой в этом балансе, иначе взаимные превращения вещества (массы) в энергию шли бы бесконечно. «Кризис», благодаря которому возникли кирпичики вещества Вселенной, был успешно преодолен.

Почему зажигаются звезды. В окружающем нас мире сложные структуры, предоставленные самим себе, постепенно разрушаются, температуры выравниваются и все движется к равновесию, покою – «смерти». По схожему сценарию шло развитие рожденного вещества. После серии превращений, связанных с расширением и остыванием Вселенной, примерно через 100 миллионов лет после Большого Взрыва, ее вещество остыло до 80 градусов по шкале Кельвина и состояло в основном из нейтральных атомов водорода и гелия, которые заполняли возникшее пространство. Однако равномерное распределение вещества не могло долго существовать: каждый атом по законам гравитации притягивает к себе окружающие и сам притягивается к ним. Материя за счет сил тяготения стала стягиваться в более плотные сгустки, которые все более уплотнялись, сжимались, разогревались: температура в их центре достигла таких значений, при которых стал возможен термоядерный синтез. Так зажглись первые звезды, в недрах которых шел синтез более сложных ядер (однако не тяжелее железа), в том числе углерода, ставшего позднее основой биологической жизни на Земле.

Взрывы сверхновых. Жизнь звезды не вечна, и в зависимости от ее массы рано или поздно заканчивается. Звезды массой менее половины массы Солнца постепенно угасают, сжимаются и превращаются в красных карликов. Звезды среднего размера (до 3,5 массы Солнца) свою жизнь заканчивают образованием газового облака, в состав которого входят, в частности, кислород и углерод, синтезированные звездой. Иногда жизнь звезды заканчивается образованием планетарной туманности, в центре которой имеется ядро звезды, в котором термоядерные реакции уже не идут, и оно превращается в гелиевый белый карлик.

Более тяжелые звезды могут закончить свой век взрывом колоссальной силы – они называются взрывами сверхновых звезд. Энергии взрыва достаточно для синтеза химических элементов тяжелее железа – они разносятся в межзвездном пространстве и могут стать материалом для формирования новых звезд и их планет.

Так, через кризисы, разделяющие «жизнь» и «смерть» звезд, рождается материал для новых объектов Вселенной, в том числе планет, несущих биологическую и разумную жизнь.

Рождение жизни. Биологи считают, что о возникновении жизни и начале ее эволюции можно говорить с того момента, как органические молекулы собрались в структуры, которые стали воспроизводить самих себя. Однако на вопросы, как и почему возникли эти молекулы, почему они смогли собираться в структуры, давшие начало живым организмам, какие условия нужны для этого, до сих пор нет однозначного ответа. Нет даже общепринятого определения жизни, так что и сама жизнь, и ее происхождение остаются таинством, то есть тем вопросом, исчерпывающий ответ на который, видимо, никогда не будет получен. И тем не менее это поразительное по своей сложности явление – живые организмы и их сообщества – существует вокруг нас, живет и развивается.

Устройство органической жизни чрезвычайно сложно. Чтобы проиллюстрировать это, Фред Хойл, британский астроном и популяризатор науки, вычислил вероятность случайного возникновения простейшего одноклеточного организма, модели, не существующей в природе. Воображаемая модель Хойла обладала ДНК, способной создавать 400 протеинов, реальная же бактерия может производить тысячи. Эта вероятность по его расчетам оказалась равной 10-57800! Столь малое число невозможно даже вообразить. Чтобы получить хоть какое-то представление о невероятности такого случайного события, заметим, что число протонов (мельчайших кирпичиков атомных ядер) во Вселенной оценивается числом 1080. То есть вероятность случайного выбора какого-либо заранее отмеченного протона – всего лишь 10-80, но она больше вероятности случайной сборки живой клетки в 1057720 раз.

Рождение живой клетки является важнейшим рубежом, разделяющим две эпохи существования нашей планеты – «добиологическую» и «биологическую». В «биологической» эпохе возникают новые, не существовавшие прежде модели и правила поведения материи – правила жизни. Материя как будто учится существовать в новых формах, нащупывая наиболее эффективные пути эволюции и закрепляя свой опыт в механизмах наследования.

Интересно, что жизнь возникла практически сразу же после того, как наша планета остыла до такой температуры, в которой смогла появиться и поддерживаться органическая жизнь. По оценкам ученых, возраст Земли около 4,5 миллиардов лет, а следы жизни в виде сложных клеточных структур находят в древнейших осадочных породах в юго-западной части Гренландии, возраст которых оценивается в 3,86 миллиарда лет.

Жизнь. Эволюция и революции. История живых организмов тоже может быть рассмотрена как череда кризисов, за три с половиной миллиарда лет изменившая облик живых существ от простейших одноклеточных до человека. Причем в этих кризисах одинаково важная роль принадлежит как внутреннему состоянию живой материи, ее готовности к изменениям, так и внешним причинам, обусловленным состоянием планеты в целом и идущих на ней геологических процессов. Первый такой кризис произошел еще на самом раннем периоде зарождения жизни. Изменение газового состава атмосферы заставило первые протоорганизмы, еще обитавшие в воде, приспосабливаться к новой среде обитания и учиться осваивать энергию Солнца через фотосинтез. Благодаря фотосинтезу постепенно накапливался свободный кислород. Когда его содержания в атмосфере оказалось достаточно для образования озонового экрана, защищавшего поверхность Земли от губительного ультрафиолетового излучения, растительная жизнь вышла на сушу. Вслед за растительностью здесь появился и животный мир. Серьезную опасность для живых организмов представляли метеоритные атаки и вулканизм. Падение метеоритов и выбросы вулканов засоряли атмосферу огромным количеством пыли, она становилась менее прозрачной, поверхность планеты охлаждалась на 5–10 °C. Небесные тела, пролетая через атмосферу, вдобавок разрушали озоновый слой. Все это приводило к исчезновению целых видов организмов. Не менее опасными были и оледенения. Чередования периодов похолоданий и потеплений разрушали прежние и создавали новые экосистемы.

Новые испытания всему живому на Земле начались в эпоху неолита (примерно 10 тыс. лет назад) и связаны были с деятельностью человека, причем тяжесть этих испытаний с течением времени все растет. Именно человек становится в последнее время основной причиной изменения облика нашей планеты. Исчезновение лесов, истощение минеральных запасов, загрязнение атмосферы и поверхности земли – далеко не полный перечень сегодняшних экологических проблем, и вполне возможно, что живое на нашей планете закончит свою историю, насчитывающую уже три с половиной миллиарда лет, не преодолев тяжести нагрузки, которую на нее обрушил человек. Однако более возможным выглядит сценарий, при котором жизнь на планете сохранится, но исчезнут лишь некоторые виды – в том числе и человек.

Будем, однако, надеяться на разумность людей, которая позволяет предвидеть последствия представлений о природе как бездонной кладовой, из которой можно черпать ресурсы, не заботясь о будущем.

Рассуждая таким образом, мы видим историю Вселенной как чередование периодов спокойного развития и резких переходов (кризисов), в результате которых наш мир приобрел современный вид. Кризис – это своего рода экзамен, на котором проверяется способность форм жизни к дальнейшему существованию, их перестройка в соответствии с их внутренним состоянием и внешней обстановкой. И нет оснований считать, что череда этих экзаменов уже закончилась.

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ

 

Что ни век, то век железный

Почему наш век называется железным? Связано ли это с физическими свойствами металла? Возможно, знакомство с историей освоения железа, с его природой и символикой облегчит понимание нашего времени и нашего места в нем.

Железный век (начался около II–I тыс. до н. э.)

В археологии: исторический период повсеместного распространения железа как материала для изготовления оружия и орудий. Следует за каменным и бронзовым.

В индийской философии – Кали-юга: век тьмы, четвертый и последний период в цикле проявленного мира. Следует за Золотым, Серебряным и Бронзовым.

Платон в «Государстве» также рассказывает о четырех веках человечества.

Железный век. Это эпоха перемен, действия и двойственности. Там, где война, – это и жестокость, и героизм. Там, где личность, – это и культ эго, и яркая индивидуальность. Где свобода – это и полное непринятие закона, и абсолютная ответственность. Где власть – это и стремление к захвату и подчинению других, и умение «властвовать собой». Где поиск – это и жажда все новых удовольствий, и любовь к мудрости. Где жизнь – это и выживание, и Путь. Железный век – это этап движения из прошлого в будущее, от старого к новому. Это век, в который живет каждый из нас.

Часть первая, археологически-этимологическая

Железо называют металлом могущества цивилизаций. Исторически наступление железного века непосредственно связывают с открытием способа получения железа из руд, залегающих в недрах Земли. Но наряду с железом «земным» существует и его «небесный» собрат – железо метеоритного происхождения. Метеоритное железо химически чистое (не содержит примесей), а значит, и не требует трудоемких технологий их удаления. Железо в составе руд, напротив, нуждается в нескольких этапах очистки. О том, что первым человек узнал именно «небесное» железо, говорят и археология, и этимология, и распространенные у некоторых народов мифы о богах или демонах, сбросивших с неба железные предметы и орудия.

В Древнем Египте железо называлось би-ни-пет, что в буквальном переводе означает «небесная руда» или «небесный металл». Древнейшие образцы обработанного железа, найденные в Египте, сделаны из метеоритного железа (они датируются IV тыс. до н. э.). В Месопотамии железо именовали ан-бар – «небесное железо», в древней Армении – еркат, «капнувшее (упавшее) с неба». Древнегреческое и северо-кавказское названия железа происходят от слова sidereus, «звездный».

Первое железо – дар богов, чистое, легкое в обработке – использовалось исключительно для изготовления «чистых» ритуальных предметов: амулетов, талисманов, священных изображений (бусы, браслеты, кольца, очаги). Железным метеоритам поклонялись, на месте их падения создавали культовые сооружения, их растирали в порошок и пили как лекарство от многих недугов, носили с собой в качестве амулетов. Первое оружие из метеоритного железа украшалось золотом и драгоценными камнями и использовалось в погребениях.

Некоторые народы не были знакомы с метеоритным железом. Для них освоение металла началось с рудных месторождений «земного» железа, из которого они изготовляли предметы прикладного назначения. У таких народов (например, у славян) железо называлось по «функциональному» признаку. Так русское железо (южнославянское зализо) имеет корень «лез» (от «лезо» – «лезвие»). Немецкое название металла Eisen некоторые филологи производят от кельтского isara, означающего «крепкий, сильный». Ставшее международным латинское название Ferrum, принятое у романских народов, вероятно, связано с греколатинским fars («быть твердым»), которое происходит от санскритского bhars («твердеть»).

Часть вторая, практически-мистическая

«Прикладная» двойственность предметов, изготовляемых из железа, очевидна: это и орудие созидания, и оружие разрушения. Даже один и тот же железный предмет может быть использован с диаметрально противоположными целями. Согласно легендам, кузнецы древности умели наделять железные предметы силой той или иной направленности. Потому-то и относились к кузнецам с почтением и страхом.

Мифологически-мистические интерпретации свойств железа в разных культурах тоже порой противоположны. В одних случаях железо ассоциировалось с разрушительной, порабощающей силой, в других – с защитой от подобных сил. Так, в исламе железо – символ зла, у тевтонов – символ рабства. Запреты на использование железа были распространены в Ирландии, Шотландии, Финляндии, Китае, Корее, Индии. Без железа строились алтари, с помощью железных инструментов запрещалось собирать лекарственные травы. Индусы верили, что железо в домах способствует распространению эпидемий.

С другой стороны, железо – неотъемлемый атрибут защитных ритуалов: во время эпидемий чумы в стены домов забивали гвозди; булавку прикалывали к одежде как талисман от сглаза; железные подковы прибивали к дверям домов и церквей, прикрепляли к мачтам кораблей. В античности были распространены кольца и другие амулеты из железа, отпугивающие демонов и злых духов. В Древнем Китае железо служило символом справедливости, крепости и целомудрия, изготовленные из него фигурки закапывали в землю для защиты от драконов. Железо как металл-воин воспевалось в Скандинавии, где воинский культ достиг небывалого развития. Кроме того, некоторые народы почитали железо за способность пробуждать душевные силы и вызывать в жизни кардинальные перемены.

Часть третья, естественнонаучная

Железо – металл, один из самых распространенных элементов во Вселенной, активный участник процессов, происходящих в недрах звезд. Ядро Солнца – главного источника энергии для нашей планеты (согласно современной гипотезе) – состоит из железа. На Земле железо распространено повсеместно: и в ядре (основной элемент), и в земной коре (на втором месте после алюминия), и во всех без исключения живых организмах – от бактерии до человека.

Основные свойства железа-металла, прочность и проводимость, обусловлены его кристаллической структурой. В узлах металлической решетки «покоятся» положительно заряженные ионы, а между ними непрерывно «снуют» отрицательно заряженные «свободные» электроны. Прочность металлической связи обусловлена силой притяжения между «узловыми плюсами» и «подвижными минусами», потенциал проводимости – хаотическим движением электронов. «Настоящим» проводником металл становится тогда, когда под действием приложенных к металлу полюсов этот электронный хаос превращается в направленный упорядоченный поток (собственно, электрический ток).

Человек, как и металл, при достаточно жесткой внешней организации внутренне – само движение. На физическом уровне это выражается в непрерывных движениях и взаимопревращениях миллиардов атомов и молекул, в обмене веществами и энергией в клетках, в токе крови и т. д. На уровне психики – в постоянной смене эмоций и мыслей. Остановка движения на всех планах означает смерть. Примечательно, что именно железо является неизменным участником процессов, обеспечивающих энергией наши тела. Выход из строя хотя бы одной железосодержащей системы грозит организму непоправимой бедой. Даже снижение содержания железа значительно ухудшает энергетический метаболизм. У человека это выражается в хронической усталости, потере аппетита, чувствительности к холоду, апатии, ослаблении внимания, снижении умственных и познавательных способностей, повышении восприимчивости к стрессам и инфекциям. Справедливости ради стоит сказать, что и избыток железа ни к чему хорошему не приводит: отравление железом выражается в быстрой утомляемости, поражениях печени, селезенки, усилении воспалительных процессов в организме, дефиците других жизненно важных микроэлементов (меди, цинка, хрома и кальция).

Любое движение требует энергии. Наш организм получает ее в процессе химической трансформации полученных с пищей веществ. Движущей силой этого процесса служит атмосферный кислород. Такой способ получения энергии называется дыханием. Железо – его важнейшая составляющая. Во-первых, в составе сложной молекулы – гемоглобина крови – оно непосредственно связывает кислород (структуры, в которых железо заменено на марганец, никель или медь, связывать кислород не способны). Во-вторых, в составе миоглобина мышц хранит этот кислород про запас. В-третьих, служит проводником энергии в сложных системах, которые, собственно, и осуществляют химическую трансформацию веществ.

У бактерий и растений железо также участвует в процессах трансформации веществ и энергии (фотосинтезе и фиксации азота). При недостатке железа в почве растения перестают улавливать солнечный свет и утрачивают зеленую окраску.

Железо не только помогает трансформации веществ и энергии в живых организмах, оно еще и служит индикатором изменений, происходивших на Земле в далеком прошлом. По глубине отложения окислов железа на дне мирового океана ученые строят предположения о сроках возникновения первых фотосинтезирующих организмов и появления кислорода в атмосфере Земли. По ориентации железосодержащих включений в составе лав, излившихся во времена древних катаклизмов, – о положении магнитных полюсов планеты в то давнее время.

Часть четвертая, символическая (астрологически-алхимическая)

Так что же за энергии, питающие активность наших тел, проводит железо? В старину предполагали, что энергии небесных тел передаются обитателям Земли с помощью проводящей силы металлов. Каждый конкретный металл (из семи упоминаемых в алхимии и астрологии) способствует распространению в организме вполне определенного вида энергии. Железо считали частичкой небесной силы, которую дарит Земле ее ближайший сосед – планета Марс. Другие названия этой планеты – Арес, Яр, Ярий. Русское слово «ярость» одного с ними корня. В древности про энергию Марса говорили, что она «горячит кровь и разум» и благоприятна для «работы, войны и любви». Марс и железо часто упоминались в связи с астралом – планом эмоций. Говорилось, что сила Марса не только «разжигает» нашу физическую активность, но и провоцирует «выход наружу» наших инстинктов, страстей и эмоций – деятельных, подвижных, изменчивых и, конечно же, порой диаметрально противоположных. Ведь недаром говорят, что от любви до ненависти один шаг.

Философы прошлого рассматривали эти проявления «энергичных и мятущихся элементов» как необходимый этап роста, развития, совершенствования. Не случайно и в алхимии путь эволюции, трансформации металлов, кульминацией которого является инертное, целостное, совершенное золото, начинается именно с железа – символа действия.

Железо само по себе не может быть ни хорошим, ни плохим, «ни великим, ни ничтожным». Его внутренние свойства проявляются так, как предусмотрено Природой. В руках человека железо преобразуется в изделие. Является ли оно добрым или злым? Очевидно, нет. Только результат совершённого действия может быть созидательным или разрушительным. Только человек выбирает цель, способ и направление действия и несет ответственность за его результат.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Бионика: природа знает лучше

Природа и люди строят по одним и тем же законам, соблюдая принцип экономии материала и подбирая для создаваемых систем оптимальные конструктивные решения (перераспределение нагрузки, устойчивость, экономию материала, энергии).

Науку, занимающуюся изучением строения и функционирования живых организмов, чтобы использовать это для решения инженерных задач, создания новых приборов и механизмов, называют бионикой (от греческого bios «жизнь»). Этот термин впервые прозвучал 13 сентября 1960 года в Дайтоне на американском национальном симпозиуме «Живые прототипы – ключ к новой технике» и обозначил новое научное направление, возникшее на стыке биологии и инженерного искусства. Праотцом бионики считается Леонардо да Винчи. Его чертежи и схемы летательных аппаратов основаны на строении крыла птицы.

Длительное время бионика развивалась скачкообразно. Сначала инженеры и конструкторы находили удачное решение какой-либо задачи, а через некоторое время обнаруживалось, что у живых организмов существуют аналогичные конструктивные решения и, как правило, оптимальные.

Сегодня бионика имеет несколько направлений. Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых тканей, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности. Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений.

Яркий пример архитектурно-строительной бионики – полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб – одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия стеблей – кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не «заглядывая» в природу. Идентичность строения была выявлена позже.

В последние годы бионика подтверждает, что большинство человеческих изобретений уже «запатентовано» природой. Такое изобретение XX века, как застежки «молния» и «липучки», было сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

Известные испанские архитекторы М. Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 года начали исследования «динамических структур», а в 1991 году организовали «Общество поддержки инноваций в архитектуре». Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня (по прогнозам ученых, через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек). Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен «принцип конструкции дерева».

Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1128 м с обхватом у основания 133 на 100 м, а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 этажей. Между кварталами – перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов – разновысокие дома с вертикальными садами. Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты – аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи. Если строительство пройдет успешно, планируется построить еще несколько таких зданий-городов.

В архитектурно-строительной бионике большое внимание уделяется новым строительным технологиям. Например, в области разработок эффективных и безотходных строительных технологий перспективным направлением является создание слоистых конструкций. Идея заимствована у глубоководных моллюсков. Их прочные ракушки, например у широко распространенного «морского уха», состоят из чередующихся жестких и мягких пластинок. Когда жесткая пластинка трескается, то деформация поглощается мягким слоем и трещина не идет дальше. Такая технология может быть использована и для покрытия автомобилей.

Основными направлениями нейробионики являются изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток-нейронов и нейронных сетей. Это дает возможность совершенствовать и развивать электронную и вычислительную технику.

Нервная система живых организмов имеет ряд преимуществ перед самыми современными аналогами, изобретенными человеком:

1. Гибкое восприятие внешней информации независимо от формы, в которой она поступает (почерк, шрифт, цвет, тембр и т. д.).

2. Высокая надежность: технические системы выходят из строя при поломке одной или нескольких деталей, а мозг сохраняет работоспособность при гибели даже нескольких сотен тысяч клеток.

3. Миниатюрность. Например, транзисторное устройство с таким же числом элементов, как головной мозг человека, занимало бы объем около 1000 м3, тогда как наш мозг занимает объем 1,5 дм3.

4. Экономичность потребления энергии – разница просто очевидна.

5. Высокая степень самоорганизации – быстрое приспособление к новым ситуациям, к изменению программ деятельности.

Изучение механизмов памяти ведет к созданию «думающих» машин для автоматизации сложных процессов производства и управления.

Давно известно, что птицы, рыбы, насекомые очень чутко и безошибочно реагируют на изменения погоды. Низкий полет ласточек предвещает грозу. По скоплению медуз у берега рыбаки узнают, что можно отправляться на промысел, море будет спокойным. Животные–«биосиноптики» от природы наделены уникальными сверхчувствительными «приборами». Задача бионики – не только найти эти механизмы, но и понять их действие и воссоздать его в электронных схемах, приборах, конструкциях.

Изучение сложной навигационной системы рыб и птиц, преодолевающих тысячи километров во время миграций и безошибочно возвращающихся к своим местам для нереста, зимовки, выведения птенцов, способствует разработке высокочувствительных систем слежения, наведения и распознавания объектов.

В настоящее время большим вкладом в ход научно-технического прогресса являются исследования анализаторных систем животных и человека. Эти системы столь сложны и чувствительны, что пока еще не имеют себе равных среди технических устройств. Например, термочувствительный орган гремучей змеи различает изменения температуры в 0,001 °C; электрический орган рыб (скатов, электрических угрей) воспринимает потенциалы в 0,01 микровольта, глаза многих ночных животных реагируют на единичные кванты света, рыбы чувствуют изменение концентрации вещества в воде 1 мг/м3 (=1 мкг/л).

Многие живые организмы имеют такие анализаторные системы, которых нет у человека. Например, у кузнечиков на 12-м членике усиков есть бугорок, воспринимающий инфракрасное излучение. У акул и скатов есть каналы на голове и в передней части туловища, воспринимающие изменения температуры в 0,1 °C. Устройство, воспринимающее радиоактивное излучение, имеют улитки, муравьи и термиты. Многие реагируют на изменения магнитного поля (в основном птицы и насекомые, совершающие дальние миграции). Есть те, кто воспринимает инфра– и ультразвуковые колебания: совы, летучие мыши, дельфины, киты, большинство насекомых и т. д. Глаза пчелы реагируют на ультрафиолетовый свет, таракана – на инфракрасный и т. д.

Есть еще многие системы ориентации в пространстве, устройство которых пока не изучено: пчелы и осы хорошо ориентируются по солнцу, самцы бабочек (например, ночной павлиний глаз, бражник мертвая голова и т. д.) отыскивают самку на расстоянии 10 км. Морские черепахи и многие рыбы (угри, осетры, лососи) уплывают на несколько тысяч километров от родных берегов и безошибочно возвращаются для кладки яиц и нереста к тому же самому месту, откуда сами начали свой жизненный путь. Предполагается, что у них есть две системы ориентации – дальняя, по звездам и солнцу, и ближняя – по запаху (химизм прибрежных вод).

Почему же при современном уровне развития техники природа настолько опережает человека? Во-первых, чтобы понять устройство и принцип действия живой системы, смоделировать ее и воплотить в конкретных конструкциях и приборах, нужны универсальные знания. А сегодня, после длительного процесса дробления научных дисциплин, только начинает обозначаться потребность в такой организации знаний, которая позволила бы охватить и объединить их на основе единых всеобщих принципов.

А во-вторых, в живой природе постоянство форм и структур биологических систем поддерживается за счет их непрерывного восстановления, поскольку мы имеем дело со структурами, которые непрерывно разрушаются и восстанавливаются. Каждая клетка имеет свой период деления, свой цикл жизни. Во всех живых организмах процессы распада и восстановления компенсируют друг друга, и вся система находится в динамическом равновесии, что дает возможность приспосабливаться, перестраивая свои конструкции в соответствии с изменяющимися условиями. Основным условием существования биологических систем является их непрерывное функционирование. Технические системы, созданные человеком, не имеют внутреннего динамического равновесия процессов распада и восстановления, и в этом смысле они статичны. Их функционирование, как правило, периодично. Эта разница между природными и техническими системами очень существенна с инженерной точки зрения.

Живые системы значительно многообразнее и сложнее технических конструкций. Биологические формы часто не могут быть рассчитаны из-за их необычайной сложности. Мы просто еще не знаем законов их формирования. Тайны структурообразования живых организмов, подробности происходящих в них жизненных процессов, устройство и принципы функционирования можно узнать лишь с помощью самой современной аппаратуры, что не всегда доступно. Но даже при наличии новейшей техники очень многое остается «за кадром».

Елена Ажнина

 

Кальций – каркас здоровья

С чем у нас ассоциируется кальций? С устойчивостью, прочностью, защищенностью. Как сохранить устойчивость в вечно меняющемся мире? Что предпринять, чтобы во всех смыслах прочно стоять на ногах? Разобраться во всем этом нам поможет кальций.

Кальций – каркас нашего здоровья; чем прочнее этот каркас, тем устойчивее наше внутреннее состояние.

Стабильность (устойчивость) – способность системы, выведенной из состояния равновесия, самостоятельно возвращаться в это состояние. Устойчивость структуры и/или функций (физических или психических) живых систем – признак нормы (здоровья). Неустойчивость – признак экстремального состояния или болезни.

Что является воплощением устойчивости, прочности, надежности? Горные породы и минералы, образующие земную твердь; стройматериалы (мрамор, кирпич, цемент, известь), образующие «твердь рукотворную», и, конечно, «живая твердь» – скелеты живых организмов. Все они содержат значительный процент кальция.

В нашем организме около одного килограмма кальция, 99 % которого образуют микрокристаллическую основу костей и зубов. Их разрушение служит самым наглядным признаком недостатка кальция. Если из кости удалить весь кальций, то ее можно будет легко завязать в узел. Кость останется гибкой, но выполнять опорную функцию уже не сможет. Так, у маленьких детей при недостатке кальция кости становятся мягкими и под действием нагрузки легко искривляются. Нехватка кальция в зрелом возрасте может обернуться катастрофой. Особенно если разрушается основа основ – позвоночник. Человек с поврежденным позвоночником не способен сохранять вертикальное положение, не может свободно и целенаправленно двигаться. А если при этом повреждается спинной мозг, то к полной обездвиженности добавляется еще и полная потеря чувствительности и контроля некоторых физиологических функций. Можно сказать, что потеря надежного костного каркаса разрушает стабильность и гармонию существования организма как целого.

Прочная основа необходима не только всему организму, но и каждой клетке в отдельности. У клетки есть свой внутренний каркас – цитоскелет. Он не обладает жесткостью кости, но не уступает ей в прочности и надежности. Цитоскелет одновременно поддерживает форму клетки и обеспечивает ее подвижность. Для формирования и «работы» цитоскелета тоже необходим кальций.

Кальций воистину есть символ прочности, стабильности, защищенности. Ибо в дополнение ко всему перечисленному он еще и помогает каждой клетке в отдельности и организму в целом противостоять великому множеству стрессовых факторов – токсических, аллергических, микробных, радиационных.

Является ли стабильность синонимом неизменности? Оглянемся вокруг: даже самые устойчивые, но неподвижные структуры (горные породы, архитектурные сооружения, мраморные статуи) со временем разрушаются. И будь наш скелет таким же «неподвижным», его бы тоже постигла подобная участь. Но кость – это живая ткань, которая постоянно самообновляется. Полное обновление происходит у детей за один-два года, у взрослых – за 10–12 лет (один вид клеток при этом полностью разрушает старую кость, другой строит новую). Локальные перестройки (ремоделирование) костной ткани случаются гораздо чаще – каждые три-четыре месяца. Для чего они необходимы? С одной стороны, для заполнения незначительных дефектов кости – последствий микротравм. С другой – для поддержания необходимого уровня кальция в крови. Кости служат «банком» кальция, который в случае экстренной необходимости может быть выделен в кровь и «взят в оборот». Позаимствованный кальций необходимо вернуть обратно в «банк». В противном случае разрушение кости начинает преобладать над ее восстановлением и нарушается прочность скелета. Если по тем или иным причинам недостаток кальция усугубляется, организм вынужденно жертвует прочностью, стабильностью своей части – скелета – во имя сохранения жизни целого.

Почему так важен уровень кальция в крови? Какие жизненно необходимые для организма функции он обеспечивает?

Кальций и движение

Элементарный кальций – металл. Химически он очень активен, поэтому в природе не находится в свободном состоянии.

В организме человека уровень кальция определяется не столько его содержанием в продуктах питания, сколько эффективностью его усвоения. Усвоение кальция – активный процесс. Специальный белок-носитель (который образуется при условии достаточного количества витамина D) поглощает кальций из просвета кишки и переносит его в клетки слизистой кишечника, откуда кальций уже попадает в кровь и распространяется по всему организму. Для обеспечения переноса кальция против градиента его концентрации необходима энергия.

Какие функции для организма самые важные? Дыхание? Сокращение сердца и циркуляция крови? Передача нервных импульсов? Обеспечение энергией? Очищение? Иммунная защита? Гормональная регуляция? Возобновление? Попробуйте лишить организм хотя бы одной – выживет ли он? Что их объединяет? Во-первых, цель: все они предназначены для поддержания жизни. Во-вторых, то, что все они суть движение как основа, условие и способ существования жизни. В-третьих, каждый процесс в отдельности и их согласование друг с другом невозможны без активного участия кальция. Того самого, свободного от «костных оков», который составляет всего 1 % от общего количества кальция в организме. Именно его уровень в крови так жизненно важен.

«Вклад» кальция в обеспечение движения можно рассмотреть на примере самого очевидного его вида – перемещения в пространстве. Его осуществляет согласованная работа мышц – чередование их сокращения и расслабления. Кальций тут как тут: увеличение его концентрации в мышечных волокнах запускает процесс их сокращения, а уменьшение позволяет мышце расслабиться. Дисбаланс кальция в организме нарушает этот ритм. В результате может возникать как чрезмерное напряжение мышц – судороги, так и полное их расслабление – паралич. А еще кальций помогает мышцам меньше утомляться и после больших нагрузок восстанавливаться быстрее и без боли.

Для того чтобы мышца начала сокращаться, «из центра» должен поступить сигнал – нервный импульс. Кальций обеспечивает бесперебойную передачу нервных импульсов от мозга к мышце и обратно, благодаря чему нам, например, удается вовремя отдернуть руку от горячей плиты и не обжечься.

Движение всегда совершается в определенном направлении и с определенной целью. Для того чтобы их увидеть, тоже необходим кальций – активный участник процессов зрительного восприятия.

Движение – это всегда усилие, требующее энергии. Энергия в организме выделяется при распаде питательных веществ. Для того чтобы этот распад происходил быстро, нужны ферменты. Для эффективной работы ферментов необходим кальций. В состав ферментов входят витамины и микроэлементы (например, железо). Процесс их усвоения тоже требует достаточного количества кальция.

Любое движение (дыхание, сокращение сердца, деление клетки и т. д.) имеет свой ритм. Умение его поддерживать для организма жизненно важно. Как? Человек настраивает ритм своей жизни по часам. У каждой клетки тоже есть свои часы. Вопрос в том, как они работают. Есть предположение, что главную роль во внутриклеточном механизме отсчета времени играет кальций. Кальций, который поддерживает существование организма как целого, обеспечивая многообразие его движений-ритмов и их сонастройку.

Движение – каркас здоровья

Покоя нет. Все движется, вращаясь…

Джордано Бруно

Как уберечь кости от разрушения, как сохранить в них кальций? Решение этой проблемы ускорил опыт первых космических полетов. Космонавты, проводившие в условиях невесомости всего несколько дней, по возвращении на Землю не могли самостоятельно выйти из кабины. Причина – потеря кальция. Как это предотвратить? Увеличить поступление кальция в организм. Но многочисленные кальциевые добавки в виде глюконата кальция, творога, яичной скорлупы и т. д. проблему не решили. Стали искать дальше. И открыли невероятное: в условиях невесомости скелет теряет кальций, а вместе с ним и прочность из-за отсутствия нагрузки! Эксперименты подтвердили открытие: нагрузки (действие силы тяжести) – необходимое условие отложения кальция и формирования оптимальной структуры кости, способной эти нагрузки выдерживать. Значит, в дополнение к препаратам кальция космонавтам нужен комплекс упражнений, имитирующий земные нагрузки! В первую очередь это должны быть упражнения, тренирующие мышцы ног. В преддверии совместного советско-индийского полета в космос в Москву из Индии был приглашен известный йог Трирента Брахмачари. Он предложил несколько конкретных упражнений, похожих на «гусиный шаг» и полуприседания. На их основе были разработаны специальные тренажеры, ставшие неотъемлемой частью интерьера космического корабля. Проблема сохранения кальция в условиях невесомости была решена. Но для многих людей, живущих в земных условиях, она остается актуальной. Что делать? Последовать опыту космонавтов: гармонично сочетать прием кальция с упражнениями, создающими подходящие условия для его встраивания в костную ткань. А диагноз «остеопороз» является не противопоказанием, а самым что ни на есть «показанием» для физических нагрузок. И чем разнообразнее нагрузки, тем скелет прочнее. В качестве «кальцийукрепляющего» средства подходят и вышеупомянутые упражнения для ног, и езда на велосипеде, и плавание, и лыжи, и просто прогулки пешком. Особенно в солнечные дни, поскольку под действием солнечного света в коже образуется витамин D, необходимый для усвоения кальция. И чтобы добиться ощутимого результата, упражнения надо делать регулярно!

* * *

На примере кальция мы увидели, что устойчивость и прочность ценны не сами по себе, а предназначены для определенной цели: сохранять жизнь, обеспечивая саму возможность движения. Ведь что есть жизнь, как не бесконечное движение, усилие, стремление…

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Пейте правильную воду!

Без воды не прожить – это вне всяких вопросов. Но остается много других. Какая вода полезна? Что такое жажда? Когда пить? И сколько?..

Уверены, что знаете на них правильные ответы?

Мистер Х (образ собирательный, похож на нас с вами):

– И каких я только таблеток не пил, а здоровье все убавляется!.. Что еще пробовать?

Водолюб:

– Попробуйте воду!

– Воду? Но я и так пью достаточно!

– И что же вы пьете?

– Чай, кофе, кока-колу. Пиво иногда.

– Это не вода!

– ?!!

– Эти напитки, конечно, содержат воду, но в их состав входят еще и сильные мочегонные – например, кофеин или алкоголь; они активно выводят воду из организма, и ваши клетки хронически недопивают.

– Ну, это не про меня. Моим-то клеткам воды хватает, ведь я почти никогда не испытываю жажды.

– А что такое, по-вашему, жажда?

– Как что? Желание пить, когда во рту пересохло.

– Это не единственный симптом.

– ??!

– Вы говорили, с вашим здоровьем не все в порядке. А что именно вас беспокоит?

– О, у меня целый букет болезней! Аллергия, гастрит, запоры, мигрень, радикулит, боли в суставах, гипертония, избыточный вес, хроническая усталость… А еще…

– А еще у вас хроническая нехватка воды! И все, что вы перечислили, в той или иной мере может быть ее симптомом.

– Не вижу связи!

– При недостатке воды в организме срабатывают аварийные системы, которые перераспределяют имеющуюся воду в пользу особо нуждающихся органов. Одним из элементов таких систем является нейромедиатор гистамин. У этого вещества много разных эффектов. Например, он вызывает спазм мышц, выстилающих внутренние органы. А спазм – это боль в том месте, где произошло сокращение мышц. Вот почему хронические боли, которые не были вызваны инфекциями или повреждением, могут быть сигналами длительного обезвоживания в области, где возникла боль (в желудке, кишечнике, суставах, голове и даже в сердце). В конце концов, вас же не удивляют «голодные» боли! Точно такие же сигналы мы получаем при недостатке воды.

– Что же, если я стану пить воду, боли пройдут?

– Если они вызваны хроническим обезвоживанием, обязательно пройдут. Вспомните, как лечат авитаминоз – цингу, например.

– Назначают витамин С.

– Верно. И спустя некоторое время симптомы цинги исчезают. Хроническое водное «голодание» организма можно назвать «аводоз», его симптомы похожи на признаки различных заболеваний. И лечится «аводоз», а заодно и соответствующие болезни, водой.

– Если это так – а судя по многочисленным симптомам, мои клетки уже давно испытывают жажду, – почему я не хочу воды? Почему мне хватает привычных напитков?

– Виной всему распространенное заблуждение, что «вкусно» и «приятно» – значит «полезно». Это может быть так, но только если вы еще не разучились понимать свой организм. Все время потакая собственным вкусовым пристрастиям, мы перестаем распознавать, что для нас полезно, и становимся «глухими» к истинным потребностям тела. Эта «глухота» может выражаться в отсутствии желания пить при явной внутренней жажде. К тому же мы иногда путаем голод и жажду.

– Если я хочу есть, я ем. При чем здесь жажда?

– При том, что и голод, и жажда – это сигналы организма о потребности в энергии. Ее мы получаем не только из пищи, вода тоже превосходный аккумулятор энергии. И достаточное ее количество – одно из условий эффективного высвобождения энергии, заключенной в пище. Жажда и голод часто появляются одновременно, и мы, не умея их различить, едим даже тогда, когда наш организм просит воды. Получается, и едим больше, чем нужно, и то, что съели, хуже усваиваем. Эти излишки пищи вызывают изматывающие расстройства желудка или откладываются «про запас». А вот те, кто перед едой пьет воду, не переедают.

– Звучит убедительно, но для меня не годится, ведь я и так склонен к отекам. И чтобы избавиться от них, принимаю мочегонные.

– Отеки?! Какие бы причины их ни вызывали, ваше тело удерживает воду! А вы ему – мочегонные! Вода сама прекрасное мочегонное. Конечно, если продолжительное обезвоживание привело к сердечной или почечной недостаточности, приучать себя к воде надо постепенно, а не бросаться из огня да в полымя, выпивая по пять литров в день.

– Так сколько и когда пить?

– Начните с одного-двух стаканов в день, постепенно доводя их количество до шести-десяти. И наблюдайте за собой. Научитесь распознавать жажду и удовлетворять ее. Учтите: чем больше воды вы пьете, тем четче ощущаете жажду. Организм, понимая, что его слышат, начинает просить воды сверх привычного минимума. Ваша норма может оказаться больше или меньше названной и может меняться день ото дня. Важно, чтобы она была вашей. А верный критерий – улучшение самочувствия.

Когда пить? Лучше всего за полчаса до еды и через два с половиной после, а также перед сном. И не ждите быстрых результатов. Чем дольше вы «копили» недостаток воды, тем больше времени потребуется вашим клеткам на восстановление.

– А какую воду пить? Не из-под крана же!

– Даже вода из-под крана лучше, чем ее отсутствие. Но можно приготовить поистине целебную воду.

– Приготовить? А хорошего фильтра или минеральной воды не достаточно?

– Можно обойтись и ими. Но все же нет лучшего лекарства, чем то, что заряжено энергией ваших рук. Я расскажу, как готовят талую воду.

– Да, я читал, что в районах, где пьют талую воду – где-нибудь в горах или в Якутии, – больше всего долгожителей.

– Талая вода полезна не только людям. В ней лучше и быстрее прорастают семена, даже «больные»; огурцы, которые поливают талой водой, дают в два раза больше урожая; ее предпочитают многие животные и перелетные птицы; а китихи выводят китят поблизости от айсбергов именно потому, что там есть пресная талая вода.

– Почему же она такая целебная?

– Потому что она резонансна воде, находящейся в наших клетках. И талую, и внутриклеточную воду называют структурированной, упорядоченной. За счет упорядоченной льдоподобной структуры такая вода обладает значительной внутренней энергией, является живой, то есть способна эффективно поддерживать и восстанавливать живые структуры нашего организма. К тому же талая вода препятствует уменьшению содержания воды в клетках – их усыханию, которое происходит с возрастом.

– И чтобы получить эту живую воду, нужно просто заморозить и разморозить обыкновенную водопроводную?

– Вода из морозильника будет отличаться от горной ледниковой, но для нас, городских жителей, это тоже немало. Зимой можно замораживать воду на балконе.

– Так что надо сделать? Поставить кастрюлю с водой в морозильник, а потом оттаять и пить?

– Можно и так. А можно сделать ее еще чище. Ведь в воде есть не очень полезные для нас примеси, например – тяжелая вода (вместо двух атомов водорода она содержит два атома дейтерия) и различные растворенные соли – так называемый рассол.

Тяжелая вода (примерно 150 мг на литр) превращается в лед при +3,8 °C, то есть при искусственном замораживании в холодильнике она замерзает первой, образуя тонкие ажурные пластины по всему объему сосуда и «откладываясь» в виде льда на его дне и стенках. Поэтому через три-четыре часа надо перелить незамерзшую воду в другую емкость, удалить образовавшийся лед, вернуть жидкость обратно в сосуд и снова поставить в холодильник. Рассол же, напротив, из-за повышенной концентрации соли замерзает последним. Когда, примерно через сутки, почти вся вода превратится в лед, в центре под его кромкой останется незамерзшая жидкость – это и есть рассол. Слейте его, проделав в кромке отверстие. (Ради интереса можете слить рассол в прозрачную емкость и посмотреть, от чего вы себя избавили.) Потом дайте льду растаять «своим ходом» и пейте на здоровье. Талая вода сохраняет свою упорядоченную структуру примерно шесть часов, а потом становится просто чистой водой.

– Спасибо за рецепт. Пожалуй, попробую.

– Попробуйте. Ведь, приготовляя структурированную воду, вы заодно «упорядочиваете» и самого себя. А внутренняя дисциплина поможет научиться распознавать и утолять не только жажду тела, но и жажду души!

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Сколько есть?

О качестве продуктов, которые следует есть, чтобы поддержать здоровье, сказано немало. Но оказывается, не менее важно и их количество.

Есть надо, как говорится, «лучше меньше да лучше». Попробуем, опираясь на научные факты и здравый смысл, убедить в этом нашего уважаемого оппонента – Любителя как следует поесть.

– Меня мама еще в детстве учила: чтобы быть сильным и здоровым, надо обильно питаться.

– И каков результат?

– Была молодость, были и сила и здоровье, а теперь… Продукты стали экологически нечистые. Одни нитраты, пестициды, радионуклиды, птичьи гриппы, коровьи бешенства да генетические модификации. Откуда тут здоровью взяться?

– Но весь этот ассортимент вы продолжаете поедать в привычно-обильном количестве?

– А что делать? Если еще и есть мало, так вообще ноги можно протянуть.

– А зачем вы едите?

– ??? Все едят. Как иначе жить-то?

– Конечно, едят для того, чтобы жить. Но у любого действия есть свой смысл. Смысл питания – в противостоянии разрушению жизни. Организм расходует энергию – питание помогает ее восполнить. Составные части организма со временем изнашиваются – пища дает строительный материал для их восстановления.

– Вот-вот. Значит, чем больше я ем, тем более энергичным и обновленным становлюсь.

– Не совсем так. Прежде чем пища станет энергией и строительным материалом, она должна быть усвоена. А это очень сложный, многоэтапный процесс. Сначала съеденный продукт под действием ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) переваривается – распадается на универсальные для всего живого «кирпичики»: глюкозу, аминокислоты и жирные кислоты. Эти кирпичики затем всасываются из ЖКТ в кровь и попадают в печень. Далее они могут быть использованы для восстановительных нужд либо подвергнутся дальнейшему распаду с высвобождением энергии.

Обращаю ваше внимание: на переваривание и всасывание пищи организм тратит свою энергию! Тратит на синтез ферментов, на их высвобождение в пищеварительные «полости», на передвижение пищи по ЖКТ, на всасывание продуктов пищеварения в кровь. Причем на «оплату» всех этих процессов подчас уходит до 90 % будущей энергетической «прибыли», получить которую организм сможет не сразу, а спустя часы после принятия пищи. Только глюкоза, которая может всасываться в кровь уже в полости рта, способна быстро восстановить силы.

– Так вот почему «после сытного обеда полагается поспать»!

– Да. Вялость и сонливость после еды – следствие перераспределения сил в пользу ЖКТ. И чем больше ест человек, тем больше энергии организм тратит на ее усвоение. Но запас прочности у аппарата пищеварения не бесконечен. И рано или поздно наступит момент, когда на усвоение пищи организму уже не будет хватать ни сил, ни средств (например, ферментов)…

– И что тогда?

– В таком случае пища усваивается не полностью и превращается из потенциального источника восстановления жизни, источника энергии и строительного материала, в орудие разрушения жизни – в «похитителя» энергии и в «строительный мусор». Ибо то немногое, что усваивается, дает недостаточно энергии для покрытия «расходов» на обезвреживание и выведение из организма непереваренного мусора. И если человек продолжает много есть, энергетические «долги» продолжают расти… А вы не задумывались, откуда берется энергия на погашение этих «долгов»?

– ???

– Отнимается у других, не менее важных, органов и систем, которые отвечают на этот энергетический «грабеж» сбоями в своей работе. Например, «обесточенность» иммунной системы проявляется в хронической усталости, склонности к аллергиям, инфекционным и раковым заболеваниям; «обесточенность» нервной – в интеллектуальной вялости, заторможенности. Получается замкнутый круг: у человека упадок сил, он пытается восстановить их обильным питанием, но сил становится все меньше и меньше.

– Совсем уж мрачную картину вы нарисовали! Но есть-то хочется! Неужели мой организм настолько глуп, что требует то, что ему заведомо вредно?

– Ваш организм требует то, что ему жизненно необходимо, но чего ему хронически не хватает, несмотря на все ваши старания. А именно – энергию и вполне конкретные структурные элементы (определенные витамины, микроэлементы, аминокислоты, жирные кислоты), причем у разных людей в разное время этот набор может очень отличаться. Да, теоретически они содержатся в пище, но, чтобы их получить, надо разорвать этот замкнутый круг.

– Как?

– Меньше есть.

– Что-то я совсем запутался. Мне и так не хватает энергии и каких-то там элементов, а вы еще и мало есть предлагаете. Откуда я тогда добуду эти энергии и элементы?

– Энергию человек может получать не только из пищи, а что касается элементов… Нет, давайте по порядку. Предлагаю три довода в пользу малоедения: соответственно в структурном, энергетическом и психологическом ключах.

Как организм может сообщить вам, что ему не хватает чего-то определенного, например жирных кислот, содержащихся в оливковом масле? Не может же он на чистом русском языке сказать вам: «Хочу оливкового масла!»

– Не может.

– Однако он пытается до вас достучаться. И самый громкий «стук» – чувство голода. Но этот сигнал очень неспецифический. Как вы на него реагируете?

– Ем, конечно.

– Правильно, едите. Но часто вовсе не то, чего требует ваш организм, а то, что диктуют ваши вкусовые привычки. В результате – пищи много, толку мало и чувство голода по-прежнему с вами. Подобное состояние неудовлетворенности («хочется чего-нибудь эдакого») называется структурным голодом.

– Но как же я могу узнать, чего хочет мой организм?

– В идеале – поголодайте. А если не можете, то хотя бы временно (минимум дней на пять) перейдите на очень умеренное и простое, без всяких гастрономических изысков питание: только каши и овощи без соли, сахара, чая, кофе, мяса, молочных продуктов и т. д.

– И что, организм заговорит человеческим голосом?

– Нет, но у вас появится шанс услышать его собственный голос и понять смысл его просьб.

– Как это произойдет?

– Возможно, вы просто без тени сомнения будете знать, что сегодня вам хочется съесть именно этот продукт, а завтра – какой-то другой (а может, и тот же самый). Ведь именно так ведет себя заболевшее животное: отказывается от пищи, а потом ищет и находит ту единственную травку, которая способна его вылечить.

– И долго мне так поститься?

– Это вы определите сами. Важно войти во вкус, ведь распознавать, что действительно необходимо вашему телу, а чего желает ваша психика, – это возможность лучше узнать себя. Я же вовсе не призываю вас есть меньше, чем требует ваш организм. Я пытаюсь убедить вас попробовать есть меньше, чем требуют ваши желания и привычки. Вы уже знаете, что «чем больше ешь, тем больше хочется». Рискните приобрести свой собственный опыт в обратном – «чем меньше ешь, тем меньше хочется», и тем здоровее становишься.

– Хорошо, но как все-таки с энергией-то быть? Если я стану меньше есть, то на переваривание будет тратиться меньше энергии, но ведь и оставаться ее тоже будет меньше!

– Разные продукты дают нам разное количество энергии, и дело здесь вовсе не в мертвых калориях. Но это тема отдельного разговора. А сейчас разрешите привести второй довод в защиту малоедения – в ключе энергетическом.

До сих пор мы говорили только о физическом теле человека и физических энергиях, призванных противостоять его разрушению и добываемых привычным способом – питанием. Но знания, пришедшие из глубины веков, представляют человека существом гораздо более сложным, не ограниченным одним лишь физическим телом. Современная наука разобрала это тело «по косточкам» и почти не оставила в его анатомии и физиологии белых пятен, но пока что не уловила и не охарактеризовала нечто, делающее это тело живым. Согласно древнему знанию, живым, то есть наполненным энергией, наше физическое тело оказывается благодаря неустанной работе тела энергетического (пранического). Это тело поглощает разные виды энергий из окружающего пространства (в том числе и из потребляемой нами пищи), трансформирует их в подходящую для физического тела форму и питает его. Обратите внимание: количество и качество этих жизненно необходимых нам энергий отнюдь не возрастает с увеличением количества потребляемой пищи. Ибо переедание (равно как и любого рода излишества) лишает энергетическое тело возможности эффективно усваивать энергии и наполнять ими наше физическое тело. В результате упадок сил только усугубляется. Легкое недоедание, напротив, стимулирует энергетическое тело к активному поглощению настолько качественной энергии, что вы будете чувствовать не голод и сонливость, а бодрость, легкость, живость, способность много и плодотворно работать. «Это ли не цель, что всем желанна»?

– Да, звучит весьма заманчиво. И что такое, по-вашему, «легкое недоедание»?

– Это когда вы не «отваливаетесь» от стола, а бодро выходите из-за него, испытывая легкое чувство голода. Потерпите несколько минут, и это чувство пройдет, особенно если переключиться на что-нибудь интересное и важное. Например, представьте себе, что раздается телефонный звонок и отрывает вас от ужина. Вы выходите из-за стола, говорите минут 10–15, возвращаетесь к столу и с удивлением обнаруживаете, что есть уже не хотите.

– Сейчас много пишут о том, что надо работать над собой, заниматься духовными практиками и заботиться в первую очередь о пище для души. А мы с вами все об обычной еде говорим.

– Пришло время для третьего довода. За духовными практиками далеко ходить не надо. Можно работать над собой, совершая даже самые привычные, повседневные действия. Осознанное отношение к питанию способно превратить обычное поглощение пищи в замечательную практику контроля над желаниями, преодоления зависимостей и развития воли. Питайте свое тело, но не питайте его эгоистические желания обладать большим, чем ему необходимо! Поверьте, научившись соблюдать меру в еде, преодолевать жадность и отказываться от лишнего, вы приобретете бесценный опыт борьбы с собственным эгоизмом. Опыт, который вам очень пригодится в жизни. Опыт, который позволит вам вернуть и сохранить здоровье и силу не только тела, но и души.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

Есть или не есть? Размышления о генной инженерии

О генной инженерии говорят сегодня все. Одни связывают с ней надежду на избавление человечества от страданий. Другие считают реальной опасностью, ведущей мир к нравственной и экологической катастрофе. На чьей стороне правда?

Основа генной инженерии – теория гена. Ген – единица наследственной информации, участок ДНК, кодирующий структуру определенного белка, вносящего свой вклад в формирование конкретного свойства живого организма. Цель генной инженерии – изменение свойств этого организма. Метод – введение новых генов, полученных либо от других организмов, либо искусственным путем. Результат – генетически модифицированный, или трансгенный, организм. Результат считается успешным, если свойства организма изменились именно так, как было задумано. И неудачным – если изменились, но не так («сделать хотел грозу…») или не изменились вовсе. Являются ли эти метод, цель и результат принципиально новыми для эволюции природы? И да, и нет. Нет, поскольку обмен генами один из основных механизмов эволюции живых существ. Да, поскольку то, что всегда делала природа, теперь пытается сделать человек.

Трансгенные бактерии

Первым и весьма перспективным объектом генно-инженерных манипуляций стали бактерии, поскольку они:

1) фантастически плодовиты;

2) послушны воле генного инженера, ибо устройство их генетической системы таково, что они отвечают на внедрение новых генов очень быстро и однозначно: есть ген – будет и белок;

3) привычны к чужим генам.

Именно популярностью природной генной инженерии в среде бактерий объясняется их уникальная приспособляемость к самым невероятным условиям. Например, обмениваясь генами, бактерии приобретают способность не только выживать в присутствии антибиотика, но и использовать это направленное против них «оружие» в качестве пищи.

Бактерии обмениваются генами как непосредственно, так и опосредованно – через вирусы. Не исключается и вариант обмена генами между бактериями и высшими организмами.

Задача генных инженеров – выделить или искусственно создать нужный ген и встроить его в бактерию с целью… Цели ученых столь же многочисленны и разнообразны, сколь многочисленны и разнообразны сами бактерии.

Ведутся работы по созданию трансгенных бактерий, которые:

1) поглощают CO2 из атмосферы (снижение парникового эффекта);

2) поедают вещества, загрязняющие почвы и водоемы;

3) производят водород (экологически чистое топливо);

4) синтезируют биодеградируемые пластики, каучук, шелк;

5) прицельно уничтожают насекомых и бактерий, поражающих сельскохозяйственные растения.

В НАСА обсуждается проект создания бактерий, способных перерабатывать марсианский грунт и выделять при этом углекислый газ, – с целью глобального изменения климата на Марсе. Потенциальные астронавты – бактерии, проживающие в Антарктиде.

С рядом поставленных задач бактерии уже справились. Например, более 20 лет трансгенные бактерии успешно производят в промышленных масштабах человеческий инсулин. Генно-инженерными способами получают также интерферон (противовирусный препарат широкого спектра действия), интерлейкин (противораковый препарат) и др.

Об обратной стороне проблемы ученые заговорили почти сразу, как только начались эксперименты по созданию трансгенных организмов. Отец генной инженерии Пол Берг и работавшие с ним ученые опубликовали открытое письмо в журнале «Сайенс» («Наука», США) с призывом приостановить исследования и разработать правила техники безопасности в обращении с трансгенными организмами. Причина – отсутствие стопроцентной гарантии, что измененные бактерии не выберутся из-под надзора исследователей и не пустятся «во все тяжкие». А также – невозможность однозначно предсказать, что будут делать беглецы на свободе и с кем захотят поделиться встроенными в них генами. Например, как будет вести себя не предусмотренная исследователем комбинация из двух изначально безобидных для человека генов, тем более если один из них – ген вируса обезьяны, вызывающий раковое перерождение ее клеток? А главное – ученые в принципе не способны охватить потенциальный «круг общения» трансгенных бактерий, поскольку сейчас им известно не более 10 % всех существующих природных микробов. Может быть, опасения напрасны, ведь за прошедшие три десятка лет ничего страшного не случилось? Или случилось, но мы об этом не знаем? Или пока не случилось, поскольку многие биологические эффекты могут оказаться отсроченными?

Трансгенные растения

Трансгенные растения – плоды многолетних попыток человека изменить свойства созданного природой по своему усмотрению. Шанс встретить эти плоды на собственной тарелке теперь есть у каждого из нас. Для кого они полезны – для желудков покупателей или кошельков производителей? Сторонники широкого внедрения генно-инженерных технологий, позволяющих получать большое количество продуктов быстро и дешево, убеждают, что это поможет накормить голодающий из-за недостатка продуктов мир. Противники считают, что мировой «голодной» проблемой кто-то прикрывает свои экономические интересы. И в подтверждение приводят факты: в голодающих странах экспорт сырья для получения продуктов питания превышает импорт готовых продуктов; темпы роста производства пищевых продуктов превышают рост населения на 16 %.

О том, какие цели все-таки преобладают, можно судить по характеристикам уже созданных трансгенных культур. К ним относятся растения:

1) устойчивые к веществам, уничтожающим сорняки. Например, трансгенная соя компании «Монсанто» устойчива к гербициду – химическому веществу, уничтожающему растительность, – который эта же компания и производит. Результат – максимум урожая при минимуме затрат: распылять гербицид проще, чем выпалывать сорняки;

2) устойчивые к насекомым-вредителям. Такие растения благодаря встроенным бактериальным генам способны вырабатывать собственные средства защиты от вредных насекомых. В результате трансгенные картофель и томаты приобрели устойчивость к колорадскому жуку, хлопчатник – к хлопковой совке, а применение инсектицидов (от лат. insectum – «насекомое» и caedo – «убиваю») – дорогих и токсичных веществ – сократилось на 40–60 %;

3) с удлиненным сроком созревания плодов (не перезревают при транспортировке);

4) декоративные растения (флуоресцирующие цветы, например).

Влияют ли все эти ухищрения на питательную ценность продукта? На вкус, как правило, не влияют. А вот в химический состав могут привносить дополнения, безобидность которых для человека, несмотря на утверждения производителей, вызывает большие сомнения. Недаром все больше людей (особенно в Европе) отдают предпочтение продуктам органического сельского хозяйства.

Чем же грозит человеку использование трансгенных растений?

1. Продукты чужих генов могут негативно влиять на обмен веществ человека.

Например, трансгенная соя характеризуется высокой концентрацией фитоэстрогенов (аналогов женских половых гормонов). Обычная соя с умеренным содержанием фитоэстрогенов предупреждает рак и замедляет процесс старения, но увеличение концентрации этих веществ может привести к преждевременному старению, нарушению процессов полового созревания и развитию злокачественных опухолей половых органов. Трансгенный картофель вызывал у крыс симптомы угнетения иммунной системы, поражения печени, изменений в щитовидной железе и селезенке и уменьшение объема мозга (А. Пуштай, Великобритания). Эти результаты были подтверждены независимой группой 23 ученых из 13 стран мира.

2. Поведение самих генов (в случае их встраивания в геном клеток человека) непредсказуемо. Подобные события маловероятны, но исследования Х. Гилберта (Великобритания) показали, что одна из 3000 бактерий микрофлоры кишечника может захватить ДНК из клеток генетически модифицированной пищи. А в кишечнике человека обитают миллиарды бактерий…

3. Безобидные вирусы-переносчики этих генов способны превратиться в агрессивных возбудителей известных и неизвестных болезней.

4. Опасность для экологии в целом связана с тем, что трансгенные растения могут распорядиться благоприобретениями по собственному усмотрению, а именно: а) поделиться полученными генами с другими растениями и с живущими в почве бактериями, непредсказуемые модификации которых в цели производителя не входили; б) направить встроенное в геном «оружие» не только против вредных, но и против полезных насекомых (например, пчел) и др. В результате и без того хрупкому равновесию в природе может быть нанесен ощутимый удар.

Поэтому возникают сомнения, но не в ценности научных исследований как таковых, а в своевременности их широкомасштабного внедрения. Может быть, плод научного поиска еще не дозрел? И потому как всякий незрелый продукт плохо усваивается природой?

Генотерапия

В получении трансгенных растений заинтересованы в основном производители. Совсем иначе люди относятся к генодиагностике и генотерапии, тем более что в разряд перспективных объектов генно-инженерных технологий входят не только относительно редкие наследственные болезни, но и такие распространенные, как рак и инсульт. Генотерапия – способ лечения заболеваний (как наследственных, так и приобретенных), вызванных нарушением работы генов. Он заключается во введении здоровых генов с целью исправления либо компенсации функций дефектных генов.

Уже достигнут успех (вплоть до полного исчезновения симптомов) в лечении врожденного наследственного иммунодефицита, вызываемого дефектом одного гена, структура которого расшифрована и функция предположительно ясна. В отношении других наследственных и приобретенных болезней успехи не столь очевидны. Связано это в первую очередь с тем, что взаимосвязь между геном и признаком нелинейна и неоднозначна. И чтобы понять, как те или иные нарушения в структуре и/или работе гена приводят к тем или иным сбоям в работе органов и организма в целом, недостаточно знать, где ген находится и как он устроен. Необходимо представлять себе, как регулируется его работа.

Все больше ученых приходит к выводу, что эволюция шла не столько путем изменения количества и структуры генов, сколько путем совершенствования систем управления их работой.

Экспериментальными моделями для изучения этого процесса служат животные. Но! Регуляция активности генов у человека и животных не происходит одинаково. Иначе человек не был бы человеком, ведь, например, 99 % генов человека и мыши совпадают!

Что делать?

Да, в генной инженерии, как и в любом деле, существуют проблемы и порождаемые ими опасности. Да, не стоит спешить с практическим применением технологий, в теоретическом обосновании которых еще слишком много белых пятен. Пока много… Но кто знает, может быть, в будущем эти технологии станут более совершенными, более человечными, будут больше соответствовать законам природы? А может, наука пойдет иным путем и получат развитие иные способы лечения болезней? Хочется верить, что биотехнологии будущего не разделят судьбу открытия атомного ядра… Хочется верить, что наука будущего, какие бы формы она ни приняла, станет наукой для Человека.

А что для этого мы можем сделать уже сейчас, во времена, далекие от идеальных?

Прежде всего – не бояться! В России трансгенных продуктов пока не так много, а в мире уже набирает силу обнадеживающая тенденция к экологически чистому образу жизни, в том числе и питанию. Страх никогда не был эффективной защитой от чего бы то ни было. Если постоянно опасаться трансгенных продуктов, можно отравиться и обычными.

Лучший способ избавиться от страхов – стать независимым от чужих мнений, шаблонов реагирования, «рекламного» менталитета. Не допускать, чтобы кто-то подчинял нашу волю и управлял нашими чувствами и мыслями.

Мы не всегда можем изменить ситуацию, в которой оказались, но всегда можем изменить свое отношение к ней, то есть изменить себя. А для этого предлагаю использовать основной метод генотерапии: найти дефектный «ген» – недостаток, который мешает нам быть самими собой, и не удалять его (как не удаляют и «больные» гены), а компенсировать недостающую функцию. Как? Добавлением в нашу жизнь здорового «гена» – соответствующего достоинства.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

 

«О одиночество, как твой характер крут!»

Об одиночестве с точки зрения естествознания

В каком мире мы живем? Что является движущей силой событий, происходящих вокруг нас? Какова роль человека в этих событиях, можем ли мы что-то поменять в окружающем нас мире, или мы лишь безучастные наблюдатели действия стихийных природных сил?

Ответы на эти вопросы человека интересовали с незапамятных времен. В глубокой древности природные силы олицетворялись божествами; во времена античности в натурфилософских школах Греции рождается метод умозрительного описания мира, когда вместо богов на сцене появляются природные силы – стихии огня, воды и т. п.

В XVII веке в Европе начинает развиваться научный метод познания Природы. Основан он на опыте и разуме: соединение наблюдений и размышлений привели к удивительным успехам в познании мира. Рождается механика Ньютона, благодаря работам Галилея, Коперника, Тихо Браге, Кеплера становится понятным устройство Солнечной системы, молекулярно-кинетическая теория строения вещества блестяще объясняет тепловые явления и дает начало машинной революции в промышленности, раскрываются тайны электричества, магнетизма, тяготения, открывается природа света. Труды Дарвина, Уоллеса и других эволюционистов разбивают библейские представления о постоянстве нашего мира. Приходит век Просвещения – век торжества науки. Кажется, что все проблемы, встающие перед человечеством, можно решить исходя из научного знания.

Однако вряд ли кто-то согласится с тем, что мы в нашем повседневном поведении в основном руководствуемся законами естествознания. Ежедневно мы принимаем множество решений, от достаточно мелких, типа «какого цвета рубашку я сегодня надену», до глобальных, касающихся жизненного пути, типа «не поменять ли мне работу» (жену, квартиру, образ жизни и т. п.). Выбирая тот или иной вариант, мы подчас действуем не рационально, а, скорее, эмоционально, по принципу «надоело», «нравится – не нравится». Рациональные же объяснения сводятся к ссылкам на принятые в обществе нормы поведения, моральные запреты, привычки…

* * *

Получается, что колоссальная часть насущных проблем человека не имеет отношения к научному знанию? Все, зачем нужна наука, сводится к развитию технологий, созданию новых машин, приборов, облегчающих наше физическое существование и обеспечивающих комфорт нашей персоне, и никак не связано с ответами на «вечные вопросы о главном» – о счастье, о любви, о смерти и бессмертии…

Не правда ли, это куб?

Если подчиняться строгим законам формальной логики, то, видимо, такой вывод и следует сделать. Научное, выверенное знание – это лишь маленькие огоньки в окружающей их тьме незнания. Однако даже далекие отблески этих огней помогают нам ориентироваться на довольно большом пространстве.

Наше сознание устроено так, что из фрагментов всегда стремится создать целое. Рассмотрим изображение на рисунке. Без особого напряжения мы видим куб, хотя, формально говоря, ничего, кроме кусочков ломаных линий, на нем не изображено. Так же и из известных нам точно установленных фактов мы складываем полную картину – картину мира, то есть совокупность целостных представлений об устройстве мира, Вселенной, о нашем месте в ней, о наших возможностях, способностях и т. п.; и исходя из этой картины мы строим нашу жизнь.

Насколько достоверны фрагменты, на которые мы опираемся, настолько достоверна и наша картина мира.

* * *

На знании физических законов строится физическая картина мира, которая, хотя формально и не содержит нравственных, эмоциональных и других аспектов, однако вписывается во всеобщую картину мира как «совокупность предметного содержания, которым обладает человек».

Модель атома

Но что знает современный человек даже о физической картине мира? Вернемся к науке XIX века. Помимо того, что она прекрасно описывала обширный круг природных явлений, она обладает замечательной особенностью: ее законы понятны и наглядны. Действительно, в основе классической науки лежат представления о пустом бесконечном пространстве, которое может быть заполнено предметами, никак не влияющими на пространство и не связанными между собой (кроме как силами гравитационного притяжения или электрическими или магнитными силами, которые проявляются в виде полей), время течет равномерно, везде одинаково и независимо от наблюдателей. Есть объекты и наблюдающие их субъекты, объекты ведут себя «объективно» независимо ни от чего, и на любой вопрос об их природе, поведении имеется ясный и однозначный ответ, никак не зависящий от вопрошающего субъекта. Весь наш жизненный опыт свидетельствует о том, что мир наш ровно так и устроен, ну уж по крайней мере пространство, время и предметы; что же касается объективных истин – мы свято верим, что они существуют, просто пока часть из них нам неизвестна. Да так нас, в основном, учат и в средней школе, а часто и в вузах.

И вот такая разделенность мира на взаимно не связанные между собой предметы, существующие в пустом пространстве, которая по принципу, иллюстрируемому рисунком куба, переносится с объектов «мертвой» физической природы и на человека, вносит свою лепту в одну из самых тяжелых проблем современного человека – проблему одиночества, отделенности человека от других людей и от природы. Речь идет не о физической изолированности, отсутствии контактов, а именно о внутреннем одиночестве, разрыве связей на уровне души. Это чувство тяготит нас, дает ощущение ненужности, покинутости человека во Вселенной.

* * *

Но так ли безусловно верны эти представления, как мы в этом уверены? Ведь до эпохи Просвещения господствовали представления о человеке как сыне Природы, о Боге, любящем свое творение и т. п., а сейчас они воспринимаются как просто метафоры. Таким образом, классическая картина мира входит в противоречие с традиционными представлениями о единстве мира, не только материальном, но и духовном.

Однако ряд открытий XX века показал, что наши классические представления о таких фундаментальных понятиях, как пространство, время, вещество, просто неверны. В это трудно поверить – но оказывается, что пространство связано со временем и ведет себя по-разному для разных наблюдателей. Что энергия и масса – лишь разные проявления одной сути, что пространство и время не существуют вечно, а родились когда-то вместе со Вселенной. Эти и множество других открытий сделаны благодаря тому, что ученые смогли заглянуть в такие уголки нашего мира, пространственные и временные масштабы которых несоизмеримо малы или велики по сравнению с привычными нам размерами и ритмами, и оказалось, что физика этих явлений принципиально отлична от классической. И трудность ее осознания в том, что ее законы, в отличие от законов классической науки, начисто лишены очевидности и наглядности.

* * *

Одной из наиболее парадоксальных с точки зрения бытового опыта является физика микромира. Поведение микрочастиц оказалось настолько неожиданным, что физики отказались от попыток «понять» его законы и вместо этого стараются «привыкнуть» к ним. Одним из примеров этого является так называемый парадокс Эйнштейна – Подольского – Розена (ЭПР). Теоретический и экспериментальный анализ этого парадокса свидетельствует о том, что специально приготовленные частицы, физические параметры которых связаны между собой (например, сумма значений параметров первой и второй частицы равны нулю), сохраняют эту связь на сколь угодно далеком расстоянии. Проявляется это в том, что воздействие измерительного прибора на одну частицу при измерении ее параметров тут же сказывается на параметрах второй. Это свойство микрочастиц можно трактовать как единство квантового мира: пара связанных частиц описывается единой математической моделью (общей волновой функцией, квадрат которой дает вероятность обнаружить те или иные значения физических параметров частиц), поэтому изменение одной частицы меняет систему в целом. В принципе, можно предложить классический вариант этой ситуации, который не вызовет удивления: пусть имеется два шара – белый и черный, – упакованных в две коробки. Одну коробку увозят на другой конец Вселенной (это можно сделать мысленно, не тратя средств на путешествие), а вторую открывают; если в ней белый шар, то автоматически и мгновенно становится известно, что в первой – черный. Отличие квантового парадокса ЭПР в том, что до «открытия ящика», то есть до измерения, ни первая, ни вторая частицы НЕ ИМЕЛИ определенных физических характеристик – они их ОДНОВРЕМЕННО ОБРЕТАЮТ в момент измерения (волновая функция, описывающая их взаимосвязанные физические параметры, одновременно схлопывается в две точки, определяющие точные значения параметров).

Приведем еще один мысленный эксперимент, показывающий единство материального мира, который относится уже не к микромасштабам, а ко всему космосу. Это так называемый принцип Э. Маха, простейший вариант которого можно пояснить так: инерциальные свойства тел обусловлены их взаимодействием с бесконечно удаленными большими массами Вселенной. Иными словами: удаление всей массы Вселенной приведет к тому, что вы лишитесь собственной массы. В подтверждение этого принципа проведем следующий мысленный эксперимент. Возьмем два одинаковых тяжелых шара, свяжем их веревкой и заставим крутиться вокруг их общего центра масс – вокруг точки, находящейся в середине веревки. Естественно, веревка натянется – это действуют центробежные силы. Однако если во всей Вселенной есть только эти два шара, то нет никакой возможности убедиться, что шары вращаются, – вращение должно фиксироваться системой координат, а ее не с чем связать! Не ясно, вращаются эти шары или находятся в покое. Из этого сторонники принципа Маха делают вывод о том, что веревка не будет натянута – инертные свойства шаров исчезнут.

Эти два небольших эпизода из области физики дают нам возможность несколько более глубоко взглянуть на окружающий нас мир, все еще полный загадок и тайн, и понять, что мы не столь уж независимы от всего творящегося вокруг нас.

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ