Обзор научных свершений месяца, имеющих прямое или косвенное отношение к заветным тайнам бытия

Праздник Новый год особо любим в России, потому что предоставляет отличный повод перестать злиться по пустякам и задуматься о жизни вообще. Причем задуматься именно так, как любят русские — не опираясь ни на какую фактическую базу, багаж знаний, религиозные или мировоззренческие установки, по-дилетантски, на ровном месте вдруг встать и задуматься. Будто вчера родились.

И мы, боже упаси, не станем вам мешать, тормошить за плечо или бибикать, мол, зеленая стрелка, короткий светофор. Просто подкинем вам несколько пунктов, которые если и не направят ваши размышления в конструктивное русло (с чего бы вдруг?), то, по крайней мере, украсят их забавными виньетками. Итак, что мы имеем вам сообщить о тайне жизни?

Этюд первый. Как начинается жизнь

Группа ученых из Европейской молекулярно-биологической лаборатории научилась снимать делящиеся клетки зародыша млекопитающих. Сложность в том, что эти клетки очень чувствительны к свету, и, чтобы не мешать им делиться, надо освещать их не целиком, а тонкими слоями — потому и называется это «световым листом» (light sheet microscopy).

Вот как выглядит самое начало мышиной жизни — от оплодотворенной яйцеклетки до шарика из 16 клеток-бластоцитов.Это завораживает. Сам автор заметки смотрел ролик много раз. Обратите внимание, как перед самым делением в клеточной гуще вдруг на мгновение проступают вздувшиеся митотические хромосомы.

В самом конце ролика происходит довольно важное (с точки зрения мыши) событие. Когда число клеток увеличивается от 8 до 16, они перестают быть равноправными. Биологи называют это клеточной дифференцировкой. Восемь клеток, оказавшихся снаружи, после этого момента обречены стать мышиной плацентой: они никогда не увидят солнечного света и не услышат писка новорожденных мышат. А вот восемь внутренних клеток станут, собственно, мышью. На этом ролике для вашего удобства они помечены красным.Сами эти восемь клеток пока равноправны. Какая из них даст начало мышиному мозгу, какая хвосту, а какая — половым клеткам (то есть протянет ниточку к будущим поколениям), на данном этапе непредсказуемо. Это зависит, в частности, от того, как будущая мышь прикрепится к маточному эпителию. Впрочем, вот эти конкретные клетки, которые снимались в фильме, никакую ниточку к будущим поколениям не протянут: они росли в культуре, и сразу по окончании съемки их, скорее всего, вылили в лабораторный слив. И это тоже жизнь.

Этюд второй. Где бывает жизнь

Шотландский городок Сент-Эндрюс, что под Эдинбургом, знаменит на весь мир своим полем для гольфа (возможно, старейшим в мире). Однако человек с красивым шотландским именем Дункан Форган, работающий в Университете Сент-Эндрюса, игре в гольф отчего-то предпочитает научные штудии. Он и его коллеги по этому странному хобби симулировали на компьютере развитие сразу нескольких галактик (нашего Млечного пути, туманности Андромеда и Магеллановых облаков).Их, собственно, интересовало, где там могут образоваться звезды, благоприятствующие развитию жизни. В середине галактик, например, звезды слишком часто взрываются как сверхновые, и любой зародыш жизни в обширных окрестностях такой звезды будет немедленно сожжен заживо.

Не будем более интриговать читателя и признаемся, что наиболее вероятные обиталища инопланетной жизни — внешняя кромка спиральных галактических рукавов. Отсюда следует, что мы с вами живем в отнюдь не оптимальном регионе нашей собственной галактики. Мы скорее находимся на внутренней границе пригодного для жизни ареала, слишком уж близко к центру. Возможно, когда к нам сюда прилетят первые инопланетяне, им будет прикольно увидеть на ночном небе наш Млечный путь: у них-то он, вероятнее всего, не опоясывает весь небосвод, а пересекает только одно полушарие. Я тут не имею в виду ребят из Магеллановых облаков: им-то видно всю нашу галактику снаружи, включая черную дыру в сердцевине, а это уж точно более впечатляющее зрелище, чем белесые разводы в ночном небе.

Этюд третий. Где не бывает жизни?

На Сатурне, например. Зато там происходит вот что. Там, внутри планеты, водород и гелий превращаются в жидкость. Еще глубже давление увеличивается настолько, что водород становится металлом и начинает проводить электричество. Гелий при этом просто присутствует в нем в качестве добавки (примерно как жир в молоке). Но еще глубже давление уже так высоко, что это «молоко» сворачивается: гелий собирается в капли и начинает падать в самый центр планеты. Металлический водород остается сверху, как творог на поверхности скисшего молока.

Этот гелиевый дождь идет внутри Сатурна черт знает как давно, и его еще надолго хватит. Падая под действием гравитации, капли гелия выделяют энергию. Именно благодаря этой энергии, видимо, Сатурн светит примерно в полтора раза ярче, чем ему следовало бы, если бы он просто отражал лучи Солнца.

Все вышеизложенное — не факт, а очень правдоподобная гипотеза. И она стала еще правдоподобнее, когда физики из Ливерморской лаборатории в Калифорнии воспроизвели этот процесс у нас на Земле, в маленькой капле смеси гелия и водорода между двумя кристаллами алмаза. Они не только убедились, что так действительно бывает, но и с удивлением обнаружили, что для этого вовсе не нужны такие уж низкие температуры, как считалось раньше. Похоже, гелиевый дождь может идти не только на Сатурне, но и на Юпитере.

Все это, конечно, не очень напоминает ландшафт, пригодный для возникновения жизни. Но посмотрим с другой стороны. Например, с точки зрения воображаемого сатурнианского физика. Этот водородно-гелиевый чувак вполне может сообразить, что на жидко-твердой, не слишком перегретой планете вроде Земли могут происходить странные фокусы с электронами. Физические процессы (свет солнца, например) будут забрасывать электроны на высокий энергетический уровень. А в плотной и разнообразной по составу среде других доступных для электрона уровней должно быть очень-очень много, поэтому электроны будут съезжать вниз постепенно, высвобождая энергию очень маленькими порциями и делясь ею с соседями. Он, конечно, не допрет, что у нас это называется «жизнь», но может смекнуть, что из этого вполне может получиться нечто странное и достаточно сложное. Как минимум «химия», которой он, бедолага, в своем странном мире — построенном по причудливым законам физики конденсированных сред и сверхнизких температур — никогда не видывал.

Ну так вот: на Сатурне тоже происходит нечто довольно сложное — такое, чего мы никогда не видывали. Не будем больше строить беспочвенные догадки о существовании там водородно-гелиевого физика, просто запомним, что во Вселенной бывает всякое, и о многом из этого всякого мы с вами пока не имеем ни малейшего представления.

Этюд четвертый. О счастье

1. Лучше быть богатым и здоровым, чем бедным и больным — это аксиома.

2. Быть богатым и здоровым — это и есть счастье (это очевидное следствие из вышеприведенной аксиомы).

3. Чем человек счастливее, тем он здоровее. А вот это уже неочевидное утверждение. Согласно последним данным, оно и вовсе неверное.

Группа ученых из Оксфорда опубликовала в медицинском журнале «Ланцет» статью, основанную на длительном (в течение трех лет) исследовании одного миллиона британских женщин. Это не так уж сложно, когда в каждой поликлинике компьютер. Английских тетенек, сидящих в очереди к врачу, периодически просили заполнить анкету, где спрашивали о здоровье и о деталях личной жизни. 44% говорили, что они вполне довольны жизнью, 17% объявили себя глубоко несчастными. Если верить анкетам, их несчастье очень сильно корреллировало с проблемами со здоровьем.

Однако мало ли что женщина говорит о себе, есть ведь и объективный критерий. На протяжении исследования 4% дам отошли в лучший мир. И вот тут ни малейшей корреляции со счастьем замечено не было. Смерть косила aequo pede, как выразился Гораций, и счастливых, и несчастных. Что бы там ни говорили другие врачи о связи стресса и сердечно-сосудистых заболеваний, или, к примеру, рака, счастливые участницы исследования имели ровно те же шансы умереть от них, что и те, которые в своих анкетах ныли и жаловались на житейскую беспросветку. Хотя эти последние теперь, задним числом, выглядят, конечно, гораздо глупее, раз уж все равно все умерли.

Ну так вот мы и говорим: хватит жаловаться и доброго вам здоровья. Однако есть и менее очевидный вывод: если вам все же нравится сокрушаться и воздевать руки к пустым небесам, ни в чем себе не отказывайте. Никакой дополнительной нагрузки на систему общественного здравоохранения эта ваша причуда не повлечет. Подробнее читайте в New York Times.

Этюд пятый. О радостях жизни

Счастье и радости жизни — не одно и то же. В первом случае, подобно Фаусту, кричишь: «Verweile doch! Du bist so schön!», во втором — наоборот, жрешь и никак не можешь насытиться. Именно второму случаю посвящена работа психологов(кстати, урожденных соотечественников Гете) из Мичигана. Они пытались выяснить, почему люди «подсаживаются» на определенные виды пищи, как будто это не пища, а шмаль. Они провели масштабный опрос и составили список блюд, наиболее часто приносящих людям радость. Список возглавили пицца, шоколад, мороженое и картошка фри. В самом низу списка — огурцы и морковка.

Как и следовало ожидать, наркотические свойства пищи абсолютно коррелировали с содержанием легкодоступных жиров и простых углеводов (гликемической нагрузкой). Больше ничего интересного в этой работе нет. Мы приводим ее лишь для того, чтобы намекнуть: если вы чересчур фанатеете от пиццы, имейте в виду, что это как-то до неприличия типично и уже описано психологами. Попробуйте поискать в себе какие-нибудь глубины. Возможно там, в глубинах, найдутся менее банальные радости, которые и составят вашу неповторимую индивидуальность.

Как, например, у участников следующего исследования. Исследование также проводилось соотечественниками Гете, на этот раз в Любеке. Оно посвящено индексам цитируемости. Дело в том, что для большинства ученых очень важно опубликоваться в журнале с высоким рейтингом. Они прямо буквально живут и дышат тем, как напечатают статью в самом рейтинговом журнале. Это, разумеется, принесет им славу и карьерный успех; но, похоже, на повседневном уровне радость им приносит сама публикация. То есть, как участники предыдущего исследования жаждали налопаться пиццы, так эти ребята хотят тиснуть статью в Nature.

Исследователи заподозрили, что рейтинговые публикации должны непосредственно активировать в мозгу ученых примитивные механизмы вознаграждения. Чтобы доказать это, они взяли 35 нейробиологов из университета Марбурга, причем заранее познакомились с их исследованиями и научными интересами. Мозги нейробиологов были подвергнуты сканированию, в то время как коварные исследователи, в частности, показывали им сфабрикованные титульные листы их «публикаций» в престижных (и не очень) журналах — с их именем на первом месте и названием, более-менее соответствующим области работы. Играли и в более сложные игры — интересующиеся могут пройти по ссылке.

Главный результат таков: рейтинговая публикация активировала в мозгах незадачливых нейробиологов ровно те же структуры (нуклеус аккумбенс, или прилежащее ядро), что вспыхивают ярким светом у шимпанзе, рассчитывающего получить банан, или у наркомана при виде дорожки. Никакое глубокое знание нейробиологии не помогло ребятам подавить эту примитивную реакцию собственного мозга.

Интересно, что одного участника пришлось исключить из выборки: он все время норовил заснуть и вообще проявлял на удивление мало интереса ко всей затее. По странному совпадению, именно этот ученый — единственный из всех — был трудоустроен на пожизненной позиции. Видимо, его радости жизни переместились в еще более возвышенные сферы чистого знания. Или, напротив, сместились обратно в область мороженого, пиццы и картошки фри.

Этюд шестой. О шуме дождя

Первые пять этюдов получились по-научному суховаты, теперь надо уравновесить их чем-то поэтичным. Считается, что очень поэтичен шум дождя.

Особенно в Индии, когда весной первые капли прибивают к земле оранжевую пыль, и на дорогу прямо перед вашим скутером вполне может выползти офигевший от счастья двухметровый питон. Все радуются долгожданному дождю, потому что, когда дождь, еды в природе гораздо больше. Многие зверюшки стараются подгадать так, чтобы именно к сезону дождей вывести потомство. Им чужда лирика — это всего лишь меркантильный расчет.

Но кое-кому лирика не чужда, и это озадачивает ученых. Например, индийские собаки вместо того, чтобы приурочить к сезону дождей рождение щенков, делают все наоборот: когда начинается дождь, они, грубо говоря, совокупляются. Что может быть лучше секса под мерный перестук капель? Но это мы с вами так думаем, а собаки-то зачем это делают? Эту проблему поставили перед собой индийские ученые — и блистательно ее разрешили.

Оказывается, романтический настрой у собаки — что у суки, что у кобеля — очень зависит от обоняния. Романтика, скажем так, растворена в воздухе, и надо ее унюхать. Но в сухой сезон в Калькутте (именно там проходили наблюдения) в воздухе растворено очень много всего, кроме романтики. Другими словами, там стоит жуткая вонь, которая забивает в собаке всю ее робкую тягу к любви. И вот тут на помощь приходит дождь, который очищает воздух от паразитных запахов. Собачки чувствуют настроение друг друга, у сук начинается течка, аромат плывет в свежем воздухе, и понеслась.

А у людей все по-другому: во время первых майских гроз они нюхают не друг друга, а разлившееся в воздухе обещание счастья, хотя нередко ровно с тем же результатом. Все это у нас наверняка тоже будет буквально через несколько месяцев. Не так уж и долго ждать, особенно если посвятить это время размышлениям о жизни. Надеемся, что эта заметка дала вам для этого достаточно фактического материала.

Алексей Алексенко