Все в твоей голове. Экстремальные испытания возможностей человеческого тела и разума - Скотт Карни

Он привел данные финского исследования, проведенного в 1981 году, в ходе которого специалист в области анатомии сравнивал результаты аутопсии чернорабочих. Рабочие относились к двух разным группам: те, кто круглый год работал в помещении, и те, кто трудился под открытым небом. Известно, что зимы в Финляндии суровые, условия совпадают с теми, в которых зимой жили неандертальцы. В рамках исследования сравнивалась концентрация бурой жировой ткани у двух групп рабочих — оказалось, что у тех, кто большую часть времени находился на улице, ее запасы были значительно больше. У них было столько бурого жира, что его запасы пропорционально соответствовали тем объемам, которыми обладают дикие млекопитающие. Единственным исключением был один рабочий, умерший летом. Опираясь на эти данные, Стигман сделал вывод о том, что содержание бурой жировой ткани зависит от сезона и что если регулярно подвергать себя воздействиям окружающей среды, то в холодных условиях запасы бурой жировой ткани нарастают, уменьшаясь, когда становится тепло. Стигман признавал, что в промышленно развитых странах люди живут в условиях, которые никак не способствуют наращиванию запасов бурого жира.

Дело вовсе не в том, что содержание бурой жировой ткани естественным образом сокращается по мере взросления человека, а в том, что организму нет смысла расходовать энергию на накапливание бурого жира, если он проживает там, где постоянно царит лето. Хотя неандертальцы кое-чего достигли в технологическом отношении, они все же зависели от погоды, и вполне логично, что в результате почти постоянного воздействия холода у них повышалось содержание бурой жировой ткани.

Как и многие новаторские научные работы, исследование Стигмана намного опередило свое время, поэтому в ученых кругах на него не обратили почти никакого внимания. По крайней мере, отчасти это было связано с тем, что определить содержание бурого жира у живого человека — невероятно сложная задача, а в то время, когда Стигман писал свою статью, даже невыполнимая.

Тем не менее Стигман не первый, кто попытался разгадать секрет тепла, образующегося в организме. Уже с 1930-х годов антропологи проводили масштабные исследования в области адаптации к холоду у коренных народов по всему миру. В то время техники проведения исследований были примитивны и зачастую состояли в том, что обгоревший исследователь в тропическом шлеме пытался убедить какого-нибудь доверчивого аборигена постоять на холоде или прыгнуть в ледяную воду, вставив себе ректальный термометр. Можно вообразить себе, как выглядела эта сцена. Однако все это проделывалось во имя науки, и как бы ни выглядело их общение с аборигенами, исследователи выявили на удивление много биологических стратегий, используемых туземцами для сохранения тепла.

В норвежской части Лапландии, за Полярным кругом, один ученый обнаружил, что у местных оленеводов в ответ на холод происходит невероятно мощный сосудистый спазм, при этом, когда они ночуют на снегу, центральная температура у них выраженно понижается. По-видимому, саами нашли способ не беспокоиться о том, что замерзнут, ведь порог наступления гипотермии у них гораздо выше. Однако оказалось, что народности, проживающие за Полярным кругом, используют разные стратегии выживания в арктическом климате. В ходе такого же испытания у эскимосов, живущих в Северной Канаде, наблюдалась значительная потеря тепла. В результате чего ученые предположили, что эскимосы способны пассивно ускорять обмен веществ.

Кроме того, во время погружения в холодную воду руки у эскимосов оставались теплыми, а значит, у них замедленная сосудосуживающая реакция. Такая стратегия адаптации подразумевает, что благодаря понижению центральной температуры руки более подвижны.

Антрополог Г. Т. Хаммел, в 1950-х годах изучавший аборигенов центральной австралийской пустыни, заметил, что члены племени, хотя и были без одежды, спали под открытым небом всю зиму, когда температура по ночам опускается ниже нуля. Спали они на голой земле, а от воющих ветров их защищали лишь кусты. Пока аборигены спали, Хаммел измерил у них температуру кожи — на ощупь они были холоднее европейских исследователей, которые их изучали. У аборигенов была не только более сильная сосудосуживающая реакция, но и тела их почему-то (загадочным образом) теряли меньше тепла, чем у контрольной группы европейцев. Между тем у бушменов Калахари, живущих в Африке в поразительно сходных условиях, не наблюдалось ни дрожи, ни каких-либо признаков сужения сосудов, а значит, всю ночь у них сохранялась нормальная температура кожи.

Исследования эскимосов, саамов, калахари и австралийских аборигенов показали, что человеческое тело, чтобы справиться с условиями окружающей среды, не ограничивается одной-единственной стратегией, а для противостояния экстремальным погодным условиям берет на вооружение один из множества вариантов.

Хотя некоторые антропологи были бы только рады провести всю свою жизнь, ощупывая и обшаривая туземцев по всему миру — ведь они кладезь информации, — к 1960-м годам золотой век биологических исследований завершился. К тому времени почти не осталось первобытных народов — они были либо завоеваны, либо попросту прельстились благами западной цивилизации. И получить достоверные данные о возможных биологических особенностях первобытных людей было невозможно. Кроме того, когда было обнаружено, что у коренных народов наблюдается повышенная метаболическая активность, ее точные причины нельзя было определить без позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии.

Но в общих чертах, в ходе исследований термогенеза, было выявлено четыре основные стратегии, которые организм использует для противостояния холоду.

Люди могут ускорять обмен веществ за счет дрожи; они могут сохранять тепло за счет некоего пассивного метаболического механизма; или же они могут перенаправлять кровь к внутренним органам, перекрывая артерии в конечностях. Наконец, как чаще всего и происходит у тех, кто живет в холодном климате, в организме накапливается большее содержание обычного белого жира, который служит теплоизолятором и в первую очередь помогает приостановить потерю тепла. Антропологи считали, что возникновение разных стратегий — результат генетических адаптаций, которые передались нам от людей, рожденных в разных природных условиях, и необязательно говорят о возникших в процессе эволюции способностях, общих для всех людей. К 2009 году гипотеза Стигмана уже было нашла неожиданную поддержку, однако новые научные данные со всей вероятностью могли перевернуть всю теорию о термогенезе человека с ног на голову.

К тому времени онкологические центры по всей Европе и Соединенным Штатам были повсеместно оборудованы позитронно-эмиссионными и компьютерными томографами. Однако перед онкологами встала непредвиденная техническая проблема. Эти томографы выполняют своего рода ядерную визуальную диагностику, в ходе которой выявляется метаболическая активность. Чтобы провести эту диагностику, врач вводит пациенту радиоактивную краску, которая циркулирует по организму, где ее поглощают особо активные клетки, — это очень эффективно при диагностике ранних стадий рака. Томограф практически в режиме реального времени размечает, где пропадает след краски. Но в попытках выявить признаки рака позитронно-эмиссионные томографы примерно в 7 % случаев выдавали нечеткие изображения похожих на рак областей в районе плеч и грудной клетки. Однако, когда врачи делали биопсию опасных участков, они не находили того, что искали. Поэтому гарвардский ученый Аарон Сайпресс изучил 3640 томограмм, пытаясь выяснить, что же на самом деле скрывается под этими бесформенными кляксами. Сравнив изображения с малоизвестными руководствами по анатомии, он обнаружил, что эти кляксы точно соответствовали тем областям, которые анатом в далеком 1972 году определил как место отложения «пассивного» бурого жира.