Как история нас достает - раздел История, Внутренняя рыба. История человеческого тела с древнейших времен до наших дней
Однажды Моя Коленка Раздулась До Размеров Грейпфрута, И Одном...
Однажды моя коленка раздулась до размеров грейпфрута, и одному из моих коллег из отделения хирургии пришлось долго мять и сгибать ее, чтобы понять, растяжение ли это, или разрыв одной из связок, или повреждение хрящевых прокладок внутри сустава. Этот осмотр и последовавшая за ним магнитно‑резонансная томография выявили разрыв мениска – возможно, следствие двадцати пяти лет блужданий с рюкзаком по скалам и каменным осыпям. Повреждая коленный сустав, мы обычно повреждаем одну или несколько из трех его структур: внутренний мениск, внутреннюю боковую связку или переднюю крестообразную связку. Повреждения этих трех структур коленного сустава случаются так часто, что врачи между собой называют эти структуры «несчастной триадой». Это яркое свидетельство того, что носить в себе рыбу не всегда приятно.
За то, что мы стали людьми, приходится расплачиваться. Мы платим определенную цену за обладание своим исключительным набором признаков – способностью говорить, думать, работать руками и ходить на двух ногах. Это неизбежное следствие заключенного внутри нас древа жизни.
Представьте себе, что кто‑нибудь постарался бы переделать «фольксваген‑жук» так, чтобы он мог развивать скорость 250 километров в час. В 1933 году Адольф Гитлер поручил конструктору Фердинанду Порше разработать автомобиль, который был бы недорогим, развивал скорость до 100 километров в час и мог служить надежным средством транспорта для средней немецкой семьи. В результате появился легендарный «фольксваген‑жук». Эта история и условия, поставленные Гитлером, накладывают определенные ограничения на возможности модификации этого автомобиля. Сегодня его конструкция допускает переналадку лишь до определенных пределов, после которых начнутся серьезные проблемы.
Во многом люди похожи на рыб, прошедших тюнинг – как «фольксваген‑жук» для участия в гонках. Возьмем план строения рыбы, переоборудуем его, чтобы получить млекопитающее, а затем постепенно модифицируем это млекопитающее так, чтобы оно могло ходить на двух ногах, говорить, думать и управлять тончайшими движениями своих пальцев, – и мы неизбежно столкнемся с рядом проблем. Переделывать рыбу, ничего не платя за это, можно лишь до определенных пределов. В мире, который был бы продуктом идеального замысла, а не долгой и непростой истории, нам не пришлось бы страдать от множества разных болезней, начиная с геморроя и заканчивая раком.
Нигде наша история не проявляется так отчетливо, как в изгибах, извивах и поворотах наших артерий, вен и нервов. Если проследить путь некоторых нервов, мы увидим, что они странным образом петляют вокруг определенных органов, следуя поначалу в одном направлении лишь затем, чтобы потом причудливо изогнуться и привести в совсем неожиданное место. Эти изгибы и извивы представляют собой поразительные порождения нашего прошлого, которые, как нам предстоит убедиться, нередко создают нам проблемы, например такие, как икота или грыжа. И это лишь два из многих примеров того, как прошлое дает о себе знать, сказываясь на нашем здоровье.
В разные времена наши предки жили в древних океанах, в мелководных реках и в саваннах, но не в офисных зданиях, не на горнолыжных курортах и не на теннисных кортах. Мы не приспособлены для того, чтобы жить больше 80 лет, сидеть на ягодицах по десять часов в день и есть пирожные. Не приспособлены мы и для того, чтобы играть в футбол. Эти противоречия между нашим прошлым и нашим человеческим настоящим означают, что наши тела обречены нередко ломаться определенным предсказуемым образом.
У всех болезней, от которых мы страдаем, есть некоторая историческая составляющая. Примеры, которые мы сейчас разберем, покажут нам, как разные ветви заключенного в нас древа жизни, от микробов до рыб, амфибий и, наконец, древних людей, достают до нас из прошлого и сказываются на нашем здоровье. Каждый из этих примеров показывает, что мы не были устроены согласно некому рациональному замыслу, но возникли в ходе долгой и непростой истории.
Все темы данного раздела:
Добываем ископаемые – видим самих себя
Впервые я увидел одну из тех рыб, что сохранились внутри нас, снежным июльским днем, исследуя породы возрастом 375 миллионов лет на острове Элсмир, около 80° северной широты. Вместе
Обратимся к рыбам
Во времена Оуэна и Дарвина пропасть между плавниками рыб и конечностями наземных позвоночных казалась почти непреодолимой. Между этими органами нет никакого очевидного сходства. Сна
Открытие пальцев и запястий рыб
Как‑то раз в 1995 году мы с Тедом Дешлером вернулись домой в Филадельфию, после того как проехали по всей центральной Пенсильвании в поисках новых дорожно‑строительных р
Создавая руки
Наши конечности трехмерны – у них есть верх и низ, сторона мизинца и сторона большого пальца, основание и конец. Кости на конце конечности – в пальцах – отличаются от костей внутри
Рецепт на ДНК
Эту работу выполняло уже новое поколение ученых. До девяностых годов прошлого века, когда стали доступны новые молекулярные технологии, ученым не удавалось выяснить, какие гены упра
Дадим акуле руку
Рэнди Дан пришел в мою лабораторию с простой, но довольно изящной идеей: обработать эмбрионы скатов так же, как Кпифф Тейбин обрабатывал куриные яйца. Замысел Рэнди состоял в том, ч
Зубы и кости – что крепче?
Практически само собой разумеется, что зубы выделяются из других органов своей исключительной твердостью. Зубы должны быть крепче, чем кусочки пищи, которые с их помощью перемалываю
Зубы, железы и перья
Появление зубов не только знаменовало собой начало нового способа существования, но и открывало новый путь для развития органов. Зубы развиваются за счет взаимодействия двух слоев т
Беспорядок в головах
Анатомия головы не только сложна, но и труднодоступна для изучения, потому что ее ткани, в отличие от других частей нашего тела, заключены в костяную коробку черепа. Чтобы увидеть н
Суть в эмбрионах
В самом начале головы ни у кого из нас нет. Новый организм возникает, когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются, образуя новую клетку – оплодотворенную яйцеклетку (зиготу). В течени
Внутренняя акула
Есть немало анекдотов про адвокатов, суть которых в том, что адвокаты – это особо ненасытная разновидность акул. Когда я преподавал эмбриологию, был популярен один из таких анекдото
Гены жаберных дуг
В течение первых нескольких недель после зачатия в клетках жаберных дуг зародыша и во всех тканях, из которых впоследствии образуется наш мозг, последовательно включаются и выключаю
Идем по головам: от безголовых морских чудищ до наших головастых предков
Но почему мы так подробно останавливаемся на лягушках и акулах? Почему не сравниваем строение нашей головы со строением других животных, например насекомых или червей? Но стоит ли э
Общий план: сравним эмбрионы
Я поступил в магистратуру, собираясь изучать ископаемых млекопитающих, а через три года уже работал над диссертацией, посвященной рыбам и амфибиям. Я сбился с пути истинного, если м
Эксперименты с эмбрионами
Вначале XX века биологи задались фундаментальными вопросами о строении и развитии организмов. Где именно в эмбрионах хранится информация о пути их развития? Содержится ли она в кажд
О мухах и людях
Карл Бэр следил за развитием эмбрионов, сравнивал один вид с другим и выявлял фундаментальные черты строения живых организмов. Мангольд и Шпеман, чтобы узнать, как из тканей эмбрион
ДНК и организатор
В то время, когда Шпеману была присуждена Нобелевская премия, вокруг организатора был большой ажиотаж. Ученые искали загадочное вещество, действие которого могло бы определять в про
Внутренняя актиния
Одно дело – сравнивать наши тела с телами лягушек и рыб. Между нами есть немало черт вполне заметного сходства: у нас у всех есть позвоночник, конечности, голова и так далее. Но что
Поиск доказательств: где тело?
Далеко не каждый комок клеток заслуживает почетного звания тела. Бактериальный мат или группа клеток кожи – нечто совсем иное, чем объединение клеток, которое мы называем телом мног
В поисках тела
Мысль, которая не позволяет всем нам – червям, рыбам и людям – слишком возгордиться: большая часть истории жизни была историей одноклеточных организмов. Почти все, о чем мы говорили
Тело как улика
По фотографиям докембрийских дисков, пальмовых листьев и лент никак нельзя понять, как много в этих организмах уже было от наших собственных тел. Казалось бы, что может быть общего
Бодибилдинг для капель
Что общего между телом профессора и каплей? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим самых примитивных животных, обитающих сегодня на нашей планете.
Одно из них не
Молекулы – светоуловители
Самое главное для работы клеток‑светоуловителей – это процессы, происходящие в молекулах определенного вещества, которые, собственно, и улавливают свет. Когда свет попадает на
Среднее ухо – три слуховые косточки
Млекопитающие – существа особенные. Волосяной покров и молочные железы отличают нас, млекопитающих, от всех других живых организмов. Но многие, пожалуй, удивятся, если узнают, что с
Внутреннее ухо – движение желе и колебание волосков
Представьте себе, что мы заходим в слуховой проход, проходим сквозь барабанную перепонку, мимо трех косточек среднего уха и оказываемся глубоко внутри черепа. Здесь расположено внут
Медузы и происхождение глаз и ушей
Подобно ответственному за развитие глаз гену Pax 6, который мы уже обсуждали, Pax 2 , в свою очередь, – один из главных генов, необходимых для развития ушей. Примечате
Внутренний зоопарк
Я впервые приобщился к миру науки в 1980 году еще студентом колледжа, решив подработать волонтером в Американском музее естественной истории в Нью‑Йорке. Это была для меня зам
Еще одна прогулка по зоопарку – на сей раз подольше
Как мы с вами уже убедились, наши тела устроены далеко не случайно. Здесь я использую слово «случайно» в особом значении: я имею в виду, что строение нашего тела далеко не случайным
Наследие охотников и собирателей: ожирение, сердечные заболевания и геморрой
Наши далекие предки‑рыбы активно охотились в древних океанах и реках. Предки чуть менее дальние, амфибии, рептилии и млекопитающие, тоже были активными хищниками и добывали ра
Наследие приматов: речь достается недешево
Способность разговаривать досталась нам дорогой ценой. За эту способность мы расплачиваемся риском умереть от остановки дыхания во время сна или подавившись какой‑нибудь пищей
Наследие рыб и головастиков: икота
Икота – неприятность, восходящая корнями к истории, роднящей нас с рыбами и головастиками.
Если что‑то и может нас в связи с этим утешить, так это то, что наше несчас
Наследие акул: грыжи
Наша предрасположенность к грыжам, по крайней мере к тем из них, что возникают в области паха, вызвана тем, что наш организм представляет собой бывшее рыбье тело, превращенное в тел
Наследие микробов: митохондриальные заболевания
Митохондрии есть в каждой клетке нашего тела, и везде они выполняют ряд важнейших функций. Самая известная из этих их функций состоит в том, чтобы из кислорода и сахаров получать эн
Послесловие
У меня растут двое детей, и в последние годы я немало времени провожу с ними в музеях, зоопарках и океанариумах. Для меня это необычный опыт – приходить туда в качестве посетителя,
Интернет‑ресурсы
Дополнительные сведения по обсуждаемым в этой книге вопросам можно также найти на следующих сайтах, заслуживающих доверия и регулярно обновляющихся.
http://www.ucmp.berkele
Благодарности
Все иллюстрации, кроме отмеченных особо, выполнила Капи (Каллиопи) Монойос (www.kalliopimonoyios.com). Капи читала черновые варианты рукописи этой книги и не только помогла улучшить
Комментарии
О том, как результаты палеонтологических экспедиций позволяют судить о важнейших вопросах биологии и геологии, см.: М. Novacek, Dinosaurs of the Flaming Cliff
Новости и инфо для студентов