Чтобы поддерживать мозг в форме, приходится постоянно устранять максимально большое количество синапсов, что мозг и делает за нас во сне. Выполняя это, он обеспечивает состояние, в котором почти все клетки головного мозга одновременно возбуждаются или остаются в состоянии покоя, в результате чего возникают отличные биохимические условия для уничтожения синапсов.
Исследователи пришли к выводу, что первоначальный смысл сна – это «облегчение способности синапсов принимать ту или иную форму», что можно выразить и так: «сон создан для поддержки обучения». По этой причине настоятельно рекомендуется непродолжительный послеобеденный сон, к которому мы охотно прибегали бы, если б нам постоянно не мешали. Потребность вздремнуть расценивается многими как стремление побездельничать, а задремавшие на рабочем месте – как злостные нарушители дисциплины, однако на основе новейших исследований появились совершенно иные представления. И некоторые фирмы в США и Японии предоставляют своим сотрудникам время и место, дабы те «немного вздремнули». Теперь мы – с научной точки зрения! – понимаем то, что еще раньше, возможно, на собственном опыте, испытал американский писатель Джон Стейнбек, который утверждал: «Творчество начинается с паузы». Спите, когда вам хочется. Но это не обязательно делать сейчас.
Иммунная система ведет войну в организме
Вернемся к теме сна. Оказывается, наука может доказать, что мы спим для того, чтобы иметь возможность вспоминать. «Это касается не только души, – пишет Петер Шпорк, – но и тела: клеткам памяти иммунной системы нужен сон, а внутреннее равновесие, к которому наши системы обмена веществ и органов снова и снова возвращаются благодаря отдыху во время сна, – своего рода воспоминание».
В связи с иммунной системой приятно слышать такие слова, как «сон» и «равновесие», поскольку в противном случае речь скорее идет о войне, которую ведет наш организм против незваных и злонамеренных гостей, вызывающих всяческие воспаления. Он создает иммунную защиту, в которой клетки-убийцы и фагоциты отправляются на фронт – отбивать вторжения врагов. Конечно, иммунная система защищает нас от инфекций и освобождает наше тело от микроорганизмов, которым здесь нечего делать. (Кстати, слово «иммунитет» произошло от латинского слова immunitas, что означает освобождение, избавление.) Однако представление о том, что при этом идет война и ведутся оборонительные сражения, связано в меньшей степени с биологическим фактором и в большей – с политико-историческими условиями конца XIX века, когда иммунная система впервые попала в сферу интересов медицинской науки. Общественные настроения 1880-х годов отличали национальный подъем и милитаризм, особенно во Франции (где иммунологией занялся Луи Пастер) и в Германии (где к подобным исследованиям приступил Эмиль фон Беринг), то есть именно в тех двух странах, отношения между которыми тогда характеризовались неприкрытой враждебностью.
Конечно же, задачей иммунной системы организма является идентификация и перехват проникающих в него чужих клеток, дабы предоставить собственным клеткам необходимое жизненное пространство. Однако если бы иммунологи начали свои исследования в наше время, то им бы, вероятно, пришли на ум другие метафоры, и скорее всего, экологические, поскольку речь идет о сохранении жизнестойкости организма, который неизбежно находится в контакте с внешним миром. В экологии речь в меньшей степени идет о победах и поражениях, а в большей – о сохранении и сбережении, и в этом я вижу основную задачу того, что называется иммунной системой. Надо отметить, что она способна, кроме всего прочего, распознавать те микроорганизмы, которые появляются во второй или третий раз. Таким образом, иммунная система не только видит чужаков, она еще и имеет память, умеет вспоминать. Иммунная система дает нам возможность быть и стать с точки зрения биохимии тем, кем и чем мы являемся в молекулярном аспекте. Нет, она не воюет. Это стало бы лишь помехой в ее столь важных для нас деяниях.
Вирусы – враги человека
Войны ведут против врагов, и вот мы добрались до вирусов, вызывающих у большинства людей ассоциации, связанные с понятием возбудителя болезней. Вирусы распространяют болезни, например грипп и СПИД. В возникновении рака вирусы также принимают участие. Биологи их считают пограничными образованиями– они существуют между жизнью и смертью, не принадлежа целиком ни той, ни другой. Вирусы, если говорить совсем кратко, – это упакованный наследственный материал, способный выполнить свою функцию только в результате проникновения в клетку живого организма. Сами по себе вирусы не живут, но в клетках они начинают активно размножаться и делают это, очевидно, главным образом во вред инфицированного ими организма.
Тому, кто знает о вирусах лишь это, покажется очень странным лозунг «Мой друг – вирус», под которым клиника на правом берегу Изара в Мюнхене представила в 2006 году свой исследовательский проект возможного использования вирусов для эффективной борьбы с раком печени. Группе врачей и ученых-биологов под руководством вирусолога Оливера Эберта удалось обработать вирус под названием «везикулярный вирус стоматита» таким образом, что он смог поразить и устранить клетки опухоли, не вовлекая в смертельную схватку здоровые соседние клетки. Вирусы оказались полезными и в медицинских исследованиях по передаче генного материала. К неожиданным заключениям более или менее завершенного к началу XXI века проекта «Геном человека», позволившего считывать наследственную информацию человека, относится вывод о том, что источником происхождения почти 10 % нашего наследственного материала являются вирусы! Иными словами, вирусы внесли значительный вклад в эволюцию человека, даже если мы пока не можем сказать в деталях, что произошло при этом на молекулярном или клеточном уровне.
И в качестве последнего примера положительных свойств вирусов следует сослаться на «хорошие» промежуточные формы жизни, несколько лет назад обнаруженные в морской воде и нашедшие применение при разведении омаров. Наряду с вирусами, атакующими клетки человека, существуют также и вирусы, предпочитающие бактерии. Этот вид используется в настоящее время для того, чтобы избавить выращенных омаров от бактерий, вредных для членистоногих (а тем самым – и для нас, гурманов).
Кстати, практически большинство вирусов нам пока неизвестно. Кто знает, а вдруг мы найдем среди них и других друзей, способных помочь нам в этой трудной жизни. Но, возможно, этого не случится…
Болезни всегда связаны с нарушением порядка
Тот, кто, не будучи экспертом, прочитает следующее предложение, обязательно с ним согласится: «Здоровье представляет собой стабильный порядок жизненных процессов, а болезнь наступает вследствие нарушения или утраты этого порядка». Действительно, выяснилось, что все живые организмы обладают свойствами, обеспечивающими переход от упорядоченных к неупорядоченным состояниям, получившим название «хаотических». Здоровое состояние содержит как элементы порядка, так и элементы хаоса; то же самое можно сказать и о болезнях.
В качестве примера болезни, которая характеризуется застывшей структурой и в которой в ткани утрачена возможность реагировать хаотически, можно назвать остеопороз, поражающий наши кости. Их масса уменьшается. Исследования показывают, что наряду со множеством других параметров большое значение имеет концентрация гормона, известного как паратгормон – это гормон паращитовидной железы, регулирующий костный обмен (к нему относится множество биохимических деталей, на которых мы здесь не будем останавливаться).
Как ни странно это звучит, у здоровых людей концентрация гормона беспорядочна и хаотична, в то время как у пораженных остеопорозом пациентов она сохраняет стабильность. Налицо вывод о том, что нормальный рост костей связан с хаотическими колебаниями гормона, исчезновение которых приводит к болезни. Аналогичные феномены – утрата колеблющегося хаоса и появление стабильной структуры – можно найти и в других эндокринных заболеваниях; кроме того, они проявляются при нарушениях сердечной деятельности и поражениях органов дыхания. На основании этого, конечно, нельзя делать вывод о том, что хаос – явление здоровое, однако небольшой беспорядок – это тоже часть жизни. Закостенелость и неподвижность, как известно, плохи и в том случае, если они основаны на порядке.
Гены программируют жизнь
В своем «Воспоминании о веке» философ и историк Раймонд Клибанский вдохновенно критикует социологов, последователей Макса Вебера. Как пишет Клибанский, задача их науки заключалась в том, «чтобы овладеть историей в свете определенных понятий». И если кому-нибудь из них удавалось «назвать определенное понятие, которое, казалось, способно описать то или иное явление, считалось, что оно разгадано». Вывод, сделанный Клибанским в отношении социологов XX века, легко можно применить и в отношении биологов нашего столетия, которые слишком много возятся с генами и при этом слишком мало удивляются их сложности. Имея некоторое понятие о феномене наследственности, они уже считают, что что-то поняли. Конкретным примером этого утверждения может служить понятие генетической программы, без которого, по-видимому, невозможно проникнуть в тайны жизни.
