Пол Брэнд - Ты дивно устроил внутренности мои

С помощью простейших лабораторных исследований было обнаружено, из чего состоит кость. При обжиге кости на огне все органические вещества сгорают, и остается та же самая форма и тот же внешний вид кости, но теперь уже состоящей только из минералов. Если высушивать кость в течение длительного времени, то ее можно будет легко раскрошить пальцами.

А вот соляная кислота действует наоборот: она растворяет все минералы, оставляя органическую коллагеновую субстанцию, опять же сохраняя при этом первоначальную форму кости. Полученный объект выглядит точно так же — но это уже не кость. Он потерял свою прочность и больше не может поддерживать большую массу тела. Такую косточку можно завязать узлом, и после развязывания она, будто сжатая пружинка, вернется в первоначальное положение. (Коллагеновая ткань делает на удивление эластичной даже необработанную кость: арабские дети играют в лук и стрелы, сделанные из ребер верблюдов). Мелкозернистая структура и клейкое вещество — вот составные части кости. И нуждаемся мы в них обеих одинаково.

До сих пор ни один исследователь не придумал еще материал, так же хорошо отвечающий всем потребностям организма, как кость, составляющая при этом всего одну пятую часть веса тела. Еще в 1867 году один инженер доказал: расположение клеток в костной ткани образует самую легкую из всех существующих структур, достаточную для поддержания массы тела. Эта структура выполнена из легчайшего материала. Никто пока не смог опровергнуть его доказательств. Единственный твердый материал в нашем теле — кость. Она обладает невероятной прочностью, способной защитить и поддержать любую клетку. Иногда мы оказываем на свои кости огромнейшее давление, например, при приземлении прыгуна с шестом — и кость срабатывает, как стальная пружина. В другой раз мы изо всех сил растягиваем свои кости, например, когда поднимаем тяжелые чемоданы, — и кость опять действует, как пружина.

Для сравнения: дерево не может перенести даже меньшее усилие натяжения и не выдерживает такое усилие сжатия, которое выдерживает кость. У прыгуна с шестом шест может треснуть и переломиться в самый неподходящий момент. Сталь, обладающая такой же прочностью, в три раза тяжелее кости — она тянула бы нас вниз как непосильная ноша.

Наше экономное тело воспользовалось выдерживающей громадные нагрузки костью. Мало того, оно еще и сделало кость пустотелой. Для этого был использован архитектурный принцип уменьшения массы, на открытие которого людям потребовались тысячелетия. Затем тело придумало разместить в свободном месте внутри кости фабрику по производству красных кровяных шариков, производительность которой — триллион шариков ежедневно. Кость оберегает нашу жизнь.

На меня произвела очень сильное впечатление костная конструкция стопы ноги, состоящая из малюсеньких, напоминающих драгоценные камни, матовых щепочек. В каждой ноге имеется двадцать шесть таких косточек, столько же их и в каждой руке. Футболисты во время матча подвергают эти крошечные косточки нагрузке, в общей сложности составляющей тысячу тонн на одну ногу. И эти живучие кости выдерживают такую нагрузку благодаря своей эластичности. Не каждый из нас носится по футбольному полю и бьет по мячу, но все мы в течение жизни проходим расстояние, которое в два с половиной раза больше окружности Земли. Масса нашего тела равномерно распределяется по костным перекрытиям, просто идеальным с архитектурной точки зрения. Они имеют такой же принцип действия, как пружины. Гибкие колени и локти поглощают нагрузку. К сожалению, постепенно мы принуждаем свои ноги принимать форму модной обуви, ковыляем на высоких каблуках, тем самым добровольно лишая себя огромных преимуществ этой удивительно сбалансированной конструкции.

Сила кости — спокойная, очень незаметная. Она служит нам верой и правдой, не трубя об этом в фанфары. Мы обращаем на нее внимание, только когда допускаем воздействие превышающей все допустимые нормы грубой силы, что приводит к перелому кости. Чтобы оценить значимость этой невидимой опоры, которую каждый из нас носит внутри себя, мы должны тщательно исследовать все природные процессы, происходящие в скелетной ткани. Это крайне увлекательно. Большая часть твердых земных поверхностей — осадочные скальные породы. Они достались нам в наследство от микроскопически малых существ, умерших и спрессовавшихся друг с другом. Их сцементировавшиеся скелеты и образовали скальную породу. Из этих примитивнейших существ, пожалуй, самые совершенные — простейшие, живущие в соленой воде. Они называются радиолярии.

Вспомните самый красивый в вашей жизни снегопад: морозный зимний день — и огромные, чистейшие снежинки, похожие на пух, медленно опускаются на землю, кружа в воздухе. У снежинки всего шесть граней, но множество симметричных острых выступов. Это и придает ей неповторимое очарование. А теперь представьте трехмерную снежинку с сотней кристалликов, растущих из центра. Это и есть скелет радиолярии, миллиарды представителей которой живут в океанах.

Океан — место, где очень легко оказаться чьей–то пищей. Поэтому скелеты морских обитателей часто служат им не столько средством передвижения, сколько защитой. Такие животные, как радиолярии, моллюски, гребешки, наутилусы, крабы, омары и морские звезды, используют собственные скелеты в качестве убежища.

На земле же, где огромное воздействие оказывает сила притяжения, движение — это все. Только бегающий быстрее всех заяц ускользает от волка; только самая быстроногая пантера лакомится на обед пойманной газелью. Несколько миллионов представителей наземного мира подражают своим океаническим собратьям, пользуясь наружным скелетом. В основном это насекомые. Но для большинства панцирь является непосильной тяжестью. Только самые сильные могут постоянно таскать его на себе. А самые крупные насекомые, имеющие экзотические выступающие за пределы тела скелеты, едва ли достигают размеров самой маленькой птички или самого мелкого млекопитающего.

Итак, мы снова вернулись к противопоставлению: высший и низший. Высшие животные, называемые позвоночными, господствуют и на земле, и в воде. Только благодаря внутренним — жизнеспособным — скелетам возможны эволюционные преобразования. Больше нет опасности, что животное перерастет свой дом; оно уже не подвергается риску в самый уязвимый период линьки. Скелет растет вместе с животным. А благодаря бесчисленному количеству мускулов, прикрепленных к его внутренней части, можно даже совершать неслыханные доселе подвиги.

Насекомые могут бегать, прыгать и летать. Но только благодаря внутреннему скелету, в какой–то степени играющему роль парашюта, такие крупные животные, как, например, домашний скот, могут выдерживать силу земного притяжения. Только благодаря внутреннему скелету горный орел может поддерживать свои огромные, достигающие восьми метров в размахе крылья и парить часами в восходящих потоках воздуха. Только благодаря внутреннему скелету слон, оглушая окружающее пространство своим топотом, может шагать по траве, а олень — гордо нести тяжеленные рога, не склоняя головы. Без костей способы передвижения живых существ вернулись бы на самый примитивный уровень: к кольцеобразным сжатиям дождевого червя или к скольжению слизняка, передвигающегося с помощью выделяемой им самим же смазки.