Алесь Адамович - Пути в незнаемое [Писатели рассказывают о науке]

В пятидесятых годах зоологи сильно удивились, узнав о не совсем обычном обнаружении оленьей сердечной косточки. В своем высокомерии наука редко прислушивается к практике, но на сей раз ученого мужа просветил пастух. Когда один из научных работников, препарируя для скелета кости северного оленя, отпрепарировал последнюю и с удовлетворением вздохнул, помогавший ему местный житель сказал, что тут кости не все. «Как так не все?! Мы же аккуратно подобрали весь скелет». — «Скелет — да. А у оленя есть еще кость в сердце». Честь и хвала препаратору, отбросившему фанаберию. Вскрыв оленье сердце, он обогатил науку еще одним фактом, который, однако, до сих пор должным образом не истолкован.

Прямо-таки злость берет, что с тех пор этой витиеватой косточкой никто из ученого люда толком не заинтересовался. Удивительно, как она вырастает в отдалении от других частей скелета, где кость за кость так и цепляются. Но все же кое-что сделано — правда, не на северном олене. В 1964 году новосибирский биолог Н. П. Садовская защитила докторскую диссертацию о строении клапанов сердца рыб, ящериц, гусей и уток, кротов, крыс, морских свинок и кроликов, кошек и собак, а также свиней, коров и лошадей. Сердца этой разношерстной компании, положенные на алтарь науки, позволили исследовательнице впечатляюще назвать одну из глав диссертации: «Скелет сердца».

У млекопитающих скелет что надо, у прочих обитателей планеты какой-то квелый — у рыб перетяжки из сухожильных нитей, у птиц так называемое фиброзное кольцо, которое пучками коллагеновых волокон вплетено в ткань миокарда, у серых крыс — хрящ, у лошади — пластинки. Про сердечные тайны рогатой живности в диссертации черным по белому написано: «У овец и коров в фиброзных треугольниках имеется кость. У молодых животных здесь расположена хрящевая ткань, на месте которой у взрослых животных развивается пластинчатая кость с хорошо выраженными Гаверсовыми каналами. Внутри кости имеется полость, заполненная красным костным мозгом. По мере старения животного красный костный мозг, заполняющий полость кости, заменяется желтым костным мозгом».

Общий же вывод таков: «В скелет миокарда представителей различных классов позвоночных животных входят все виды соединительной ткани: рыхлой, плотной, хрящевой, костной и ретикулярной, со всеми присущими ей свойствами (вплоть до кроветворения у копытных млекопитающих)».

Шли годы, и коровьими сердцами увлекся кандидат ветеринарных наук Е. М. Пяткин. Его фотографии сердечных косточек, напоминающих миниатюрные бумеранги, были напечатаны в журнале «Химия и жизнь». В разговоре со мной (я редактировал этот материал) Пяткин развивал интереснейшую мысль. А что, если «сердечное кроветворение» в той самой косточке, которая имеется и у северного оленя, играет роль регулятора, синхронизирует дыхательные и окислительные процессы в организмах жвачных животных, задает ритм обмену веществ? Не любопытно ли? Если и в самом деле окажется, что это так, станет четче понимание и кое-каких сердечных недугов человека. Вот как далеко может увести изучение одной-единственной косточки.

Но не костью единой славен разгребатель — парнокопытные родственники северного оленя обходятся двумя легкими, а он зачем-то обзавелся третьим. Сперва думали, что третье легкое — это подспорье для быстрого бега по снежной целине. Но выяснилось, что на бегу олень потребляет всего в семь раз больше кислорода, чем в полном покое. (Нам во время бега надо в 10–14 раз больше кислорода, чем обычно.) Значит, чтобы удрать от волков, ему хватило бы и двух легких. Природа не прощает излишеств. И ею северный олень скроен на совесть. Зачем же ему столько легких? Олень молчит, а физиологи начинают склоняться к тому, что третье легкое может служить дополнительной печкой, обогревающей его изнутри. Не удивляйтесь — в легких млекопитающих при окислении жиров выделяется тепло. А тепло — первейшая необходимость в зимнюю стужу, особенно когда нет ни крыши над головой, ни костра под боком.

Вот мы с вами и добрались наконец до того, чем занимаются на Рангифере, до биоэнергетики северного оленя.

Стационар Рангифер — младенец, ему нет и десяти лет. И работают на нем четверо довольно молодых специалистов, причем работают почти круглый год. Летом их поедом ест комарье, зимой мороз старается пробрать до костей. Научные сотрудники с самым обычным цинковым ведром ходят по воду к ближайшему ручью, а зимой в таком же ведре растапливают лед и снег, сами рубят дрова, сами на здоровенной печке-плите готовят обед. И уж когда совсем невмоготу, едут к семьям в Магадан, благо до столицы Колымы не так уж и далеко. В городе они выглядели совсем по-городскому: костюмы, галстуки, никакой экзотики, даже бород нет. А здесь смотрятся по-домашнему — ватники, меховые куртки и сапоги на Рангифере гармоничнее вписываются в окружающее естество, нежели галстуки.

Изюминка здешних исследований в том, что удалось выявить корреляцию между частотой оленьего пульса и энерготратами животного. Иначе говоря, регистрируя биения оленьего сердца, можно сравнительно легко и быстро подсчитать, сколько энергии тратит олень, чтобы повернуть голову, или сколько калорий улетучивается в окружающую среду, если над рогатой головой промчится самолет, взбудораживший мирное существо. Фантастика? Нет. Уже зарегистрированы энерготраты, например, на жевание: во время жвачки траты возрастают на 6 % по отношению к полному покою.

Зачем все это? Вот зачем. Вспомните — олень подобен аккумулятору, расходующему зимой энергию, накопленную летом. И в том, чтобы вегетарианский аккумулятор разряжался помедленней, а не вконец измочаленным дотягивал до весны, заинтересованы не одни олени, но и мы с вами. Узнав, сколько энергии отвел естественный отбор на ту или иную форму поведения, можно будет не только давать прогнозы энергетики популяций (стад), но и корректировать эту энергетику.

На бумаге все просто. А на деле приходится битый месяц приучать рогатого подопытного, чтобы он не протестовал и не нервничал, когда ему на холку, бок и крестец прикрепляют датчики, которые будут ловить биения оленьего сердца. Но на одних биениях далеко не уедешь. Их нужно сопоставить с газообменом, свидетельствующим о том, на какую мощность олень запускает свой энергетический котел в той или иной ситуации. А чтобы познать газообмен, на лохматую морду надо надеть маску со шлангом и собрать выдыхаемый воздух в пустую оболочку от аэрозонда. Потом выдохнутую оленем смесь пропускают сквозь газоанализатор. И лишь тогда можно сопоставить пульс со скоростью обмена веществ, то есть с конкретными энерготратами. Вот несколько цифр. Зимой сердце лежащего оленя делает 35 сокращений в минуту, летом — 59. Зимой при ходьбе — 60 ударов в минуту, летом — 80. Отсюда недалеко до вывода, что зимой энергетическая стоимость каждого оленьего шага на 20 % дороже. И не потому ли он зимой лежит куда больше, нежели летом? Конечно, поэтому, но еще и потому, что зимой приходится вести тяжелые снегоройные работы — доставать ягель.