Александр Беззеридес: Ловушка эволюции. Почему наше тело болит

Посвящается Джули и Элли

Alexander Bezzerides

EVOLUTION GONE WRONG:

The Curious Reasons Why Our Bodies Work (Or Don’t)

© Alexander Lewis Bezzerides, 2021

© Д. О. Румянцев, перевод на русский язык, 2024

© Оформление. ООО «Издательство АСТ», 2025

Введение
Это не ваша вина

Какое животное раз в неделю слезает с дерева, чтобы сделать свои грязные дела?

а. Коала

б. Трехпалый ленивец

в. Обыкновенный кольцехвостый опоссум

г. Паукообразная обезьяна

Готов поспорить, что хотя бы одно из следующих утверждений о вас верно: вам удаляли зуб мудрости, вы носите очки или контактные линзы, вы храпите, у вас болят ноги, у вас болит спина. Если вы невезучий, все эти утверждения могут оказаться верными. Вероятно, вы потратили много времени и денег, пытаясь облегчить боль и дискомфорт от таких недомоганий. От лечения зубов до рецептурных очков, от фармацевтических препаратов до индивидуальных матрасов – люди всю жизнь пытаются облегчить симптомы, вызванные их анатомическими несовершенствами. Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему эти боли вообще возникают? Почему зубам тесно во рту? Почему у стольких людей нечеткое зрение? Почему колени и лодыжки неизменно подвергаются растяжениям и вывихам? Почему спина столь нежна, что приходится беспокоиться всякий раз, когда мы наклоняемся, чтобы что-то поднять? Этими недугами страдают не только пожилые люди. По-видимому, с самого рождения люди однозначно склонны к телесному дискомфорту и нарушениям.

Эта книга о широко распространенных болях и недомоганиях и о том, почему они появляются. Речь идет не о каких-то непонятных состояниях, о которых вы можете услышать только от какой-нибудь тетушки во время семейных сборов. Речь идет о вашем теле и о том, почему оно часто работает не так хорошо, как вы могли бы надеяться или ожидать.

Не беспокойтесь, эта книга не собирается внушать вам чувство вины. Внимание в ней сосредоточено отнюдь не на всех проблемах, которые люди навлекают на себя своим нездоровым поведением. Например, такие темы, как атеросклероз, легочные заболевания и кариес, здесь не обсуждаются. Я не стану придираться к вашей диете, к тому, как много вы занимаетесь спортом или как редко пользуетесь зубной нитью. Вместо этого в книге будут даны объяснения анатомическим несовершенствам, которые не зависят от вас, например, кривым зубам, плоскостопию или пробуждению с болью в пояснице. Так что же происходило на долгом и сложном пути человеческой эволюции, что привело к нашим нынешним телам, которые так предсказуемо нас подводят?

Биологическое попурри

Причины наших телесных недостатков коренятся как в эволюции, так и в анатомии. Я обладаю уникальной квалификацией, позволяющей переключаться между этими двумя дисциплинами, как Тейлор Свифт перескакивает с кантри на поп-музыку. Моими годами «кантри» была аспирантура по эволюции и экологии. Когда я не проводил исследования и не писал статьи в журналы, я преподавал и понял, что предпочитаю находиться перед аудиторией, а не за лабораторным столом. Поэтому после окончания аспирантуры я подал заявки на должности, связанные с преподаванием, а не с уклоном в исследовательскую деятельность.

Первую академическую работу я получил в небольшом колледже на севере штата Висконсин, где должен был преподавать анатомию и физиологию человека. Подобно Тейлор Свифт, переключившейся на поп-музыку, я как биолог переориентировался с вопросов естественного отбора и популяционной экологии на изучение лучших способов преподавания студентам того, как работают пищеварение, дыхание и эндокринная система. В отличие от известной певицы, моя начальная зарплата составляла 41 000 долларов в год, что было несколько унизительно, учитывая недавнее окончание десятилетней учебы в бакалавриате и аспирантуре. Оказывается, правду говорят, что в преподавание идут не ради денег.

В конце концов я оказался в маленьком колледже на западе Соединенных Штатов Америки. Я по-прежнему в большей степени преподаю анатомию и физиологию, но работа в небольшом кампусе позволяет мне охватить широкий спектр дисциплин. На протяжении многих лет я вел курсы, затрагивающие весь диапазон: от энтомологии до вскрытия человеческого тела. Когда люди спрашивают, что я за биолог, у меня нет точного ответа. Я биолог, способный распознавать жуков, но еще могу рассказать, как работают почки. У меня нет уверенности, каким биологом меня это делает. Думаю, это просто делает меня биологом – и точка.

Моя боль – ваша боль

На написание этой книги меня не вдохновили никакие невероятные обстоятельства. Я никогда не терял половину содержимого толстой кишки в схватке с медведем гризли, не находился при смерти от лихорадки Денге, пытаясь совершить первый спуск по неизведанной реке в Африке, не страдаю какими-либо необычными генетическими или аутоиммунными заболеваниями либо физиологическими аномалиями. У меня обычное тело среднего возраста, а значит, у меня такие же проблемы, как и у всех. Мне достались не особенно ровные зубы, я ломал колено, играя в баскетбол, и иногда у меня так болит спина, что трудно спать.

Я много лет не думал об этих недомоганиях, поскольку ни одно из них не доставляло мне чрезмерных неудобств. А еще я был занят изучением и преподаванием всех способов работы тела, когда оно функционирует «нормально». Анатомия и физиология человека – это сложный предмет, и требуется много времени, чтобы разобраться, как работает тело в типичных здоровых условиях. Есть несколько хороших учебников по анатомии и физиологии, но все они объемом более 1000 страниц. В первые годы своей карьеры я не задумывался о происхождении таких болезней и дефектов, как близорукость, вальгусная деформация большого пальца ноги или сахарный диабет беременных. Я был более озабочен разделением содержания этих 1000 с лишним страниц на два семестра курса таким образом, чтобы научить множество будущих медсестер и врачей, как обычно работают глаза, ноги и матка. Вопросами о таких проблемах, как удушье, разрывы менисков и боль при родах, я задался позже, когда заложил фундамент знаний о том, как работает наше тело.

Вопросы «как?»

Биологи и их ученики узнают о системах организма, задавая вопросы. Они могут задавать непосредственные вопросы, с помощью которых пытаются понять, как что-то работает. А также могут задавать глобальные вопросы, пытаясь ответить, почему структура, процесс или поведение такие, какие есть. Непосредственные вопросы занимают бо́льшую часть времени в курсе анатомии и физиологии. Как клапаны сердца контролируют кровоток? Как передняя крестообразная связка ограничивает движение колена? Как роговица преломляет свет? Наибольшая часть того, что мы знаем об анатомии и физиологии человека, проистекает из ответов на вопросы типа «как».

В этом есть смысл, поскольку при необходимости восстановить сердечный клапан, реконструировать коленный сустав или использовать лазер для улучшения зрения нужно знать, как работают эти структуры, чтобы исправить их.

Вопросы «как» могут иметь чрезвычайно сложные ответы. Преподавание и изучение анатомии и физиологии часто не выходит за пределы непосредственного уровня, поскольку на понимание подобных вопросов и ответов требуется достаточно много времени.

Например, чтобы научить только основам мышечного сокращения, необходимо некоторое количество чертежей, продолжительное обсуждение и не менее одного часа учебного времени на понимание процессов физиологии, происходящих за доли секунды в реальном времени. И заметьте, этому учат на младших курсах бакалавриата. Если студенты возвращаются к этому предмету в аспирантуре или в медицинском университете, то углубляются в более детальное изучение.

Вопросы «почему?»

Я потратил немало времени на изучение непосредственных механизмов анатомии и физиологии, но так и не избавился от привычки задавать глобальные вопросы, поскольку преподаю и другие дисциплины. Глобальные вопросы касаются эволюционных корней предмета обсуждения. Например, на моем занятии по поведению животных вместо того, чтобы учить тому, как дельфины выпрыгивают из воды (что включает в себя те же самые подробности о нервной проводимости и сокращении мышц, освещаемые в курсе анатомии и физиологии), я прошу своих студентов подумать о том, почему дельфины выпрыгивают из воды. Такие вопросы служат отличным упражнением в выработке гипотез и моделировании эксперимента. Дельфины выпрыгивают для того, чтобы избегать хищников? Или чтобы передавать друг другу сообщения? Может, потому что это более эффективный способ передвижения? Или они выпрыгивают, потому что это весело? Вопросы «почему» легко задавать, но, как известно, на них очень сложно отвечать. Одно дело – устроить мозговой штурм на тему, почему дельфины прыгают, но совершенно другое – смоделировать и провести эксперимент в попытке ответить на исследовательский вопрос. Доказательством сложности вопроса служит то, что ученым еще только предстоит прийти к однозначному ответу относительно прыжков дельфинов.

Другой пример для иллюстрации глобальных вопросов, который я использую в курсе по поведению животных, знакомит студентов с необычным туалетным этикетом ленивцев. Трехпалые ленивцы почти всю свою жизнь проводят под пологом леса на деревьях. Для них земля – это наиболее опасное место, поскольку на ней водятся голодные зубастые хищники, такие как ягуары и одичавшие собаки. Однако раз в неделю ленивцы отказываются от своих древесных привычек и слезают вниз, чтобы заняться некими личными делами. Они медленно спускаются на лесную подстилку, чтобы испражниться. (Не переживайте, если неправильно ответили на первый вопрос в начале, у вас будет много шансов реабилитироваться.)

На первый взгляд такое поведение обескураживает. Зачем рисковать, если есть опасность встречи с хищником? Почему бы просто не дать своему добру слететь с ветвей? На семинарах мои студенты вместе разрабатывают гипотезы и моделируют гипотетические эксперименты для их проверки. Целенаправленно ли ленивцы удобряют деревья? Это какой-то способ обозначить свою территорию? А может, это нетипичная манера привлечения партнера?

Лишь недавно особо наблюдательные ученые, проявив немалое терпение, разгадали эту загадку. Впервые они заметили, что в шерсти ленивцев растут водоросли, придающие этим животным зеленоватый оттенок. Водоросли помогают ленивцам сливаться с пологом леса, но история выходит за рамки органического камуфляжа. Ученые заметили, что их объекты изучения питаются своими, выращенными «в домашних условиях», водорослями и тем самым дополняют обычно бедный питательными веществами рацион. Следует признать, что поедание растущих в собственной шерсти водорослей уже странно, но это только цветочки – в шерсти каждого трехпалого ленивца обитает популяция моли. Она повышает содержание азота в мехе и тем самым способствует росту тех самых водорослей. Когда ленивцы совершают еженедельные походы к подножию деревьев, самки моли откладывают яйца в их свежий помет. Чистоплотные ленивцы прикрывают свои дела опавшими листьями, а гусеницы моли после вылупления из яиц питаются фекалиями этих животных, растут, становятся взрослыми особями и улетают на верхний ярус леса, чтобы колонизировать ленивцев, как это делали их родители^[1].

Так почему трехпалые ленивцы спускаются с деревьев, чтобы испражняться? Эти млекопитающие рискуют жизнями, чтобы создать навозный питомник для моли, от которой они зависят как от удобрения для выращивания водорослей, которые они не только используют как маскировку, но и выедают из собственного меха, чтобы получить дополнительную дозу питания. Бум! Тайна разгадана. Наконец-то мы можем позволить ленивцам спокойно испражняться. Идем дальше.