В интернете кто-то неправ!

Панцирные моллюски (хитоны) обычно обладают очень простыми светочувствительными органами — по сути это как раз вогнутое пигментное пятно. Для двустворчатых характерны глаза с более выраженным углублением, а иногда даже с примитивной линзой для фокусировки световых лучей. В одном из семейств встречается такая фантастика, как фасеточный глаз, организованный по тем же принципам, что у насекомых, но на базе анатомических решений, характерных для моллюсков. У брюхоногих обычно уже есть более или менее сложная линза, фокусирующая свет, а глаза головоногих примерно настолько же сложны, как наши (в некоторых отношениях они лучше: в отличие от нас, у осьминога нет на сетчатке слепого пятна, что связано с более удачной пространственной ориентацией светочувствительных клеток и отходящих от них нервных окончаний). Глаз, как и многие другие органы, — пример того, как легко манипулировать человеком, плохо осведомленным о биологическом разнообразии. Если ему сказать: «Глаз совершенен, и нет промежуточных форм», то человек может поверить, потому что вспомнит только глаза позвоночных, которые, действительно, были довольно совершенными еще до того, как мы вышли на сушу. Зоолог, изучающий беспозвоночных, в ответ на такое утверждение сказал бы: «Чего-чего?!» — и был бы совершенно прав.

Еще один неочевидный эволюционный принцип — это возможность смены функций. Новшества часто развиваются для чего-то одного, а потом начинают использоваться для чего-нибудь другого. Пернатые динозавры далеко не сразу начали летать — перья были полезны и для балансировки во время бега, и для теплоизоляции, и для привлечения брачных партнеров [20], [21], [22]. Способность ходить на двух ногах, возможно, была свойственна еще общему предку человекообразных обезьян, просто мы ее усовершенствовали, а гориллы, шимпанзе и орангутаны стали пользоваться ей меньше. Тем не менее гориллы и шимпанзе встают на задние лапы, чтобы перебраться через реку или перенести сразу много предметов, а орангутаны ходят на двух ногах по узким ветвям в кроне деревьев [23]. «Предрасположенность» к обретению новой функции можно наблюдать и на уровне отдельных генов. Мичиганские бактерии E. coli, участницы самого масштабного эксперимента по изучению видообразования в лаборатории, после 30 000 поколений научились питаться цитратом натрия вместо глюкозы. Это очень круто, потому что позволяет им активно осваивать совершенно новые ниши, такие, где обычные бактерии этого вида выживать не могут. Если бы удалось найти микробиолога, который не слышал об этом эксперименте, и отдать бактерий ему на изучение, он бы вряд ли вообще посчитал их представителями вида E. coli, с такими-то нехарактерными способностями. Так вот, авторы отмечают, что еще за 10 000 поколений до решающего прорыва у экспериментальной группы бактерий уже наблюдались некоторые «потенцирующие» мутации, которые сами по себе не позволяли питаться цитратом, но повышали вероятность того, что такая способность в конце концов будет обретена [24].

В качестве последнего примера в перечне иллюзий, мешающих нам осознавать возможности эволюции, я бы отметила вот что: нам сложно поверить, что из-за случайных процессов может получиться что-то хорошее, что накопление мутаций при копировании ДНК может быть механизмом, ведущим к прогрессу, а не к деградации. Само по себе действительно не может. Мутации всего лишь дают материал для последующего отбора. Креационисты любят оставлять это за скобками, используя аргумент про обезьяну, которая должна рано или поздно напечатать «Войну и мир», случайным образом ударяя по клавишам. Здесь содержатся сразу две логических ошибки: во-первых, еще раз, эволюция не стремится ни к какой определенной цели. Неважно, будет ли обезьяна печатать «Войну и мир», или «Мастера и Маргариту», или еще несуществующее великое произведение. Во-вторых, и это важнее, любые новые гены, любые новые их комбинации тестируются естественным отбором. Обезьяна будет случайно бить по клавишам, но все бессмысленные слова, которые у нее получатся, будут элиминироваться — а вот все осмысленные будут сохраняться. И при таких условиях она довольно быстро напишет: «В начале было Слово».

Дальше вы знаете.

Просто теория?

Возможно, вы заметили, что я до сих пор ни разу не употребила словосочетание «эволюционная теория», если не считать цитирования тех, кто с ней полемизирует. Я недолюбливаю эту формулировку, потому что она часто вводит небиологов в заблуждение. В повседневной, бытовой речи существует дихотомия «теория — практика», которая подразумевает, что теория — это что-то оторванное от жизни, неподтвержденное. В научной речи слово «теория» означает совсем другое: обоснованную, стройную и многократно с разных сторон подтвержденную систему представлений, позволяющую объяснить и предсказать большое количество разнообразных фактов. Теория в науке — это не что-то оторванное от практики, а что-то более серьезное, чем гипотеза. По мере того как гипотезы подтверждаются, они становятся компонентами обобщающей теории. Но чтобы не делать эту оговорку каждый раз, я предпочитаю говорить об эволюционной биологии или просто об эволюции.

Кроме того, важно понимать, что эволюционная биология непрерывно развивается. Со времени первого издания «Происхождения видов путем естественного отбора» прошло 150 лет интенсивных исследований. Сегодня уже практически никто, кроме креационистов, не использует слово «дарвинизм» — как минимум говорят о синтетической теории эволюции, объединившей идеи Дарвина с представлениями о генетических механизмах наследственности и изменчивости. Под словосочетанием «эволюционная теория» обычно подразумевают как раз ее. Однако основные постулаты синтетической теории эволюции стали общепринятыми к середине XX века, а с тех пор появилось и продолжает появляться множество новых данных. Ученые интенсивно изучают эволюционную биологию развития (модное английское сокращение — Evo-Devo), все те молекулярные каскады, которые приводят к формированию органов, ведь на самом-то деле эволюционируют именно они, а не взрослое животное, которое мы потом наблюдаем. Ученые исследуют всякие сложные и красивые вещи типа эпигенетики — изменения признаков за счет включения или выключения генов, без изменения их нуклеотидных последовательностей. Ученые описывают наследование приобретенных признаков, в которое полвека назад никто не верил (система CRISPR, о которой я рассказывала в прошлой главе, — это как раз оно). Они изучают горизонтальный перенос генов, который делает некоторые участки эволюционного дерева похожими не на дерево, а на сеть. Это касается скорее бактерий, но и мы, люди, в ходе эволюции понахватали немало чужеродных генетических элементов, например ретровирусов, встроившихся в наш геном на постоянной основе (они, кстати, служат еще одним доказательством эволюции: если бы шимпанзе и человек не произошли от общего предка, то с какой стати одни и те же эндогенные ретровирусы находились бы в их геноме в одних и тех же местах?). Я сознательно и цинично перечислила несколько направлений работы вскользь, не вдаваясь в подробности: хочу еще раз призвать вас читать книги Александра Маркова, я все равно не смогу написать об эволюционной биологии так же круто, как это делает он.

Во всяком случае, работа кипит, и в связи с этим многие серьезные исследователи предлагали и продолжают предлагать свои модификации эволюционной теории — основанные на одних базовых принципах, но отличающиеся друг от друга в оценке относительной значимости разных молекулярных механизмов. Я не возьмусь приводить какой-либо обзор современных теорий эволюции (обратите внимание на множественное число). Чтобы объяснить те мелкие частности, которыми они в принципе отличаются друг от друга, пришлось бы очень серьезно зарываться в популяционную генетику и молекулярную биологию. Но в 2014 году вышел авторизованный перевод книги выдающегося эволюционного биолога Евгения Кунина «Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции» — это важная (и сложная для восприятия) обобщающая работа, показывающая, какие проблемы волнуют сегодня эволюционных биологов. И нет, это далеко не проблема недостатка данных — скорее проблема их избытка, заставляющая формулировать новые обобщающие принципы.

А что касается самой эволюции — то это не теория. Это факт. Закон природы. Гравитация описывает, как будут взаимодействовать тела, обладающие массой, — неважно, какие это тела. Периодический закон предсказывает свойства химических элементов на основании заряда ядер их атомов — неважно, какие это атомы. Эволюция говорит, что живые существа будут изменяться в ряду поколений, если их генетическая информация а) передается по наследству; б) передается с ошибками; в) от характера этих ошибок зависит вероятность выжить и оставить потомство. Это работает независимо от того, о каких именно существах идет речь (необязательно даже живых — есть компьютерные программы, эксплуатирующие те же самые принципы). Доказательств у этого простого утверждения чуть ли не столько же, сколько существует статей по биологии[48]. Изучаете ли вы устойчивость грибков-паразитов к фунгицидам [25], родительское поведение насекомых [26] или природу чувства стыда у человека [27] (первые попавшиеся примеры научных публикаций за последние полгода) — в любом случае вам захочется не просто понять, как это устроено, но и понять, почему это устроено именно так, другими словами, как это формировалось в ходе эволюции. Попытки поиска по научным публикациям, которые бы содержали слова creationism или intelligent design, приносят крайне мало результатов. Это либо статьи социологов или преподавателей, в которых обсуждается распространение креационистских взглядов в обществе, либо использование словосочетания «разумный замысел» в значении «разумный замысел человека», например при обсуждении разработки новых лекарств. По-видимому, не существует публикаций в рецензируемых научных журналах, в которых креационистский подход использовался бы для познания мира, для поиска ответов на вопрос о том, почему любой произвольно взятый белок, орган или поведенческий признак устроен именно так, а не иначе. У сторонников разумного замысла, наиболее наукообразной ветви креационизма, конечно, есть собственные журналы, но приличные сайты поиска по научным статьям их не индексируют. Поэтому эти креационисты очень любят составлять списки ученых, «отрицающих эволюцию», чтобы производить впечатление на широкую общественность. Создание самого известного из таких списков [28] было инициировано американской общественной организацией Discovery Institute. Надо отметить, что текст заявления, под которым предлагают подписаться, содержит относительно взвешенную формулировку: «Мы скептически относимся к доказательствам того, что случайные мутации и естественный отбор достаточны для объяснения сложности жизни. Должно поощряться тщательное изучение доказательств теории Дарвина». В принципе, вполне можно допустить, что среди подписавших есть и люди, которые совершенно не против эволюции как таковой, просто считают недооцененными другие ее механизмы (и, конечно, как практически все здравомыслящие люди, согласны с тем, что любые доказательства нужно тщательно изучать). Думаю, если бы письмо содержало утверждения типа «Эволюции нет, Бог создал мир шесть тысяч лет назад», подписавшихся ученых было бы принципиально меньше. Тем не менее даже этому сдержанному письму за несколько лет удалось собрать целых 800 подписей обладателей докторской степени (PhD), причем не только из США, а со всего мира (по моему приблизительному подсчету, 29 из первых 70 подписавшихся указали, что имеют какое-либо отношение к биологии). Неплохой результат, учитывая, что в одних только Соединенных Штатах работает не менее 120 000 биологов с докторской степенью (мне сейчас подвернулась статистика 1999 года [29], но очень сомневаюсь, что с тех пор их количество уменьшилось).

В ответ на этот сбор подписей Национальный центр научного образования США сообщил следующее: «К нам регулярно обращаются с предложением составить список подписей тысяч ученых, подтверждающих обоснованность эволюционной теории. Мы запросто могли бы это сделать, но воздерживаемся. Мы не хотим, чтобы общественность ошибочно полагала, что решение научных вопросов зависит от того, у кого длиннее список» [30]. Тем не менее, чтобы спародировать эти подписные листы, организация инициировала проект Стива. Условие простое: подписываться в защиту эволюции могут только те исследователи, которых зовут Стив, Стивен, Стефани, Стефан и т. п. — имя было выбрано в честь Стивена Джея Гулда, человека и парохода, палеонтолога, эволюционного биолога, соавтора теории прерывистого равновесия (рассматривающей быстрые эволюционные изменения, перемежающиеся длительными периодами относительной стабильности) и еще нескольких важных концепций, популяризатора биологии, историка науки, большого любителя бейсбола, персонажа «Симпсонов» и т. д. Так вот, на сегодняшний день письмо подписали 1377 Стивов, в том числе абсолютно все нобелевские лауреаты с подходящим именем (в количестве двух человек). Учитывая, что распространенность таких имен в США составляет примерно 1%, можно предположить, что число ученых, поддерживающих эволюцию, существенно превышает число тех, кто ее не поддерживает. Впрочем, я согласна с Национальным центром научного образования, что дело не в том, у кого длиннее. Важно другое: у кого лучше с доказательствами.

Креационисты склонны проецировать на окружающих людей собственные заморочки: они часто говорят, что мы верим в эволюцию, что у нас религиозное отношение к науке. Это не вполне корректная формулировка. Эволюция обладает не только гигантским количеством доказательств, но и хорошей предсказательной силой. Во времена Дарвина ничего не было известно о существовании жизни до кембрийского взрыва — эдиакарскую биоту и прочие свидетельства ранней жизни раскопали существенно позднее. Во времена Дарвина ничего не было известно о молекулярных основах наследственности — если бы, например, выяснилось, что человек генетически ближе к бделлоидной коловратке, чем к шимпанзе, это было бы проблематично объяснить с позиций эволюционной биологии. Сегодня эволюционная биология помогает прогнозировать, как сельскохозяйственные вредители будут приобретать устойчивость к пестицидам, а бактерии — к антибиотикам. С позиций эволюционной биологии можно рассматривать развитие раковых опухолей (кстати, у собак и у тасманийских дьяволов описаны опухолевые клетки, способные передаваться от одной особи к другой, то есть по сути дела настоящие патогенные микроорганизмы). А еще эволюция неплохо объясняет не только физиологические особенности человека, но и широкий спектр особенностей нашего поведения (к этому я еще буду возвращаться). Кроме того, мы с мышами — достаточно близкие родственники (помните, всего-то 90 миллионов лет назад разделились), чтобы физиологические процессы в наших телах протекали более или менее сходно. А это открывает широкие перспективы для экспериментальной работы, позволяющей на примере мышей узнать больше и о людях.

Глава 7

«Пора запретить опыты над животными!»

Можно, конечно, — если нас устраивает перспектива больше не изобрести ни одной новой медицинской технологии или лекарства.

Второй курс биофака — непростое время для юных трепетных существ, склонных к излишней рефлексии. Начинается курс физиологии человека и животных, который требует проведения экспериментов на лягушках. Сами эксперименты я помню смутно. Вероятно, мы готовили нервно-мышечные препараты, воздействовали на нерв разрядом электрического тока, наблюдали, как мышца сокращается; освобождали сердце, воздействовали на него адреналином, пытались регистрировать электрокардиограмму лягушки; наверное, изучали какие-нибудь ее рефлексы. Значительно более отчетливо я помню, что для получения любых таких учебных пособий нужно было первым делом разрушить лягушке головной и спинной мозг, чтобы она дальше не дергалась. Делается это механически, с помощью ножниц и препаровальных игл; можно считать, что спинной мозг успешно разрушен, когда задние лапы животного безвольно повисают.

Мы жужжали, конечно. Я добыла банку эфира, пыталась умерщвлять лягушек под наркозом (после первого опыта мне больше не разрешили, потому что возникло опасение, что искажаются результаты последующих экспериментов). Кто-то из однокурсников инициировал сбор подписей под письмом в деканат с просьбой освободить особенно трепетных студентов от этих занятий (в деканате покивали сочувственно, сказали, что каждый год кто-нибудь просит, но программа есть программа). Ну, как-то доучились семестр, конечно, — по возможности увиливая от собственноручных убийств, перекладывая их на более хладнокровных однокурсников.

Года через два после описанных событий разгорелся скандал с третьекурсником биофака МГУ Романом Белоусовым: участвовать в экспериментах с животными он отказался наотрез, никакого компромисса с преподавателями найти не смог, зачет по физиологии, соответственно, не получил, к сессии допущен не был, академическая неуспеваемость привела к отчислению, и все это сопровождалось сразу несколькими инициированными им судебными процессами — сначала он бился за предоставление индивидуального учебного плана, из которого была бы исключена практика по физиологии, а потом за восстановление в вузе (вроде бы безуспешно). В отличие от подавляющего большинства моих знакомых, я относилась к позиции Романа не без сочувствия: как минимум мне казалось важным, что он спровоцировал широкое обсуждение проблемы (и тем самым, возможно, уберег от поступления на биофак какое-то количество людей, считающих убийство животных совсем неприемлемым). Тем не менее, когда Роман нашел в ЖЖ мое нытье об убийстве лягушек и предложил бороться за права вместе, я очень сильно удивилась. Наш короткий диалог помог мне окончательно осознать, что в выборе между жизнью лягушек и изучением биологии я безусловно на стороне второго, пускай у меня и нет полной уверенности в том, что этот выбор должен быть неизбежным.

Даже на пике сопротивления убийству лягушек я отчетливо понимала — все ходы записаны, — что я ни в коем случае не выступаю против опытов над животными в принципе. Более того, я не думаю, что убивать лягушку так уж чудовищно негуманно по отношению к ней. Во-первых, в мозге нет болевых рецепторов, а во-вторых, в любом случае это лицемерие, если ты не вегетарианец. Я исходила просто из того, что процесс собственноручного убийства относительно крупного животного — это заметная психологическая травма для городского человека, а необходимость конкретно этих опытов для учебного процесса неочевидна: криворукие студенты, старое оборудование, в итоге сплошь и рядом записываешь в тетрадку пояснения преподавателя в духе «А вот сейчас кривая ЭКГ выглядела бы вот так, если бы нам в принципе удалось ее зарегистрировать». Конечно, цель не только в том, чтобы узнать, какая там у лягушки ЭКГ (для этого хватило бы учебного фильма), но и в том, чтобы в принципе дать студентам представление о том, как происходит работа с живыми существами. Важная ли это часть всеобщей программы обучения, если тех, кому предстоит работать с живыми существами, этому еще будут учить в конкретных лабораториях, а те, кто с ними работать не хочет, все равно мало что запоминают, потому что мешают эмоции? Я не знаю. Теперь мне кажется, что да, но в каком-то довольно абстрактном, философском, неизмеряемом смысле.

Я на примере этих несчастных лягушек поняла две одинаково важные вещи: что я могу убивать животных и что мне это отчетливо не нравится. Позже я уклонялась от убийства крыс на кафедральных практиках, но уже скорее потому, что это было нетрудно сделать, а не потому, что их смерть причиняла мне страдания. Еще позже, уже работая на телеке, я собственноручно отрезала лягушке голову, когда это понадобилось нам для съемки сюжета про Луиджи Гальвани, — я жужжала на коллег, которые меня в это втравили, но скорее уже для того, чтобы они посильнее прониклись моей ценностью для коллектива. Со временем у меня сформировалось ощущение, что заставлять каждого из нас убить по крайней мере одну лягушку было правильно, но не потому, что в тех экспериментах заключалась такая уж великая учебная ценность, а потому, что это хорошая прививка от лицемерия. Ты уже не можешь сказать: «Лекарствами и косметикой, испытанными на животных, я пользоваться буду, но и осуждать их смерть тоже буду». Ну и вообще, важно знать о себе, что ты при необходимости можешь убить животное, несмотря на то, что у тебя тонкая душевная организация. Важно знать, что ты в принципе способен каким-то образом справляться со своей тонкой душевной организацией и делать то, что нужно. Важно не то, чтобы ты перестал жалеть лягушку, а то, чтобы ты перестал слишком жалеть себя.

Естественно, все эти рассуждения о поиске дополнительных смыслов относятся только к студенческим опытам, в которых нет задачи получения нового научного знания. Там, где такая задача есть, работают совершенно другие критерии оценки целесообразности.

На мышах и людях

Важно понимать, что у исследователей абсолютно не выражено стремление загубить как можно больше невинных зверюшек. Любой поиск по научным публикациям на слова animal testing приносит в основном материалы о том, как минимизировать потребность в таких исследованиях. Любые эксперименты над животными регулируются жесткими правилами и ограничиваются этическими комиссиями. Кроме того, работа с животными — это просто-напросто дорогой, длительный и трудоемкий процесс; везде, где возможно без него обойтись, ученые стремятся так и делать.

Число докторских степеней по биологии, присуждаемых в США, за последние 30 лет выросло почти вдвое [1], а число используемых животных при этом не увеличилось. Крыс и мышей (а также рыб, амфибий, рептилий и птиц) в США не подсчитывают с точностью до особи, но, по приблизительным оценкам, общее число позвоночных, используемых в экспериментах, составляло около 20 миллионов в год в середине восьмидесятых [2] и около 17 миллионов в год в середине нулевых [3]. Гораздо более точная статистика существует для всех млекопитающих помимо крыс и мышей (то есть для хомяков, кроликов, свиней и т. д.) — в 1984 году было использовано чуть больше 2 миллионов этих животных, а в 2014 ровно 834 453 штуки [4]. Эти цифры кажутся внушительными только до тех пор, пока мы не сравниваем их с количеством животных, ежегодно используемых в пищу. Например, с 8 666 662 000 куриц, съеденных в Америке в 2014 году [5].

Для чего нужны лабораторные животные? Три миллиона мышей, использованных в 2013 году в Великобритании, распределены [6] следующим образом. 59% животных задействованы в получении новых линий с помощью разнообразных методов генетической модификации, 28% двигают фундаментальную науку, 11,5% нужны для прикладных медицинских исследований. По 0,5% животных требуется для ветеринарных и экологических исследований, а оставшиеся полпроцента делят образовательные проекты и использование мышей для диагностики (например, если у вас есть пациент с подозрением на ту или иную инфекционную болезнь, но стандартные тесты ее пока не выявляют, можно взять у него немного крови, попробовать заразить мышей и понаблюдать за их состоянием).

Если я корректно поняла британскую статистику, то эти 59% отражают промежуточный этап исследований. Это те животные, чей геном был каким-то образом изменен, а теперь их скрещивают друг с другом для получения генетически однородных линий и проверяют, действительно ли измененные гены теперь работают (или, наоборот, перестали работать) именно так, как это было задумано. Когда этот процесс будет закончен, они начнут участвовать в фундаментальных или прикладных исследованиях. Значительная часть таких животных нужна для понимания причин человеческих болезней [7]. У вас есть какой-нибудь ген, про который вы точно знаете (или предполагаете), что его мутации увеличивают у людей риск развития диабета, или болезни Альцгеймера, или атеросклероза, или какой-нибудь разновидности рака. Вы находите соответствующий ген у мыши, нарушаете его работу, убеждаетесь, что полученные животные действительно чаще заболевают, а затем выясняете, почему именно это происходит и какие лекарственные вещества могут компенсировать полученный эффект.

Такой подход получается широко применять как раз благодаря тому, что мы с мышами родственники и многие гены у нас практически идентичны. Но бывает и другая задача: исследование тех генов, которые в случае человека, наоборот, заметно отличаются не то что от мышиных, а даже от генов шимпанзе. Почти каждый такой ген, естественно, подозревают в том, что он «делает нас людьми», и иногда с помощью генетически модифицированных мышей можно получить забавные подтверждения для этой гипотезы.

Самая знаменитая — и самая важная — из таких историй началась в конце 1980-х в одной из начальных школ города Брентфорда (де-факто это часть Лондона). Элизабет Ожер, которая занималась там с детьми, отстающими от школьной программы, обратила внимание на то, что сразу несколько учеников из одной семьи демонстрируют сходные нарушения речи. Они начинали говорить поздно, произносили слова неразборчиво (например, bu вместо blue), не использовали предложений длиннее двух-трех слов, с трудом подбирали слова и часто использовали их неточно (например, говорили «стакан» или «чай», когда им показывали чашку и просили сказать, как называется этот предмет), а также испытывали трудности с восприятием грамматических конструкций (например, не чувствовали разницы между предложениями «за девочкой бежит лошадь» и «девочка бежит за лошадью»). При этом у детей не было умственной отсталости, они нормально справлялись с математикой, умели читать и писать; проблемы были связаны именно с устной речью. Элизабет и ее коллеги по школе обратились в отделение клинической генетики Лондонского детского госпиталя. Специалисты, работавшие там, составили родословную семьи [8]. Выяснилось, что ребенок может унаследовать заболевание от своего родителя с вероятностью 50% и у детей в одной и той же семье проблема может либо быть ярко выраженной, либо полностью отсутствовать. Это классическая картина наследования одной-единственной доминантной аллели[49], и это стало сенсацией: до тех пор предполагалось, и небезосновательно, что в развитие речи вносят вклад много разных генов. Их действительно много, но среди них удалось выявить один особенно важный. Позже его идентифицировали; назвали FOXP2; выяснили, что он кодирует фактор транскрипции (белок, который активирует считывание некоторых генов), важный для развития мозга; что этот белок у человека всего на две аминокислоты отличается от белка шимпанзе и что у неандертальцев он был таким же, как у нас; что FOXP2 задействован во многих процессах, связанных с развитием мозга, но самое главное — он связан с речью не только у людей, а, по-видимому, вообще у всех животных, у которых в той или иной форме присутствует звуковая коммуникация между сородичами. Например, это касается певчих птиц: в норме зебровые амадины довольно точно воспроизводят песню, которую слышали в детстве, а вот при подавлении работы FOXP2 издают вместо единой мелодии довольно разрозненные (и все время разные) звуки [9].

Вы уже заметили, что в большинстве случаев новую информацию о функциях генов получают так: находят или создают существо, у которого этот ген сломан, и смотрят, что испортилось. FOXP2 не исключение: созданы мыши, у которых он просто выключен. В том случае, если у них не работала ни одна копия гена (вообще их две: унаследованная от мамы и от папы), животные в принципе чувствовали себя очень плохо, но в том числе у мышат полностью отсутствовал ультразвуковой писк, который они в норме используют, чтобы звать маму. Если одна нормальная копия гена все же присутствовала, мышата пищали, но намного меньше, чем обычные [10].

Но можно и не портить гены мышей, а напротив, извините за антропоцентричность, их улучшить. А именно — заменить мышиный FOXP2 на человеческий и посмотреть, что за зверь получится. Такие мыши были впервые созданы в 2009 году [11]. Они отличались от обыкновенных мышей по целому ряду структурных и функциональных особенностей мозга, но в контексте истории про речь самое интересное наблюдение было связано с тем, что унесенные из гнезда мышата действительно пищали немножко по-другому, например, у них были более длинными эпизоды сложного писка (с перепадами звуковых частот). Впрочем, научное сообщество больше заинтересовали не отличия в писке, а отличия в обучаемости. В 2014 году вышло большое исследование [12], в котором мыши с человеческим FOXP2 (животных, которых в исследовательских целях делают в чем-либо похожими на людей, так и называют: гуманизированные) и обычные мыши блуждали по лабиринтам в поисках еды.

Существует два способа определить, какой из коридоров ведет к кормушке. Во-первых, можно смотреть на внешние ориентиры. «Еда будет в той стороне, где нарисован крестик», — могла бы сказать мышь, если бы она была для этого достаточно гуманизированной. Во-вторых, можно запоминать собственные движения. «Прямо и направо», — пояснила бы мышь. В ходе предварительных испытаний ученые отметили, что гуманизированные мыши учатся использовать внешние ориентиры быстрее, чем обычные мыши. Однако интересовало исследователей другое: как быстро животное может отказаться от стратегии, утратившей актуальность. После того как ученые две недели демонстрировали мышам, что для поиска еды нужно поднять голову, посмотреть на стенку лаборатории, увидеть нарисованный крестик и идти в этом направлении, — они взяли и перевернули лабиринт на 180 градусов. Если они при этом и еду начинали класть в другой рукав, чтобы она снова оказывалась рядом с крестиком, то обычные и гуманизированные мыши одинаково быстро понимали, что верить нужно только крестику, и неважно, что поворачиваем мы теперь не направо, а налево. А вот если поворачивать нужно было по-прежнему направо, а крестик игнорировать — то гуманизированные мыши заметно быстрее переключались на правильное поведение.

Почему это важно? Потому что такой результат обучения показывает, что мыши с человеческим FOXP2 лучше заучивают собственные движения. Как показали авторы этой же работы, у гуманизированных мышей по-другому работает полосатое тело — участок мозга, необходимый для формирования сложных и многоэтапных двигательных реакций. Это позволяет предположить, что человеческий FOXP2, помимо прочих своих функций, может быть связан с нашей сложной артикуляцией, способностью быстро и согласованно управлять губами, языком, голосовыми связками, чтобы порождать множество разнообразных звуков. Понятно, что требуются дальнейшие исследования — и в них явно не будет недостатка.

Сегодня существуют тысячи работ, посвященных гену FOXP2. При этом, кажется, нет ни одной, предлагающей какое-нибудь лечение для членов той конкретной семьи, с которых все началось. Это и неудивительно: воздействовать генной терапией на мозг очень хорошо, если вы мышка[50], но не рекомендуется, если вы взрослый человек и нет гарантий, что от такого вмешательства ничего не испортится. Но, по крайней мере технически, не очень сложно сделать так, чтобы все новые дети в этой семье рождались здоровыми. Как и другие носители наследственных заболеваний, члены семьи с мутацией в гене FOXP2 могут воспользоваться преимплантационной генной диагностикой. Эта процедура делается в процессе ЭКО: яйцеклетка сливается со сперматозоидом вне тела, в пробирке, а когда эмбрион начинает развиваться, от него отщепляют одну или несколько клеток (это безопасно для дальнейшего развития), делают их генетический анализ и подсаживают в матку только здоровых. Нуклеотидная последовательность гена FOXP2 известна, так что различить эмбрионы с мутацией и без мутации должно быть несложно. Спасибо Элизабет Ожер, которая обратила внимание на нескольких плохо разговаривающих детей, вызвав тем самым огромную лавину исследований, помогающих понять, почему наш мозг такой, какой он есть.

Мыши-мутанты FOXP2 поразительно похожи на людей.

Если вернуться к исследованиям, практическая польза от которых проявляется быстро и очевидна более или менее всем, то важнейшее их направление — это проверка безопасности новых лекарств. В истории медицины есть два трагических эпизода, после которых ужесточались требования к проведению испытаний на животных [13]. В первом случае американская фармацевтическая компания S. E. Massengill Co. решила изготовить жидкую форму сульфаниламида (он же стрептоцид) и не нашла ничего лучше, чем растворить его в диэтиленгликоле. Чтобы микстура вкусно пахла, вбухали в нее щедрую порцию малинового ароматизатора, красиво назвали «эликсир сульфаниламида» и выпустили на рынок — без всяких испытаний на животных, потому что про сульфаниламид было уже известно, что он нормально переносится, а проверить диэтиленгликоль никому в голову не пришло, ну а чего, он же не действующее вещество, а просто растворитель.

В сентябре 1937 года лекарство начало продаваться — в основном его назначали против боли в горле, — а уже в октябре было запрещено. Развернулась всенародная кампания по поиску людей, которым врачи успели назначить эликсир сульфаниламида, — особенно тех, кто получил большую бутыль, спокойно уехал с ней к себе на ранчо и мог пропустить газетную шумиху. К сожалению, многих покупателей находили уже умершими или все еще медленно умирающими от необратимого повреждения почек, с которым медицина в то время ничего не могла сделать. Погибло более ста человек.

Сэмюел Массенгилл, глава фармацевтической компании, заявил, что они все делали по существующим правилам, так что сожалеют, конечно, но их вины здесь никакой нет[51]. Гарольд Уоткинс, химик, который разработал эликсир, перепроверил научную литературу, выяснил, что вообще-то у него была возможность заранее прочесть, что диэтиленгликоль смертельно ядовит, такие исследования уже существовали, — и покончил жизнь самоубийством. FDA согласилась с Массенгиллом в том, что существующие правила, безусловно, должны быть пересмотрены, и провела через конгресс новый законодательный акт, исключающий возможность допуска на рынок любого нового лекарственного препарата, чья безопасность не была подтверждена в испытаниях на животных. В рассказе FDA об этой истории [14] отмечается, что приобретенная тогда привычка настороженно относиться к новым лекарствам пригодилась спустя два десятилетия: в США не была одобрена широкая продажа талидомида. Он успел поучаствовать там в клинических испытаниях, и, как потом выяснилось, от этого пострадали 17 детей, но Америка отделалась малой кровью по сравнению с другими странами, в которых жертвами препарата стали около десяти тысяч человек.

Талидомид как раз прошел испытания на животных. Было обнаружено, что даже очень высокие дозы препарата не причиняют никакого вреда здоровью подопытных мышей, крыс, морских свинок, кроликов, кошек и собак. В связи с этим немецкая компания-разработчик Chemie Grünenthal объявила препарат нетоксичным, что играло огромную роль в его коммерческом продвижении. Лекарство сначала назначали против эпилептических припадков. Его эффективность оказалась практически нулевой, зато некоторые пациенты отмечали, что они начали лучше высыпаться. На основании этих отрывочных свидетельств препарат начали позиционировать как эффективное и безопасное снотворное и успокаивающее средство. В 1958 году фармкомпания разослала немецким врачам письмо, в котором объявила, что талидомид — это лучшее лекарство для беременных и кормящих [15]. С этого момента врачи начали рекомендовать препарат еще и для борьбы с утренней тошнотой на ранних стадиях беременности. Никаких дополнительных испытаний на беременных животных проведено не было; большинство врачей в то время полагало, что плацента — надежный барьер, через который не проникают даже опасные вещества, а в случае с талидомидом-то никакой токсичности вообще не обнаружено.

Талидомид бил все рекорды продаж, занимая в некоторых странах второе место после аспирина. Постепенно начали накапливаться данные о побочных эффектах препарата, самым распространенным из которых был периферический неврит, но компания-производитель решительно отрицала какую-либо связь между невритом и приемом талидомида. Дела шли хорошо до ноября 1961 года, когда одновременно вышли две статьи, немецкая и австралийская, авторы которых отмечали, что в последние годы резко увеличилась частота врожденных пороков развития, и связывали их появление с тем, что женщины принимали талидомид во время беременности. История просочилась в СМИ, и компания вынужденно приостановила продажи препарата (хотя утверждала, что это высосанная из пальца нездоровая сенсация). Вскоре наконец подоспели данные независимых исследований на беременных животных, подтвердившие, что талидомид вызывает тяжелые пороки развития, в первую очередь нарушение роста конечностей и их деформацию (если вам нравятся ужасы, посмотрите картинки по запросу thalidomide children). Естественно, после этой истории применение талидомида было запрещено, требования к проверке безопасности лекарств во многих странах резко ужесточились, а врачи стали гораздо осторожнее относиться к назначению любых препаратов беременным женщинам.

Никто больше не предлагает использовать талидомид как снотворное. Сегодня известно, что он способен нарушать процесс клеточного деления, замедлять рост кровеносных сосудов и подавлять воспалительные реакции. Эти свойства препарата (по крайней мере, первые два из них) оказались опасными для эмбриона… но в то же время весьма полезными при терапии некоторых форм злокачественных опухолей [16], а также лепры (проказы) [17]. Поэтому сегодня талидомид снова применяется, и в 1998 году его даже одобрила FDA (разумеется, с оговоркой, что любая принимающая его женщина должна использовать минимум два вида контрацепции и регулярно делать тесты на беременность). Поэтому история талидомида демонстрирует не то, что испытания на животных не работают (а это довольно популярный аргумент на зоозащитных сайтах), а то, что если бы они с самого начала были проведены аккуратно и честно, компания Chemie Grünenthal могла бы прославиться не как виновник рождения 10 тысяч инвалидов, а как изобретатель одного из первых эффективных лекарств против рака и лепры. Причем с тем же самым препаратом.

История О

Уильям Мой Страттен Рассел был крайне разносторонним человеком — он занимался и сельским хозяйством, и психотерапией, и зоологией, и генетикой, и социологией, и демографией, писал музыку и научную фантастику, воевал на Второй мировой. Однако самую широкую известность ему принесла небольшая книга «Принципы гуманных исследовательских методов», написанная в 1959 году в соавторстве с микробиологом Рексом Берчем [18]. В ней ученые предложили использовать при планировании работы с животными принцип трех R: replacement, reduction, refnement. Когда книгу цитируют на русском языке, эти буквы иногда переводят, превращая в принцип трех О: отказ от тех испытаний, которые можно заменить на альтернативные методы без ущерба для поставленной задачи; ограничение числа животных, участвующих в опытах, за счет поиска более совершенных методик сбора информации; оптимизация исследований с точки зрения комфорта животных, поиск методик, позволяющих снизить причиняемую им боль.

Культуры клеток, а тем более компьютерные модели обычно не позволяют полностью исключить потребность в экспериментальных животных, но способствуют сокращению потребности в них [19]. Допустим, если у вас есть 30 веществ, которые нужно проверить на токсичность для эмбрионов, то несколько десятилетий назад вам были нужны 30 групп беременных крыс (не считая контрольной группы) и каждую вы кормили одним из препаратов. Сегодня существуют культуры эмбриональных стволовых клеток, и можно для начала протестировать все 30 веществ на них. Если выяснится, что 13 веществ из вашего набора для стволовых клеток безопасны, а 17 все-таки их повреждают, то эти 17 можно сразу отложить на черный день, а поиск безопасного вещества проводить только среди первых 13, соответственно снизив и число подопытных животных.

До начала эры генной инженерии животных во множестве убивали для того, чтобы добывать из них гормоны и другие биологически активные соединения. Сегодня практически все подобные вещества, нужные более или менее регулярно, производят трансгенные бактерии. Сократилась и потребность в животных для контроля за качеством каждой отдельной партии произведенного лекарства: современные методы хроматографии позволяют оценить концентрацию и качество очистки препарата не хуже, чем наблюдение за самочувствием получивших его животных.

Современные методики исследований также позволяют получать больше информации при работе с каждой конкретной особью. Допустим, если вас интересует динамика развития раковой опухоли (и, например, влияние на нее исследуемого лекарства), то прежде вам приходилось выращивать огромное количество животных с опухолями, чтобы усыплять их на разных стадиях эксперимента и таким образом оценивать, с какой скоростью опухоли растут. Теперь вы можете делать вашим мышам томографию (или использовать еще какие-нибудь неинвазивные методики исследования), чтобы наблюдать за ростом опухоли при жизни мыши и, соответственно, сокращать общее число животных.

Еще один способ снизить потребность в экспериментах с участием животных — это просто более качественная работа с информацией. Если вам нужно испытать некое химическое вещество, с которым раньше никто не имел дела, то вам, конечно, понадобятся большие группы животных. Если же вы уже прочитали десять статей, посвященных исследованиям этого вещества, то в принципе можно ограничиться тестированием на сравнительно небольшой группе особей и, если результаты совпадают с результатами коллег, на этом и успокоиться. Сложность здесь в том, что если все эти опыты проводились не в университетах, а в частных фирмах, то их авторы могли и не опубликовать результаты или же описать их крайне скупо. На месте защитников животных я бы, наверное, пыталась пролоббировать закон, заставляющий производителей лекарств подробнее рассказывать о проведенных предварительных исследованиях. Чтобы человечеству не приходилось по триста раз делать с нуля одно и то же.

До сих пор я говорила о биологических и медицинских исследованиях, в которых обойтись без животных все-таки невозможно, потому что в этом случае мы выбираем между жизнями мышей и жизнями людей, а такой выбор представляется мне бесспорным. Но есть еще косметика, причем не только лечебная и профилактическая (использовать солнцезащитный крем лучше, чем умереть от меланомы), но и декоративная. Нужно ли вводить в глаза кроликам малоизученные вещества ради того, чтобы создать очередную стойкую тушь для ресниц? Я не знаю. У меня вообще нет туши для ресниц. При наличии выбора я скорее предпочту косметику, которая была протестирована на животных, однако я отдаю себе отчет в том, что этот дополнительный этап проверки, встроенный между испытаниями на клеточных культурах и испытаниями на людях-добровольцах, снизит вероятность появления у меня огромных красных прыщей в лучшем случае на какие-нибудь там 0,5%. В принципе, это риск, которым можно и пренебречь.

Так думают многие. С 2013 года косметика, протестированная на животных, полностью запрещена в Евросоюзе. За два года до этого в журнале Archives of Toxicology вышел большой обзор, в котором дерматологи, аллергологи и другие специалисты выражали обеспокоенность тем, что альтернативные методики недостаточно развиты, чтобы прекратить эксперименты на животных без ущерба для безопасности людей [20]. В частности, эксперты сообщили, что пока не существует методов, позволяющих оценить без использования животных токсикокинетику вещества (проникает ли оно в принципе сквозь кожу в организм и если да, то как себя там ведет, с какой скоростью разрушается и выводится); исследовать сенситизацию кожи (постепенное повышение чувствительности к компонентам косметики из-за стягивания иммунных клеток к месту ее нанесения) и другие эффекты, связанные с многократным применением вещества; исследовать канцерогенность; исследовать влияние на репродуктивную систему. Конечно, авторы обзора обсуждают, каким образом эти проблемы можно было бы частично решить, но подчеркивают, что к 2013 или даже к 2016 году их решить невозможно. Исследование не дает никаких советов рядовым пользователям косметики, но я бы на месте европейского пользователя сделала бы вывод, что спасение утопающих — дело рук самих утопающих: теперь становится особенно важным тестировать содержимое любого нового тюбика где-нибудь на незаметном участке кожи, стараться поменьше слизывать с губ помаду, воздерживаться от нанесения крема, когда на коже есть мелкие царапины, минимизировать использование косметики во время беременности и вообще вести себя так, как будто мы снова в середине XX века, когда никто не понимал важности тестов на животных и поэтому подопытными становились люди.

Протест против экспериментов на микроорганизмах

Есть одна этическая проблема, которая кажется мне важной: все животные равны, но некоторые равнее. Их надо каким-то образом ранжировать, и единственный объективный способ это делать — в соответствии с уровнем развития интеллектуальных способностей.

Наверное, не существует людей, всерьез обеспокоенных правами вирусов или бактерий, у которых в принципе нет нервной системы. Для подавляющего большинства людей нехарактерно беспокойство о правах насекомых. Я не слышала о том, чтобы защитники животных громили лаборатории, работающие с улитками. Лягушек некоторым людям уже жалко. Мышей жалко многим. Кошек и собак, наверное, жалко большинству, и не только потому, что они симпатичные (мыши, собственно, тоже), но и потому, что они уже обладают довольно развитым мозгом и сложным поведением; поэтому и этические комиссии регулируют эксперименты с собаками строже, чем эксперименты с мышами. Но самая серьезная граница проходит между «животными вообще» и человекообразными обезьянами — шимпанзе, бонобо, гориллами и орангутанами. Просто потому, что они уже очень умные. Эксперименты, в которых человекообразных обезьян обучали языку жестов или языку на основе компьютерных пиктограмм, показали, что они овладевают речью на уровне 2–3-летнего ребенка. Это определяется не только по точности понимания таких инструкций, как «налей молоко в воду» vs «налей воду в молоко», но и по еще более сложным паттернам использования языка. Человекообразные обезьяны могут обобщать значение слов (например, изучить знак «открой» применительно к трем конкретным дверям, затем начать его применять к любым дверям вообще, потом распространить на кастрюли, ящики и наконец на водопроводный кран). Могут придумывать названия для незнакомых предметов на базе их важных свойств (огурец = «банан зеленый»). Могут использовать слова в переносном значении (шимпанзе Уошо как-то раз сообщила одному из служителей, который ей не нравился: «Ты грязный плохой туалет»). Они могут составлять довольно длинные предложения (та же Уошо однажды заинтересовалась сигаретой, которую курил исследователь, доктор Футс, и говорила ему так: «Дай мне дым», «Дым Уошо», «Быстро дай дым». Футс сделал ей замечание: «Попроси вежливо». — «Пожалуйста, дай мне этот горячий дым», — ответила Уошо). Пересказывать книгу Зои Зориной и Анны Смирновой «О чем рассказали говорящие обезьяны?» можно бесконечно, но лучше вы ее сами прочитайте, а я только еще одну любимую историю перескажу, очень уж она хорошо подходит для цитирования во время семейных скандалов. Когда дети из семьи Уошо, Лулис и Дар, устраивали потасовки, а она приходила разбираться, хитрый Лулис каждый раз заверял ее на языке жестов: «Я хороший хороший». Когда Дар разобрался в ситуации, он начал при виде Уошо сразу же прекращать драку. Он ложился на пол — плакать, а при ее приближении говорил: «Давай обнимемся». И действительно, теперь гнев Уошо направлялся на Лулиса. Она грозно показывала ему на дверь и говорила: «Иди туда».

Так вот. Шимпанзе и гориллы слишком прекрасны и восхитительны, чтобы обращаться с ними как с простыми животными. Это мнение широко распространено, и в ряде стран любые эксперименты с человекообразными обезьянами полностью запрещены. В США разрешены, но в 2013 году был принят законодательный акт, который предписывает постепенно отправить на пенсию (так и пишут, без всяких кавычек) и переселить в комфортные питомники подавляющее большинство лабораторных обезьян, оставив для медицинских исследований только несколько десятков — тех, без которых человечеству совсем никак не обойтись (например, испытателей вакцины против гепатита C).

Но многие шимпанзе участвуют не в медицинских, а в поведенческих исследованиях: они учатся у людей, люди учатся у них, и все это способствует пониманию того, насколько зыбкая все-таки между нами граница. Я не думаю, что это — нарушение прав человекообразных обезьян; подозреваю, что участвовать в поведенческих экспериментах интереснее, чем просто жить в лесу. Во всяком случае, одно свидетельство от обезьяны в пользу этой точки зрения у нас есть. В 1982 году шимпанзе Люси, обученную языку жестов, отдали участвовать в программе реинтродукции лабораторных шимпанзе в африканские джунгли. Она освоилась, пользовалась уважением коллег, хорошо питалась. Но когда через полгода знакомая студентка приехала ее навестить, Люси сказала: «Забери меня отсюда». Ее не забрали — некуда было забирать.

Люси осталась в лесу и в 1988 году погибла от рук браконьеров.

Часть III

Холивары про жизнь

Глава 8

«Мясо вредно для здоровья»

Это верно, когда мы говорим о колбасе и сосисках. Это верно с некоторыми оговорками, когда мы говорим о говядине и свинине. Это сомнительно в случае курицы. Это неверно в случае рыбы. Но главное — это принципиально некорректная постановка вопроса.

Чем умнее животные, тем более разнообразным может быть их поведение, в том числе способы добычи пищи. Разные группы горилл, как и разные группы шимпанзе, питаются неодинаково. Но в целом можно сказать, что гориллы — почти строгие вегетарианцы (хотя при случае едят насекомых), а шимпанзе более всеядны. Время от времени они охотятся на мелких обезьян; известна даже группа, в которой принято делать деревянные заостренные копья, чтобы убивать жертв, забившихся в древесные щели [1]. Шимпанзе вообще пользуются орудиями труда более активно, чем гориллы. С одной стороны, работает принцип «сила есть — ума не надо»: субтильному шимпанзе приходится класть орех на камень и долбить по нему другим камнем, чтобы добраться до сердцевины, а массивная горилла без проблем раскалывает орех зубами. С другой стороны, похоже, что у шимпанзе остается больше свободного времени. Режим дня, естественно, тоже зависит от того, где именно живет группа обезьян, но приблизительно получается, что гориллы тратят на еду около 55%, а шимпанзе — около 45% времени бодрствования [2], [3]. Что, если часть этих 10% потратить на размышления о том, как бы сделать поиск пропитания еще эффективнее?

Перед нашими далекими предками тоже стояла проблема выбора диеты. Питаться одними растениями надежнее: вот они, везде растут. Но зато в них мало питательных веществ (особенно если фруктов не хватает и приходится есть зеленые части растений), так что вегетарианец в дикой природе вынужден целыми днями пережевывать пищу. Питаться всем сразу может оказаться эффективнее. В удачный день вы с друзьями отогнали гиен от трупа антилопы и пируете до вечера. В неудачный день жуете траву и тоже в общем с голоду не умираете.

Австралопитеки опробовали оба эволюционных пути: группа грацильных австралопитеков была всеядной и постепенно развивала навыки добычи мяса, а ответвившиеся от них около 2,5 миллиона лет назад массивные австралопитеки (они же парантропы) выбрали строгое вегетарианство [4], отрастили себе гигантские челюсти и панковский костный гребень на голове для крепления жевательных мышц. Угадайте, от кого произошли мы, а кто оказался тупиковой ветвью?

Способность есть мясо действительно очень важна, если вы шимпанзе или австралопитек, ведь в противном случае вам пришлось бы, чтобы хоть как-то обеспечить себя калориями, пережевывать зелень в течение восьми часов в день. Но сегодня мы живем в абсолютно другой реальности. У нас есть сельское хозяйство, благодаря которому крупы стоят совсем недорого. У нас есть огонь (в том числе мультиварка), чтобы их готовить. У нас есть супермаркеты с огромным выбором соевых продуктов, орехов или фасоли, а также аптеки с дрожжевыми белковыми добавками и витаминно-минеральными комплексами. А это означает, что сегодня питаться мясом, вообще говоря, необязательно. Есть только одна по-настоящему важная причина это делать. Оно очень вкусное.

А как же незаменимые аминокислоты?

В говядине много лейцина. Лейцин — незаменимая аминокислота. Незаменимые аминокислоты нужно получать с пищей, потому что они не синтезируются в организме. Говядина полезна.

Логично? В первом приближении да. Именно такую универсальную схему для любых текстов о еде используют все глянцевые журналы. Именно с ее помощью можно легко и непринужденно, за полчаса и пару запросов в «Яндексе», собрать на коленке статью о пользе абсолютно любого продукта. Чаще всего это требуется, когда рекламный отдел старается продать полосу производителю соответствующей еды, но многие издания генерируют такой контент и вполне бескорыстно, благо читателям нравится.

Никакого вранья в такой статье нет. Каждое предложение можно при желании даже подкрепить ссылками на научные публикации. Кроме того, этот базовый каркас легко дополнить многочисленными завитушками. Почему бы, например, не сообщить в следующем предложении, что лейцин необходим для интеллектуальной деятельности и стойкой эрекции? Это тоже будет чистая правда. Если в вашем рационе давно и сильно не хватает белка, то вы вряд ли будете хорошим собеседником и любовником. Но я надеюсь, вы ели много лейцина и поэтому уже заметили, что у этого текста есть как минимум две серьезные проблемы.

Во-первых, лейцина много не только в говядине. Его в принципе много в каких угодно продуктах с высоким содержанием белка. Википедия сообщает нам, что в соевых бобах лейцина в два раза больше. Я специально взяла такую аминокислоту, чтобы лидером по ее содержанию оказалось растение. Для большинства других незаменимых аминокислот это неверно, но все равно в первой десятке продуктов, богатых ими, найдется пара-тройка вегетарианских.

Во-вторых, в говядине много не только лейцина. Есть десятки разных веществ, которых в говядине много. И еще тысячи веществ, которых в ней мало, но они тоже могут иметь какое-то значение. Если бы мы писали статью о говядине рядом с рекламой вегетарианского ресторана, то она содержала бы другую чистую правду: в говядине много трансжиров, трансжиры вызывают сердечно-сосудистые заболевания, говядина вредна. И у такой статьи были бы те же самые две проблемы.

Если серьезно, то вопрос наличия или отсутствия в продуктах каких-нибудь конкретных веществ действительно может иметь значение. Но не тогда, когда мы перестаем есть какой-нибудь один продукт. Или даже два. Или три. Проблемы начинаются, если, во-первых, выкинуть из своего рациона много компонентов (например, не только мясо млекопитающих и птиц, но еще и рыбу, яйца и молочные продукты), а во-вторых, не уделить должного внимания изучению вопроса о том, каких именно полезных веществ вы теперь лишены и как это можно было бы компенсировать.

Как раз в случае белка серьезные проблемы возникают редко. Речь идет, как правило, либо о бедных сельских жителях из развивающихся стран [5], либо о маленьких детях, которые имели несчастье родиться у фанатичных веганов-сыроедов и были в прямом смысле заморены голодом (сайт what’s the harm? посвященный оценке ущерба от веры во всякую чушь, приводит ссылки на 18 таких случаев [6]). Когда человек ест досыта и более-менее разнообразно, до тяжелого дефицита белка его довести сложно даже на одних растениях[52].

Намного более серьезная и распространенная проблема — дефицит витамина B₁₂. Так называются несколько похожих друг на друга химических веществ, которые работают в организме как коферменты, то есть помогают некоторым из наших ферментов осуществлять химические реакции. Производить витамин B₁₂ не умеют ни растения, ни животные. Растениям он и не нужен, у них ферменты другие. А вот для животных его производят бактерии, живущие в желудочно-кишечном тракте. К сожалению, усваивается он у млекопитающих в тонком кишечнике, а бактерии живут ниже по течению — в толстом. Хищных животных это не беспокоит, потому что они поедают травоядных, а вот травоядные либо получают его из съеденных насекомых, либо вынуждены есть собственные экскременты. Этот простой и эффективный метод профилактики авитаминоза регулярно или эпизодически применяют многие животные, включая горилл и шимпанзе [7], [8]. Исследователи, впрочем, рассматривают и другие объяснения копрофагии человекообразных: от рационального «это помогает лучше переваривать семена» и до бесконечно трогательного «в дождливую погоду горилле приятно съесть что-нибудь теплое».

Человеческая цивилизация, к счастью, позволяет найти другие источники теплой пищи — и другие источники витамина B₁₂. Помимо мяса, он содержится и в молочных продуктах. Если же человек ест только растения, то ему имеет смысл купить какие-нибудь пищевые добавки с витамином B₁₂ или, например, есть на завтрак искусственно обогащенные им кукурузные хлопья. Это действительно важно. По оценке исследователей из Саарского университета (Германия), примерно у 60% вегетарианцев запасы витамина B₁₂ в организме находятся на грани истощения [9]. На этой стадии люди еще чувствуют себя нормально, но уже испытывают трудности при выполнении тестов, оценивающих пространственное мышление, кратковременную память, способность к восприятию новой информации и т. п. [10] Ситуация будет постепенно ухудшаться, и если в течение нескольких лет человек так и не начнет получать витамин B₁₂, то дефицит приведет к нарушениям кроветворения и развитию анемии, а также к прогрессирующей гибели нейронов как в периферической, так и в центральной нервной системе — и это как раз тот случай, когда нервные клетки не восстанавливаются. Особенно опасен дефицит витамина B₁₂ во время беременности и грудного вскармливания [11]. В лучшем случае ребенок получится не очень умный и не очень общительный, в худшем — в принципе неспособный к самостоятельной жизни в будущем.

Среди других веществ, которых часто не хватает вегетарианцам [12], — железо, цинк, кальций, омега-3-ненасыщенные жирные кислоты, витамин D. Некоторые из них можно получить из молочных продуктов (если человек их ест), некоторые из растений (при вдумчивом их подборе), но лучше все-таки накупить себе аптечных биодобавок, чтобы не превращаться ни в маньяка с калькулятором, мучительно запихивающего в себя необходимые на сегодня 542 грамма творога с 11 граммами семян льна, ни в истощенную бледную немочь с дефицитом всего подряд.

Смерть неизбежна

«Есть только один бесспорный и однозначный критерий, по которому ученые различают, что хорошо, а что плохо. Этот критерий — смерть». Так объяснил однажды Коля Кукушкин принцип когортных исследований в статье про кофе для глянцевого журнала [13]. Имеется в виду, что мы можем сколько угодно исследовать отдельный компонент продукта, но это мало скажет нам о продукте в целом и тем более о диете, которая его содержит или исключает. Чтобы оценить, полезно ли вегетарианство, нужно действовать по-другому: набрать несколько тысяч вегетарианцев, несколько тысяч мясоедов, наблюдать за ними много лет и смотреть, чем будут болеть представители каждой группы и в каком возрасте они будут умирать. Очень важно, чтобы людей было много, потому что они живут на свободе, а не в стандартизированных условиях контролируемого эксперимента. На какое-нибудь там курение или уровень физической активности ученые еще могут сделать поправку, но вот учесть вдобавок уровень стресса на работе, любовь к соленым орешкам, наличие или отсутствие привычки мыть руки после туалета, качество сна, степень сутулости и еще 832 неизвестных фактора, способных повлиять на результат, — задача заведомо невыполнимая. Единственный выход — набрать несколько тысяч (или хотя бы сотен) людей и надеяться, что неучтенные влияния распределены в обеих группах примерно одинаково.

Подавляющее большинство исследований демонстрирует, что быть вегетарианцем полезно. Люди, отказавшиеся от мяса или резко ограничившие его потребление, на 29% реже умирают от ишемической болезни сердца, на 18% реже сталкиваются со злокачественными опухолями, а ожидаемая продолжительность жизни у них возрастает более чем на 3 года [14], [15]. Отличия между мясоедами и вегетарианцами примерно такие же, как между заядлыми курильщиками и людьми, которые все-таки бросили курить хотя бы к 60 годам.

Веганы (люди, отказавшиеся не только от мяса, но и от яиц и молочных продуктов) по некоторым параметрам даже опережают обычных вегетарианцев: у них еще ниже индекс массы тела[53], ниже артериальное давление и меньше «плохого» холестерина в крови [16]. Тем не менее веганы умирают в возрасте младше 90 лет (оптимистичные ученые считают, что это плохо) не просто чаще, чем вегетарианцы, но даже чаще, чем мясоеды [17]. К сожалению, мне не удалось найти исследований, в которых бы сравнивали веганов, принимающих витамины, с теми, кто этого не делает (возможно, все дело в этике: если веган уже попался в руки исследователям и они видят, что у него в организме острый недостаток всего, то они об этом говорят). Вполне вероятно, что при соблюдении этого условия все было бы в порядке.

Люди, которые не едят мяса, но зато едят рыбу, чувствуют себя примерно так же хорошо, как вегетарианцы [18], и доживают до 90 лет настолько же часто. Исследования, в которых любителей рыбы сравнивают с обычными людьми, демонстрируют, что ее потребление благотворно сказывается на состоянии сердечно-сосудистой и нервной системы, примерно на треть снижает риск смерти от ишемической болезни [19], от инсульта (причем эффект заметен, даже если есть рыбу всего пару раз в месяц [20]), мешает впасть в депрессию [21], защищает от болезни Альцгеймера [22], и так далее, и так далее. Благотворное влияние рыбы, вероятно, связано в первую очередь с омега-3-ненасыщенными жирными кислотами, так что, если рыба вам не нравится, имеет смысл принимать их отдельно.

По поводу курятины исследований относительно мало. По-видимому, она не особо вредна и не особо полезна, еда как еда. Статьи по поводу ее влияния на здоровье по большей части связаны не со свойствами курятины как таковой, а с болезнетворными бактериями, которыми может быть заражено мясо, или с присутствием мышьяка в куриной печени. Бактерий позволяет уничтожить полноценная термическая обработка [23] — большинство пищевых отравлений происходит в результате попыток приготовить курицу как можно быстрее. Мышьяк действительно накапливается в тканях, когда курицам дают содержащие его лекарства или пищевые добавки. Но, во-первых, в последние годы развитые страны от их применения практически отказались, а во-вторых, концентрация мышьяка в тканях все равно была на порядки меньше допустимых норм [24], и чтобы отравиться, человеку пришлось бы есть куриную печень несколько недель на завтрак, обед и ужин. Желательно с рисом, потому что это ценное растение тоже обладает свойством накапливать мышьяк в своих зернах.

Почему мы все уверены, что курица полезна? Очень просто. В тот день, когда вы едите на обед курицу, вы, скорее всего, не едите на обед говядину или сосиски. У специалистов множество претензий к красному мясу (в широком смысле так называют мясо всех млекопитающих, в узком — говядину, баранину и свинину) и еще больше претензий к переработанному мясу (колбасам и сосискам).

О потреблении красного и переработанного мяса, наряду с кучей других пунктов, расспрашивали участников знаменитого американского долгосрочного исследования Nurses’ Health Study. Эти самоотверженные женщины (медсестры по профессии, как следует из названия) заполняли подробные анкеты о своем здоровье и образе жизни более 20 лет подряд, что дало исследователям огромный материал для поиска статистических связей между разными факторами образа жизни и заболеваниями. Аналогичное исследование охватило и значительную долю мужчин-медработников — в их случае оно называлось Health Professionals Follow-up Study. Так вот, обработка данных 37 698 мужчин (за 22 года наблюдения) и 83 644 женщин (за 28 лет наблюдений) показала, что существует четкая закономерность: чем больше красного мяса и мясных продуктов ели люди, тем выше у них был шанс не дожить до конца исследования [25]. Каждые дополнительные 85 граммов красного мяса в день повышали относительный риск смерти на 13%, а каждая дополнительная порция мясопродуктов[54] — на 20%. Авторы отмечают, что если бы каждый участник исследования ел хотя бы на 42 грамма мяса в день меньше, то это снизило бы общую смертность на 9,3% среди мужчин и на 7,6% среди женщин.

В то же время есть исследования, в которых — тоже при анализе большого количества данных! — связь между употреблением красного мяса и нарушениями здоровья оказывается статистически недостоверной. Впрочем, сохраняется ярко выраженное негативное влияние колбасы, сосисок и прочих переработанных продуктов [26], [27]. У меня нет готовых версий по поводу того, с чем может быть связано серьезное расхождение в оценке вредоносности красного мяса. Могу предположить, что между исследованиями, показавшими его вред и не показавшими такового, возможны какие-то неочевидные различия в методике учета сопутствующих факторов. Исследователи отмечают, что употребление большого количества красного мяса в целом коррелирует с менее здоровым образом жизни: люди чаще курят, меньше двигаются и т. д. Естественно, на это стараются делать поправку (грубо говоря, сравнивать курящих мясоедов с курящими вегетарианцами), но в разных исследованиях ее могли делать разными методами, и наверняка какие-то факторы нездорового образа жизни оставались во всех исследованиях неучтенными — возможно, что разные. Помимо этого, исследование, в котором вред красного мяса был доказан, проводилось в США, а те две работы, в которых он доказан не был, анализировали результаты со всего мира и из Европы. Возможно, что сама связь между употреблением красного мяса и нездоровым образом жизни в США более выражена из-за каких-нибудь культурных особенностей. Возможно, что в технологически продвинутой Америке в 1980-х, когда начиналось исследование, коров более активно кормили чем-нибудь таким, что было впоследствии признано вредным. Возможно, что европейцы варят из говядины суп, а американцы едят ее в виде барбекю, то есть щедро приправленной разнообразными канцерогенами, образующимися в ходе приготовления в хрустящей корочке [28].

Та же проблема — образование канцерогенов при копчении или обжаривании — затрагивает и многие колбасные изделия (бекон, кстати, в исследованиях классифицируют как переработанное мясо и считают более вредным, чем обычную свинину). Помимо этого, есть еще несколько проблем, самая модная из которых — присутствие в колбасе и сосисках нитрита натрия, придающего им симпатичный розовенький цвет. Вообще-то это очень хорошо, что он есть. Если бы нитрита не было, в колбасе бы великолепно себя чувствовали бактерии, включая крайне опасных Clostridium botulinum, и ежегодно происходили бы сотни смертельных отравлений. А так все остаются живы, разве что могут получить микроскопическую дозу канцерогенных нитрозаминов, которые образуются при участии нитрита либо прямо в желудке (под действием кислоты), либо в процессе нагревания, скажем при поджаривании сосисок [29]. Одна порция жареных сосисок у вас совершенно точно рак не вызовет, а вот регулярное их употребление в течение тридцати лет, в принципе, может. Где безопасная грань между одной порцией и регулярным употреблением? Я не знаю. Никто не знает. Это как вам повезет. Впрочем, этот вопрос можно будет обсудить с врачом, истолковывающим результаты расшифровки вашего генома (думаю, что большинство ныне живущих застанет момент, когда это станет рутинной медицинской процедурой). Кроме того, технология не стоит на месте, производители разрабатывают новые консерванты и ищут способы обезопасить старые (например, образование нитрозаминов резко снижается в присутствии аскорбиновой кислоты, поэтому ее сейчас обычно добавляют в колбасные изделия), так что исследования, начавшиеся в 1980-х, могут быть уже не вполне релевантны — скорее всего, современные колбасные изделия более безопасны просто в силу того, что наука больше знает об их потенциальных факторах риска.

Я для удобства все время использую слова «полезная» и «вредная» еда. На самом деле это, конечно, язык глянцевых журналов. Не бывает полезных или вредных продуктов (если только мы не говорим о бледной поганке), бывает сбалансированное или несбалансированное питание. Если человек будет питаться одним шпинатом, то чувствовать он себя будет, предполагаю, еще хуже, чем если бы он питался одними гамбургерами (в них по крайней мере больше разных компонентов). В абсолютно любом продукте есть какие-нибудь полезные для человека вещества и есть какие-нибудь вредные, причем их польза и вред определяются не столько какими-то универсальными факторами, сколько потребностями конкретного человека в конкретный момент времени. Лучший способ обеспечить здоровое питание — все время питаться по-разному, с поправкой на общие рекомендации о том, что рыба и овощи полезнее, чем колбаса и шашлык, поэтому лучше есть овощи каждый день, а шашлык по праздникам. Ну и еще в любой непонятной ситуации можно принимать витамины.

…И животноводство

Итак, похоже, что вегетарианство полезно для здоровья. Кроме того, отказ от мяса — хороший поступок планетарного масштаба. Во-первых, в животноводстве широко применяются антибиотики, что способствует появлению устойчивых к ним бактерий (а это — очень серьезная проблема). Во-вторых, производство мяса требует гораздо больше воды, земли и энергии, чем выращивание растений или даже содержание животных ради яиц и молока. В Соединенных Штатах, которые едва ли можно отнести к самым тесным и перенаселенным государствам на свете, сельскохозяйственные земли уже занимают 50% всей территории, на производство еды уходит 17% всей электроэнергии и 80% пресной воды. Если население страны удвоится, то прокормить ее с сохранением нынешнего уровня потребления мяса будет практически невозможно [30].

На самом деле прокормить-то возможно, но речь пойдет уже не о говядине. Любые разговоры о том, как обеспечить пищей с высоким содержанием белка хотя бы 7,5 миллиарда ныне живущих людей (за вычетом тех, кто добровольно предпочитает растения), сводятся к обсуждению биотехнологических методов. Дрожжи, стволовые клетки, обогащенные белком ГМ-растения, даже террариум с насекомыми[55] — все это обеспечивает гораздо больший выход продукта на единицу вложенной энергии. Вот только не вызывает аппетита, если сравнивать с настоящим стейком.

Наиболее интересная технология с точки зрения возможных культурных последствий — это «мясо из пробирки», то есть кусок мышечной ткани, выращенный из единственной стволовой клетки и не требующий убийства животного. Пока что получается аморфная клеточная масса, которая годится только для приготовления фарша (первый гамбургер с искусственной котлетой, созданный голландскими исследователями, был торжественно съеден в Лондоне в 2013 году) и к тому же стоит около $100 000 за килограмм. Однако ученые смотрят в будущее с оптимизмом и полагают, что в скором времени такое мясо подешевеет и обретет внутреннюю структуру [31]. После этого оно сможет изменить мир: для производства мяса будет необходимо гораздо меньше земли и воды, мясо станет более полезным (подкорректировать одну клетку гораздо проще, чем целую корову), его смогут есть те вегетарианцы, которые воздерживались от мяса не из-за отсутствия любви к нему, а из нежелания поддерживать убийство животных. Мясо из пробирки будет свободно от патогенных бактерий, приятно разнообразит меню космонавтов и будущих колонизаторов Марса, и, наконец, оно может принадлежать любому, сколь угодно редкому виду животных (хотели ли бы вы попробовать капибару или, может быть, пингвина?).

Ешьте натурально!