99 секретов биологии

В теле человека 640 мышц, из них 160 приходятся на лицо и шею. Вот почему люди обладают выразительной мимикой.

№ 29

Почему от нагрузки болят мышцы? Молочная кислота

В жизни каждого из нас случаются дни, богатые физическими нагрузками, часто непредвиденными. Поэтому всем нам знакомо болезненное ощущение, которое возникает сразу после того, как мы чрезмерно увлечемся трудными упражнениями, поднимем что-то слишком тяжелое или обойдем пешком полгорода. Но вряд ли мы часто задумываемся о тех химических процессах, которые служат причиной этой боли.

Во время нагрузки в мышцах расщепляется глюкоза и образовывается молочная кислота, и именно ее появление сопровождается болезненными ощущениями. Причем они могут быть весьма разнообразными – от покалывания и жжения в мышцах до общей слабости, а иногда у человека может даже заметно подняться температура. Неудивительно, что после такого кто-то может забросить физические упражнения. Только вот совершенно напрасно, потому что со всеми этими неприятными последствиями несложно справиться. Во-первых, необходимо нормировать нагрузку на организм. Если человек ведет сидячий образ жизни, не делая даже утренней зарядки, и вдруг попадает на двухчасовое занятие шейпингом или проезжает несколько десятков километров на велосипеде, то результаты могут быть весьма плачевными. Их можно избежать, если начать с минимальных нагрузок и постепенно их увеличивать. Во-вторых, существуют и способы борьбы с уже образовавшейся молочной кислотой. Она хорошо выводится при интенсивном нагревании тела в бане, сауне или горячей ванне, поскольку при высоких температурах расширяются не только кровеносные сосуды, но и мышечные волокна. Также улучшить ситуацию может усердное употребление жидкости – до 3 литров за сутки. Особенно хорошо этой цели служит зеленый чай и минеральная вода. Впрочем, любая жидкость в больших количествах помогает быстрее избавиться от продуктов распада в организме. Кроме того, нельзя продолжать заниматься спортом, если это причиняет сильную боль. Нужно переждать острый период и только после этого возобновлять занятия.

Сколько ни тренируйся, а челюстная мышца будет самой сильной, сердечная – самой выносливой

Если человек не желает по утрам заниматься бегом, ничто не может его остановить.

Йоги Берра

№ 30

Каждой мишени – свое оружие. Иммунитет

Если воспринимать свой организм как крепость, а окружающую среду – как осаждающее войско, то иммунитет – это самый что ни на есть первый рубеж обороны. Причем разные части организма отбиваются от агрессоров по-своему. Например, у кожных покровов своя защитная система, которая строится на активном притоке крови к поврежденному месту. Таким образом там появляется большое количество лейкоцитов, уничтожающих инфекцию, а со временем возникшая «брешь» закрывается и механически.

Общий же иммунитет является более сложной системой, работающей по другим принципам. Ее основу составляют антитела, или Y-молекулы, которые содержат невероятное множество различных белков – до 100 миллионов. Чем больше в организме этих белков, тем больше шансов, что когда в него попадет какая-либо инфекция, на нее найдется управа. Антитела расположены в теле человека неодинаково: некоторые из них базируются в коже и слизистых оболочках, некоторые – непосредственно в крови.

Тип агрессора определяют специальные клетки, образующиеся в костном мозге В-лимфоциты. Когда захватчик опознан, В-лимфоциты нужного типа начинают активно размножаться, таким образом увеличивая количество антител, которые будут бороться с инфекцией. Кроме того, благодаря этому организм надолго «запоминает», как именно ему нужно реагировать на этот конкретный вид заражения. Ту же функцию выполняют прививки.

Все эти процессы, конечно же, занимают определенное время, иначе мы бы мгновенно выздоравливали от простуды. Для того чтобы появилось достаточное количество нужных клеток, потребуется несколько дней. Но это время нужно только для тех инфекций, с которыми организм сталкивается впервые. При повторной встрече организм реагирует намного быстрее, и чаще всего мы даже не узнаем о том, что у нас была возможность чем-то заболеть.

Гомеопатические дозы плохого необходимы каждому в терапевтических целях, для выработки иммунитетов.

Валерий Афонченко

№ 31

Кудрявые или прямые, рыжие или черные? От чего зависит цвет и тип волос

Самый простой ответ на этот вопрос – во всем виновата генетика. Как и многие другие свойства организма, цвет и тип волос являются нашей предрасположенностью, и чаще всего мы наследуем их у своих родителей. Парадоксально, но факт: какими бы ни были волосы человека (особенно девушки), почти каждый из нас хоть раз да хотел бы изменить свои волосы с прямых на кудрявые или с темных на светлые. Рассмотрим же детальнее, какие факторы внутри нашего организма влияют на то, что растет у нас на голове.

Цвет волос, так же как и цвет кожи, зависит от насыщенности внешнего слоя волоса пигментом меланином. В волосах содержится два типа этого пигмента: эумеланин, дающий черно-коричневый цвет, и феомеланин, соответствующий желто-красному цвету, которые вырабатываются специальными клетками – меланоцитами. Эти клетки работают неодинаково, поэтому человеческий волос окрашен неравномерно. По этой же причине до 5–6 лет у ребенка может быть один цвет волос, а после измениться и остаться таким на всю жизнь. После 20 лет выработка меланина ослабевает, он становится все более разбавлен воздухом, поэтому появляется седина. Существуют и аномалии пигментации, например альбинизм, то есть недостаточная выработка красящего вещества в организме. Поэтому волосы у альбиносов белые.

По волосу можно определить ваш регион, рацион, состав крови, уровень стресса, но не пол

На тип волос влияет способ деления клеток. В ровном волосе этот процесс происходит равномерно, а в волнистом клетки образовываются с разных сторон. Кроме того, прямой волос растет перпендикулярно коже, а луковица вьющегося волоса расположена под углом, что также способствует тому, что волосы на голове выглядят объемно. Но какой именно элемент влияет на структуру волоса, ученым до сих пор достоверно не известно.

Прическа имеет такое большое значение, что в какое бы золотое с драгоценностями платье женщина ни оделась, чем бы на свете ни разукрасилась, если не привела она в порядок свои волосы, убранной назваться не может.

Луций Апулей

№ 32

Валентинки врут. Форма сердца

Если заглянуть в любой анатомический атлас, то мы прочитаем там, что сердце – орган, имеющий коническую форму. Правый его край острый, а левый тупой. Кроме того, из него идут несколько трубок, необходимых для кровоснабжения человеческого организма. Короче говоря, его форма и близко не похожа на те символы, которыми обычно сопровождается все, что связано с влюбленностью. Так почему же и то и другое называется сердцем, хотя выглядит совершенно по-разному?

Символ сердца в нынешнем его значении используется так давно, что уже трудно установить его точное происхождение, поэтому существует множество версий на этот счет. Доподлинно известно лишь то, что «сердечки» изображались на древнегреческой керамике и символизировали бога вина и по совместительству страсти Диониса, поскольку листики плюща, украшавшие его голову, были именно такой формы.

Возьмите теннисный мяч и сожмите его изо всех сил – вот так напрягается сердце, когда качает кровь.

№ 33

Алиса в Стране Чудес. Зрительные галлюцинации

Главная героиня сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в Стране Чудес» то съедала что-то и вырастала до невероятных размеров, то что-то пила и уменьшалась, и чтобы вернуться к своему нормальному размеру, ей нужно было откусить с нужной стороны гриба. Сказка сказкой, но подобный эффект возможен и в реальной жизни – поэтому он и носит название синдрома Алисы в Стране Чудес.

Человек, пораженный такой болезнью, лишается способности трезво оценивать размеры предметов и расстояние до них – они могут казаться ему очень большими или, наоборот, очень маленькими. Или то и другое одновременно. Он может также неправильно воспринимать собственные габариты. Причем все это касается не только зрительного восприятия. Такие галлюцинации не связаны с поражением самих анализаторов, это чисто психическое расстройство. Существует несколько видов такого искаженного восприятия: микропсия, когда предметы кажутся меньше, чем на самом деле, макропсия, заставляющая воспринимать предметы большими, чем они есть, и метаморфопсия, когда предметы кажутся деформированными или движущимися с необычной скоростью. Чаще всего это заболевание обостряется при плохом или вовсе отсутствующем освещении, когда даже здоровому человеку трудно оценить габариты предметов правильно.

Психиатры считают, что Кэрроллу были знакомы аномалии восприятия, описанные в сказке

Причины возникновения синдрома Алисы в Стране Чудес могут быть самыми разнообразными. Чаще всего он поражает детей 5–13 лет, но может случаться и у взрослых. Его может вызвать и мигрень, и шизофрения, и эпилепсия, и мононуклеоз, и опухоль головного мозга. Кроме того, такие нарушения восприятия могут возникать вследствие употребления наркотических веществ.

Как хорошо было дома! – думала бедная Алиса. – Там я всегда была одного роста! И какие – то мыши и кролики мне были не указ. Зачем только я полезла в эту кроличью норку?

Льюис Кэрролл

№ 34

Мертвые не потеют. Состав и функции пота

Каким бы неприятным ни казалось нам явление потоотделения, это жизненно необходимый процесс, причем не только в физическом, но и в эмоциональном плане. Кроме того, потоотделение – это то, что отличает нас от многих животных. Например, у птиц вовсе нет потовых желез. У некоторых млекопитающих их так мало, что потоотделение не происходит. А у многих других потовые железы расположены только на некоторых очень небольших участках тела, поэтому потоотделение мало влияет на их жизнедеятельность. Что же означает потоотделение для человека?

В основном мы знаем об охлаждающей функции пота – испаряясь с поверхности тела, он понижает ее температуру. Но вопреки расхожему мнению, через пот выходят не только бесполезные или вредные вещества, такие как аммиак или тяжелые металлы. С ним мы теряем множество полезных соединений, к примеру хлоридов, поэтому для нас так вредна продолжительная активность при ярком солнечном свете.

Но дело в том, что потеем мы не только от повышения температуры окружающей среды или физических нагрузок. Человек может в буквальном смысле покрыться потом от испуга, от стыда, от эмоционального или умственного напряжения. И такой пот способен передавать информацию. Одной из причин этого является тот факт, что пот в таких случаях выделяется из потовых желез другого типа, чем тот, который возникает при физической активности. В нескольких странах ученые провели опыты, собрав пот у людей, испытавших определенные эмоции, и дав его понюхать другим людям. В результате испытуемые проявляли те же эмоции, что и те, чей пот они нюхали. Все это поневоле заставляет задуматься о том, как много у нас невербальных средств передачи информации и как мало внимания мы им уделяем.

Пот экономит кровь, кровь сохраняет жизни, а мозги сохраняют и то и другое.

Эрвин Роммель

Зоология

№ 35

Астероидом по динозаврам. Массовые вымирания

Кости динозавров хранятся в земле миллионы лет, поэтому неудивительно, что их находили не только археологи, но и простые крестьяне. В былые времена такие находки считались подтверждением того, что на Земле жили мифические существа – богатыри, трехголовые змеи, драконы. Только в XIX веке стало понятно, что существа были вполне реальные, довольно большие и непохожие ни на одно из современных животных.

С тех самых пор ученых волнует вопрос: почему динозавры вымерли? Гипотез на этот счет существует великое множество. Возможно, древних великанов убило преобразование атмосферы (в ней стало больше кислорода), или вулканическая активность, или появление новых растений, изменивших пищевую цепочку. Одна из самых распространенных версий имеет космическое происхождение – причинной гибели динозавров мог стать гигантский метеорит, упавший на Землю. Он создал огромное облако пыли, которое несколько лет не пропускало солнечный свет.

65 миллионов лет назад вместе с динозаврами вымерли и другие удивительные животные – огромные морские ящерицы, летающие ящеры, существа, очень напоминающие Лох-несское чудовище. То, что тогда произошло, называется массовым вымиранием. Их в истории нашей планеты было несколько.

Самое первое из известных науке вымираний произошло 440 миллионов лет назад, тогда вымерло 60 % живых существ. Самое масштабное, Пармское, случилось 250 миллионов лет назад, оно унесло почти всю биосферу Земли – 95 % видов. Некоторые ученые считают, что в настоящий момент происходит очередное массовое вымирание – исчезают сотни видов флоры и фауны.

Смерть предстоит всему: она – закон, а не кара.

Луций Анней Сенека

№ 36

То ли зверь, то ли птица. Археоптерикс и другие переходные виды

«А где же переходные виды?» – спрашивали Дарвина оппоненты после того, как он обнародовал эволюционную теорию. Это было одним из главных аргументов противников существования эволюции. В XIX веке археологи еще не сделали тех открытий, которые подтверждают постепенное развитие природы. Но с тех пор найдено немало древних доказательств, среди которых переходные виды вроде археоптерикса или амбулоцетуса. Первый – это нечто среднее между рептилией и птицей, второй (ходячий кит) – между китообразными и наземными млекопитающими.

Эволюция происходила постепенно: начавшись с одноклеточных, она добралась до нас с вами. В этой цепочке было огромное количество звеньев, наиболее успешные выжили и сохранились, те, что были не так хорошо приспособлены, вымерли. Среди вымерших промежуточных видов обнаруживаются очень необычные существа.

Вымершая «праптица» позднего юрского периода была не больше современной вороны

К примеру, археоптерикс – переходное звено между пресмыкающимися, которые существовали ранее, и птицами, появившимися позже. У археоптерикса был скелет рептилии и птичьи крылья, пока еще слабо развитые: полноценно летать он не умел, только перепархивал с места на место. Более ранний предок археоптерикса, микрораптор, имел еще более причудливое строение: у него было четыре маленьких слабых крылышка, по одному на каждую конечность.

Интересна эволюция семейства лошадиных: далекие предки современных лошадей, гиракотерии, были размером с лисицу, имели такую же выгнутую спину и короткую шею. Позднейшее звено, мезогиппусы, отличались более высоким ростом (с крупную собаку) и были похожи на привычных для нас лошадей.

Недостающее звено между животными и настоящим человеком – это, по всей видимости, мы и есть.

Конрад Лоренц

№ 37

Волки, мыши и медведи с сумками. Уникальные животные Австралии

О дамских сумочках, с которыми практически не расстаются представительницы слабого пола, придумано немало шуток и анекдотов. А что можно сказать о сумках, украшающих животы австралийских волков, мышей, куниц, вомбатов и, конечно, кенгуру? Расстаться с ними абсолютно невозможно. И не только потому, что внутри находится самое дорогое – детеныш, но и потому, что сумка в данном случае – не аксессуар, а часть организма.

В целом сумчатые похожи на других млекопитающих: у них такая же пищеварительная система, сердце, легкие, почки и т. д. Но есть и небольшие отличия: среди тазовых костей этих животных имеются особые сумчатые кости, которые нужны для того, чтобы на животе помещалась выводковая сумка. В этом образовании из кожи завершает процесс развития и роста детеныш, который появляется на свет недоразвитым.

Кенгуру не пятятся назад, поэтому изображены на гербе Австралии как символ прогресса

Внутри сумки находятся молочные железы, присосавшись к ним, новорожденный зверек находится в таком положении несколько месяцев, получая питание от матери. Повзрослев, он начинает вылезать из сумки, но может укрыться в ней в случае опасности.

Когда-то давно, в эру мезозоя, сумчатые существовали повсеместно, но позже их вытеснили животные без сумок. Они сохранились лишь в Австралии – благодаря географической изоляции этого континента. Здесь и сегодня можно встретить большого рыжего кенгуру, чей рост достигает двух метров, а вес 80 килограммов, а также его многочисленных собратьев. Среди самых мелких представителей семейства – сумчатые мыши. Они похожи на обычных мышей, но имеют на животе крупную складку – сумку для вынашивания детенышей.

Материнство – должность пожизненная.

Клэр Рейнер

№ 38

Смертельная любовь. Размножение богомолов

Отвергнутые мужчины называют своих возлюбленных жестокими. Если бы они знали, что делают со своими кавалерами самки богомолов! Ни одна представительница рода человеческого не сравнится с ними по бессердечности и коварству.

В начале процесса ухаживания богомол, как положено среди насекомых его рода, исполняет брачный танец. Но даже если самка в восхищении от искусства танцора, это не спасает его от дальнейшей печальной участи. Партнерша откусывает ему голову прямо во время любовного акта. К чему такое зверство? Тому есть причины: во-первых, будущим детенышам жизненно необходим белок, им самка наполняет капсулу с яйцами. Самый подходящий источник белка – самец. Во-вторых, некоторые исследователи считают, что при наличии головы самец просто не способен оплодотворить самку – таковы его особенности.

№ 39

Живые танки древности. Боевые слоны

Слон – большое, мощное и красивое животное. И к тому же страшное, особенно если нарядить его в железные доспехи, утыканные шипами, а на бивни надеть острые наконечники с ядом. Именно так выглядели боевые слоны, применяемые античными и средневековыми армиями. Когда эти армии нападали на народности, в чьих краях слоны не обитали, это производило поистине устрашающее впечатление. Противника деморализовал один вид бронированных монстров.

Впечатление усиливал экипаж боевого слона, размещавшийся на его спине. В некоем подобии плетеной корзины, закрепленной прочными ремнями, помещались три-четыре бойца, вооруженные до зубов. В их арсенале были луки со стрелами и дротики, часто отравленные. Слона сопровождали еще два-три человека, которые не давали противнику попасть в его самое уязвимое место – ноги.

Боевое применение слонам нашли еще древние китайцы, ассирийцы и индусы за тысячу лет до нашей эры. У грозных правителей тех времен были целые армии, состоящие из сотен слонов и обслуживающих их солдат. Европейская цивилизация в лице Александра Македонского столкнулась с боевыми слонами в IV веке до н. э., во время битвы с персами. Бравый военачальник не только не испугался огромных животных, он смог отбить их у врага и в дальнейшем использовать в собственных походах.

Слонов с длинными бивнями уничтожили в древности, с тех пор генетически наследуются короткие бивни

Следует отметить, что боевые слоны были действительно огромны – для этой роли отбирали самые крупные экземпляры африканских и индийских слонов. Лошади, на которых преимущественно воевали в то время, страшно их боялись, поэтому атака конницы неизменно терпела поражение.

Велика свинья, да не слон.

Бенгальская пословица

№ 40

Злится или прячется? Цвет хамелеона

Принято считать, что хамелеоны меняют цвет, чтобы слиться с окружающей средой. На самом деле биологи давно выяснили, что это не так, хотя хамелеон, действительно, раскрашен под цвет того места, где обитает, – африканской саванны. В его окраске преобладают желтые, зеленые, коричневые, пурпурные и черные цвета, которые он может менять и перемешивать самым причудливым образом, благодаря особым клеткам кожи – хроматофорам.

В хроматофорах имеются зерна пигментов различных цветов; когда клетки сокращаются, пигменты начинают перераспределяться, вызывая изменение окраски. Что же вызывает эти сокращения? Причины могут быть разными: изменение температуры или влажности окружающей среды, страх или возбуждение, голод или жажда. Иногда хамелеон начинает интенсивно менять окраску, чтобы напугать врага.

№ 41

Обзор 360°. Зрение птиц

По сравнению с птицами человек – близорукий дальтоник, неспособный видеть дальше собственного носа. Разве может он разглядеть маленькую мышку на расстоянии километра; не поворачивая головы, заметить врага, подкрадывающегося сзади; или в самом буквальном смысле посмотреть на магнитное поле Земли? Конечно нет. А птицы делают это без малейших усилий.

Для птиц зрение – главный орган чувств, вкус и обоняние у них не очень хорошо развиты. Зато глаза развиты чрезвычайно. У многих птиц размер глаза такой же, как у человека, притом что их вес в десятки раз меньше. Есть виды, у которых глаза занимают треть поверхности головы. Глаза большинства пернатых устремлены вниз и вбок, вверх они почти не смотрят, для них важнее происходящее на земле. Некоторые птицы, например вальдшнеп, обладают полем зрения 360°, то есть могут смотреть во все стороны одновременно, даже не поворачивая головы и не меняя положения глаз. Для сравнения, угол зрения человека – 150°.

Глаза нужны птицам и для ориентирования на местности. Птицы не просто воспринимают магнитное поле Земли, они его видят – благодаря светочувствительному белку криптохрому, имеющемуся в сетчатке глаза. Этот белок помогает воспринимать синий цвет и ультрафиолетовый свет.

У водоплавающих птиц есть приспособление, которому позавидовал бы любой пловец: под водой их глаз закрывается специальной перепонкой, очень похожей на контактную линзу. Кроме того, хрусталик глаза таких птиц обладает гибкими характеристиками, он приспособлен к зрению и на суше, и под водой.

Глаз совершает чудо, открывая душе то, что существует вне самой души.

Морис Мерло-Понти

№ 42

Рожденный ползать может и летать. Четыре жизни бабочки

Большинство живых существ рождается, живет и умирает в одном и том же теле, не претерпевая значительных внешних изменений. Но есть и такие, кто в течение жизни умудряется побыть совершенно разными созданиями. Как правило, это насекомые, личинки которых абсолютно ничем не похожи на взрослых особей.

Начальная стадия жизни бабочки – яйцо, самка десятками откладывает их на листья или стебли растений. Продолжительность существования в этом облике – от одной до двух недель, дальше происходит превращение. Из яйца появляется личинка бабочки – гусеница. В этой неуклюжей многоножке с толстым тельцем совершенно невозможно опознать изящную легкую бабочку, порхающую с цветка на цветок. Гусеница стремительно поглощает растительную пищу, набирая запасы для следующей стадии жизненного цикла и приводя садоводов в отчаяние своей прожорливостью.

Наши предки верили, что душа умершего живет в виде бабочки

Сформировав достаточный запас питательных веществ, гусеница окукливается – становится чем-то вроде мумии, укутанной в кокон. Она прячется в густой листве, не ест, не пьет и занята только одним делом – формированием тела будущей бабочки. У куколки постепенно появляются зачатки крыльев, лапки, хоботок и другие органы.

И вот, наконец, наступает тот день, когда из серого невзрачного кокона на свет появляется одно из самых ярких и красивых созданий природы – бабочка. Она забирается на возвышенность, расправляет свои пестрые крылья и, не теряя времени, отправляется в первый полет. За короткую жизнь, которая будет длиться от нескольких часов до пары недель, ей нужно успеть оставить потомство.