Какой громкой бывает отрыжка?

— Значит, если бы мы не начали носить одежду, то до сих пор были бы целиком покрыты густой шерстью?

Ну, может быть, не целиком и не очень уж густой, но все же волос было бы намного больше. Наши предки начали шить и носить одежду лишь после того, как успели потерять значительную часть волосяного покрова. Возможно, потребность первых людей в густом покрове шерсти на всем теле уменьшилась тогда, как они научились разводить огонь и строить укрытия от холода. Кроме того, на земле есть много мест (таких как тропики и некоторые районы возле экватора), где круглый год температура остается довольно высокой. Жители этих регионов обычно носят меньше одежды и на теле у них намного меньше волос, чем у людей, живущих на севере Европы или Азии. Другими словами, одежда была далеко не единственной причиной постепенной потери волос на теле наших предков.

— Теперь понятно, что в свое время гусиная кожа помогала нам сохранять тепло… но почему она появляется в других случаях, например, в момент сильного испуга или возбуждения?

При том количестве волос, что у нас осталось, реакция их подъема потеряла свое значение, но нашим волосатым предкам она помогала выглядеть более крупными и грозными, чем на самом деле. Если вам доводилось видеть испуганного кота, значит, вы видели этот механизм в действии. Испуганные или удивленные неожиданным появлением другого животного кошки имеют обыкновение выгибать спину дугой, вытягиваться как можно больше в длину и вздыбливать торчком шерсть. В результате кошка кажется намного крупнее, чем в реальности, и это заставляет противника лишний раз подумать, прежде чем на нее наброситься. Аналогичную тактику используют многие покрытые шерстью животные, включая обезьян (горилл и шимпанзе), которые не слишком сильно отличаются от животных, ставших нашими прародителями. В наше время эта реакция уже не приносит людям никакой пользы. Но это не мешает гусиной коже появляться каждый раз, когда нас что-то пугает. Даже если это сцена из фильма ужасов.

— Но иногда гусиная кожа появляется, когда мы совсем не испуганы — просто возбуждены или нервничаем. Чем это объяснить?

Дело в том, что реакция подъема волос может быть вызвана двумя причинами. Когда вам холодно, нервная система фиксирует понижение температуры и посылает сигналы каждой волосяной фолликуле, приказывая расположенным под ней мышцам произвести рефлекторное сокращение. Но когда вы испуганы, возбуждены или эмоционально взвинчены, происходит нечто другое. Пара расположенных над почками желез вбрасывает в кровь гормон (биологически активное вещество) адреналин, который воздействует на организм, заставляя тело приготовиться к борьбе или бегству (вот почему эта реакция носит название «бей или беги»), В процесс подготовки входит ускорение ритма сердечных сокращений, увеличение притока крови к мышцам и активизация мышц, которые поднимают волосы и помогают нам казаться большими и грозными.

— Прикольно! Нужно срочно проверить это на практике. Я сейчас пойду и напугаю нашу кошку.

Но если вам захочется понаблюдать за своей собственной реакцией, то придется попросить кого-то напугать вас.

— Что вы имеете в…

ГАА!

— Аааааай!

Ха-ха.

— И совсем не смешно. Я чуть не… ой, подождите… у меня гусиная кожа!

Что и требовалось доказать.

Почему пряности обжигают язык, даже когда они совершенно холодные?

Потому что сенсорные белки, которые распознают воздействие тепла и холода на кожу и язык, могут приводиться в действие химическими веществами, содержащимися в пряностях.

— Погодите секундочку, мне непонятно. Объясните, что такое сенсорные белки.

Сенсорные, или рецепторные белки — это умные, биологические молекулы, которые изменяют форму под воздействием специфических химикатов или перепадов температуры. Они запускают цепную реакцию, которая воспринимается мозгом как сигнал обнаружения соответствующего химического вещества (или изменения температуры). Другими словами, эти молекулы выполняют функцию химических или температурных датчиков.

— Но как белкам удается все это осуществить? Мне казалось, что белки — это вещества, которые входят в состав пищи и помогают нам расти и становиться сильными и умными.

Так оно и есть. Но когда-нибудь вы пытались понять, как они это делают? И раз уж об этом зашла речь, то зачем нам вообще нужна пища?

— Чтобы получать энергию?

Это лишь одна из ее функций. Кроме того, она используется для создания биологических структур и механизмов в вашем теле. Различные виды продуктов необходимы для разных целей, и, чтобы оставаться здоровыми, вам нужно хорошо сбалансировать их в рационе питания. Пищевые молекулы разделяются на три основные группы: углеводы, жиры и белки. В группу углеводов входят сахара и крахмалы. (Крахмалов много в так называемых крахмалосодержащих продуктах, вроде картошки и макарон). Углеводы в основном используются в качестве источников энергии, необходимой для работы мозга, мышц и практически всех видов тканей в организме. Но помимо этого из них формируются каркасы структурных образований внутри клеток и между ними. Жиры используются клетками для строительства защитных стенок (их называют мембранами), из них формируется подкожный изоляционный слой, сохраняющий тепло организма, и амортизационный слой вокруг внутренних органов, предохраняющий их от повреждений. Кроме того, жиры служат резервным источником энергии; организм начинает сжигать их запасы после того, как уровень сахара в крови падает слишком низко. Короче говоря, углеводы и жиры играют исключительно важную роль как строительные материалы и топливо, но это относительно простые вещества и почти ни на что другое не годятся. Белки отличаются от них невероятным разнообразием форм и размеров, а также способностью формировать весьма сложные структуры, наделенные широким спектром функций. Именно белки выполняют в организме самые сложные работы.

— Например?

Одни из них создают новые вещества, соединяя разные молекулы. Другие разрушают вещества, поступающие с пищей. Гемоглобиновые белки переносят кислород из легких во все части тела. Белковые антитела нападают на бактерии и вирусы, окружая их со всех сторон или пробивая в них дыры. Транскрипционные белки считывают генетические коды нашей ДНК, а трансляционные — расшифровывают их, то есть руководят созданием каждой клетки нашего тела и контролируют все функции, которые они выполняют. Что касается сенсорных белков, то они улавливают изменения обстановки внутри нашего тела и вокруг него, предоставляя мозгу всю необходимую информацию. Сюда входит информация о температуре тела, кровяном давлении, составе крови, окружающем воздухе, об освещении, звуках, цветах, запахах, вкусе и о многом другом.

— Ишь ты! Такие маленькие и такие умные!

Что да, то да! Плюс к тому, некоторые семейства белков научились выполнять несколько функций сразу. Взять хотя бы сенсорные белки внутри нервных окончаний у нас под кожей. Одна часть этой семьи, именуемая TRP-каналами, используется для улавливания на коже резких изменений температуры, в частности, когда на нее попадает сухой лед или кипящая вода. Но помимо этого они используются органами зрения, обоняния и для других целей.

— Например для того, чтобы пробовать острые приправы?

Вообще-то они предназначены не для этого. Просто так получилось, что некоторые приправы способны их активировать. Или, выражаясь точнее, они реагируют на химические вещества (или компоненты), содержащиеся в листьях и семенах определенных растений. Каждый вид белков из группы TRP-каналов воспринимает определенный диапазон температур. Белки TRP-A1 улавливают температуру 10–15 °C, достаточно низкую, чтобы причинить боль. Белки другой группы (TRP-M8) воспринимают температуру в пределах 20–25 °C, а еще одной (TRP-V1) — от 40 до 45 °C. Но кроме того, эти белки реагируют на компоненты в составе растений, посылая в мозг сигналы, аналогичные тем, что свидетельствуют о нагреве или охлаждении. Другими словами, растительные вещества способны заставлять белки посылать в мозг ложные сигналы «горячо» и «холодно».

Содержащийся в перце чили алкалоид капсаицин заставляет белки TRP-V1 имитировать ощущение жжения, в то время как присутствующий в мяте ментол активирует белки TRP-M8, сигнализирующие о холоде. Этот эффект сильнее всего проявляется в чувствительных областях тела, где много нервных окончаний (и TRP-каналов), например на губах, языке и вокруг глаз. Вот почему перчик чили обжигает язык, а мята его холодит. Компоненты других растительных продуктов, таких как чеснок, хрен и горчица, тоже воздействуют на белки TRP, вызывая ложные ощущения «горячо» или «холодно».

— Но почему растения производят химические вещества, которые обжигают нам губы или морозят язык? Неужели они пытаются сделать нам больно?

Их цель не в том, чтобы причинить нам вред, а скорее в том, чтобы отбить у нас желание их съесть. Возможно, некоторые растения научились вырабатывать эти «острые» компоненты для того, чтобы их съедали не мелкие млекопитающие, а птицы. Похоже, что птицы нечувствительны к острой пище (вероятно, причина в том, что у них другой набор белков TRP), и поэтому растения используют что-то вроде химического оружия, которое отпугивает млекопитающих, но никак не влияет на птиц.

— Но почему растению хочется, чтобы его съела птица, а не млекопитающее?

Потому что для распространения семян некоторые растения используют животных, которые переносят их в своих желудках на дальние расстояния и, в конце концов — как бы это лучше выразиться — бросают в благодатную почву…

— Вы хотели сказать, выводят из организма с пометом?

Да — спасибо… на некотором удалении от материнского растения. В полете птицы преодолевают значительно большие расстояния, чем млекопитающие, которые передвигаются по земле, а следовательно, и дальше переносят семена. Естественно, растения не могли научиться этому сознательно. Это длительный процесс. Некоторые растения, начав вырабатывать «острые» компоненты, отпугивающие млекопитающих, стали распространяться дальше (и выживать успешнее) тех, которые этого не делали. Со временем растения, не умеющие производить «острые» компоненты, вымерли, освободив жизненное пространство для более находчивых. Так и появились на земле пряности.

— Но почему мы едим пряности, которые призваны нас отпугивать?

Отчасти потому, что блюда, приправленные небольшим количеством пряностей, вызывающих ощущения «жара» или «холода», доставляют нам особое удовольствие. Кроме того, регулярное добавление острых приправ в пищу ослабляет нашу чувствительность к ним. Со временем TRP-каналы привыкают к этим веществам и перестают на них реагировать. Заодно сенсорные белки TRP перестают реагировать на температуру, давление или боль. Вот почему люди, употребляющие много приправ, способны без труда переносить самые острые из них. Кстати, как раз по этой причине после очень острого карри или зубной пасты с очень сильным мятным привкусом во рту возникает ощущение онемения. Этот эффект может быть настолько сильным, что экстракты чили, чеснока и мяты стали включать в состав некоторых препаратов традиционной и натуральной медицины в качестве обезболивающих компонентов.

— То есть вы хотите сказать, что втирание чили или мяты в больное место поможет избавиться от боли? Нет уж, спасибо!

Не надо отвергать что-то с ходу, даже не попробовав. Например, ведерко шоколадного мороженого с мятой помогло мне вчера избавиться от боли в ушибленном пальце на ноге.

— Неужели вы решились подержать ушибленный палец в ведерке с мороженым?

Нет, я просто все съел. Но после этого мне стало намного лучше…

10 самых острых перцев

Жгучесть перца измеряется так называемыми единицами жгучести по шкале Сковилла. Познакомьтесь с оценками некоторых распространенных видов перца.

Сорт перца — Единица жгучести — Обычный эффект

Болгарский (зеленый или красный) — 0 — никакого

Сладкий итальянский- 0 — улыбка

Итальянский пепперончини — 500 — жуется с удовольствием

Мексиканский поблано — 1500 — слюнотечение

Халапеньо — 5 000 — потоотделение

Серрано — 23 000 — тяжелое дыхание

Кайенский — 50 000 — невыносимая жажда

Тайский (красный или зеленый) — 100 000 — высунутый наружу язык

Ямайский (Шотландская шапочка) — 250 000 — крик о помощи

Хабанеро — 300 000 — срочный вызов пожарной бригады

Почему под солнцем кожа темнеет, а волосы светлеют?

Потому что солнечный свет по-разному на них воздействует. Клетки кожи он повреждает, и поэтому она темнеет, чтобы защитить себя, а волос осветляет, препятствуя потемнению вновь отрастающих.

— Солнечный свет портит кожу? Мы что, по-вашему, вампиры, что ли? Мне всегда казалось, что солнечные ванны приносят пользу…

Совершенно верно. Но так же как и в случае с большинством других хороших вещей, слишком много солнца тоже вредно.

— Но ведь всем известно, что свет Солнца необходим нам для жизни, разве не так?

Это действительно так. Почти все живое на планете, включая нас с вами, зависит от солнечных лучей как главного источника энергии. Солнце согревает Землю, ее атмосферу и океаны, делая все вокруг достаточно теплым, чтобы животные, растения и микроорганизмы могли выживать. Растения и бактерии используют солнечный свет, чтобы расти и служить источником энергии для всех живых организмов, которым они служат пищей. И даже существа, чья жизнь проходит вдали от солнечного света — в бездонных океанских впадинах или глубоко под землей, — питаются тем, что не может существовать без получаемого от Солнца тепла и энергии. Для людей солнечный свет особенно важен, потому что он помогает организму вырабатывать витамин D, обеспечивает регулярность циклов сна[5] и даже делает нас счастливыми, запуская в мозге механизм секреции «гормонов счастья», именуемых эндорфинами.

— Вот это другой разговор. Значит, солнечный свет — штука хорошая. Он нам нужен.

Конечно, нужен. Но кроме него нам нужны такие вещи, как еда, вода и кислород. Кстати, они тоже могут причинить вред. Мало того, любой из этих компонентов может вас убить при его избытке.

— Что?! Не может этого быть!

Доказано наукой. Злоупотребление едой может привести к ожирению и повлечь за собой множество болезней. Переизбыток воды способен вызвать гипергидратацию — состояние, противоположное обезвоживанию, но такое же смертельно опасное. А чрезмерное количество кислорода может стать причиной смерти в результате отравления, потому что кислород в слишком высокой концентрации разрушает клетки нашего организма. (Тем, кто хочет понять, почему мы еще живы, сообщаю, что в воздухе, которым мы дышим, содержится всего 21 % кислорода. Большая часть приходится на долю азота, так что в нормальных условиях кислородное отравление нам не грозит). Если что-то полезно нам в небольших дозах, то это вовсе не значит, что чем больше мы будем получать данного компонента, тем лучше. Не зря говорится: «хорошего понемножку». Вот почему многим из нас в отношениях с солнечным светом лучше всего руководствоваться этой поговоркой.

— Так что же солнечный свет делает с нашей кожей?

Все зависит от типа кожи человека, от длительности воздействия на нее солнечных лучей, а также от того, пользуется он солнцезащитным кремом или нет. (Если только сама природа не сделала его счастливым обладателем темной кожи, хотя слишком долгое пребывание на солнце может причинить вред даже представителям черной расы). Ультрафиолетовое излучение в спектре солнечного света проникает в кожные клетки человека и разрушает внутри них молекулы ДНК.

— Какой ужас!

К счастью для нас, у клеток есть специальный механизм для ремонта ДНК, составленный из группы белков, которым удается вовремя заметить и исправить полученные повреждения.[6]

— Хоть за это спасибо!

Но если повреждения ДНК в клетках кожи окажутся слишком серьезными и произойдут очень быстро — в результате чрезмерного воздействия солнечного света, — то ремонтные белки окажутся бессильны. Поэтому ваши кожные клетки стараются стать темнее, вырабатывая специфический пигментный белок, меланин. Это частично защищает клетки, помогая предотвратить дальнейшее разрушение ДНК и предоставляя немного времени для исправления уже полученных повреждений.

— Значит, загар — тоже полезен. Он помогает приостановить повреждение кожи солнцем, правильно?

К сожалению, нет. Загар свидетельствует не о здоровом состоянии кожи, а о повреждении. Легкий загар, который постепенно сходит, — это чудесно. Но если ваша кожа не является смуглой или темной от природы, то постоянный, темный загар (который люди порой стараются сохранить с помощью соляриев) служит признаком хронического, прогрессирующего повреждения кожи. Если вы, стараясь добиться такого загара, получите солнечный ожог, то в худшем случае со временем у вас может развиться рак кожи. А в лучшем случае сохранение неестественно темного загара ускорит процессы старения кожи: высыхание, потерю эластичности и образование морщин.

— А как насчет волос? Неужели и для них слишком много солнца тоже вредно?

Не очень, потому что солнечный свет воздействует на волосы не так, как на кожу, хотя в этом участвует тот же самый белок, меланин, который помогает вам загореть.

— Но почему тогда волосы под воздействием солнечного света не становятся темнее?

Дело в том, что со временем солнце заставляет некоторые (но не все) типы волос терять цвет или обесцвечиваться вплоть до корней.

— А подробнее можно?

Как вы знаете, волосы не вытягиваются в длину, а растут из корней. Они состоят из длинных нитей белка, кератина, которые производятся специальными клетками в коже головы (и на всей поверхности тела). Потом эти нити сплетаются в волокна, которые сначала напоминают мягкие, прозрачные веревки. В эти волокна добавляется пигментный белок, меланин, а затем выросшие миллиметры волос выталкиваются наружу. Когда на них попадает солнечный свет, кератин затвердевает.

— Но что происходит, когда солнечного света слишком много?

Чем больше интенсивность или продолжительность воздействия солнечного света, тем быстрее затвердевает кератин, и тем труднее меланину внедриться в волосяные волокна. Другими словами, чем больше солнца, тем меньше меланина в каждом волоске, и тем светлее становятся волосы. Вот почему выгоревшие на солнце волосы темнеют, когда мы снова начинаем получать «нормальное» количество солнечного света, — меланин успевает закрепляться в мягких, растущих от корней волокнах, и выцветшие участки волос удаляются от поверхности кожи. (То же самое происходит с химически обесцвеченными волосами. Если вы не будете регулярно обесцвечивать их корни, то растущие волосы будут иметь естественный цвет, не обращая внимания на свои светлые концы).

— Значит, солнечный свет не причиняет волосам вреда, а лишь немного изменяет их цвет?

Совершенно верно. Хотя даже через волосы вы все равно можете получить солнечный ожог кожи черепа. Вот почему тем, кто целыми днями трудится на солнце, есть смысл носить головной убор.

— Но если немного солнца полезно, а слишком много вредно… тогда как нам лучше всего поступить?

Бояться солнца не нужно, но к его воздействию следует подготовиться. Если у вас светлая кожа, то предотвратить солнечный ожог можно с помощью одежды и солнцезащитного крема. Но если вы станете проводить в одежде весь световой день, то лишите солнце возможности принести вам пользу (в частности, произвести в коже необходимое количество витамина D). Поэтому лучше всего открыть солнечным лучам вашу кожу, но при этом успеть одеться или спрятаться в тени раньше, чем вы начнете обгорать. Всего десяти минут на прямом солнечном свете вполне достаточно, чтобы поднять уровень витамина D. Сколько времени вам потребуется, чтобы сгореть, зависит от типа вашей кожи и от интенсивности солнечного света в том месте, где вы находитесь. К примеру, моя бледная, веснушчатая кожа на летнем солнце начинает обгорать примерно через тридцать минут. Если мне взбредет в голову пролежать на солнце целый час, я стану похож на вареного рака. У каждого конкретного человека ситуация может быть немного иной.

— Короче говоря, непродолжительные солнечные ванны — это хорошо, а медно-красный загар — плохо.

Прямо в точку. Жаль только, что я сам не узнал об этом немного раньше.

10 участков тела для получения самых болезненных солнечных ожогов (проверено Гленном на собственном печальном опыте)

1. Лицо

2. Спина

3. Плечи

4. Грудь

5. Живот

6. Бедра

7. Ступни

8. Под коленями

9. Подмышки

10. Греция (шутка)

Почему у родителей, которые никогда не были рыжими, может родиться рыжий ребенок?

Потому что родительские гены, определяющие цвет волос, наследуются детьми в различных комбинациях, в результате чего у ребенка цвет волос может оказаться каким-нибудь другим, даже рыжим.

— А причем тут гены?

Гены имеют отношение практически ко всему, что происходит в нашем организме. Некоторые черты, включая цвет глаз и волос, почти полностью зависят от генов. Другие характерные черты, такие как рост, вес и даже интеллект, частично контролируются генами, а частично тем, что вы сами творите со своим телом (например, как много едите, занимаетесь спортом и учитесь) в процессе роста и развития.

— Но почему? Что делает гены такими важными, и как они работают?

Это долгая история. Впрочем, попробую ее сократить. Итак, если совсем коротко…

В середине каждой клетки есть маленькое ядро, где располагается ДНК. Это такая штука, из которой строятся гены. ДНК состоит из сорока шести маленьких пакетов информации, именуемых хромосомами. В каждой из них содержатся тысячи генов, которые совместными усилиями разрабатывают проект создания и дальнейшей эксплуатации нашего тела. Поэтому хромосомы можно сравнить с многотомным комплектом инструкций типа «Сделай сам», а гены — с их страницами, на каждой из которых рассказано, как построить всего одну крошечную часть тела. Вот только текст на этих страницах закодирован, и прежде чем воспользоваться инструкциями, их нужно раскодировать, то есть перевести на понятный язык.

— Значит, в инструкциях рассказано, как можно создать руку, ногу, почки или что-то еще?

Не совсем так. Все начинается с более мелких деталей. В инструкциях описано, как построить белки — биологические молекулы, которые решают все самые сложные задачи в вашем теле.[7] Короче говоря, после расшифровки и сборки в нашем распоряжении оказывается невероятное количество разнообразных белков.

— И что дальше?

Все мы получаем один и тот же базовый комплект книг «Сделай сам» (или хромосом), но на свете нет двух человек, у которых эти книги были бы совершенно идентичными. Например, ваш комплект может отличаться от комплекта кого-то другого тем, что в одном из его томов недостает целой страницы, то есть вам не достанется какого-то гена и того белка, за строительство которого он отвечает. Или при копировании какой-то страницы в ваших комплектах будут допущены небольшие ошибки, что приведет к изменению инструкций, и тогда соответствующие ген и белок получатся у вас немного разными. Если такое произойдет, дело может кончиться тем, что у одного из вас глаза будут голубыми, а у другого — зелеными, или у одного волосы будут темными, а у другого — светлыми. Иными словами, контролируемые белками характеристики (или черты, такие как цвет волос или глаз) могут изменяться. Какими именно окажутся эти черты, будет зависеть от того, какие гены вы получите от своих родителей вместе с томами инструкций «Сделай сам». Теперь дошло?

— Надеюсь, что да. Но если ребенок родился рыжим, а его родители не были рыжими… тогда… от кого он получил ген рыжих волос?

От них обоих.

— То есть как? В это я уже совсем не въезжаю.

Дело в том, что пару интересных моментов я приберег на закуску. Прежде всего, не все сорок шесть книжек в унаследованном нами комплекте разные. Они скорее похожи на два одинаковых комплекта в двадцати трех томах. Один комплект достается нам от матери, а другой — от отца. В результате мы получаем каждые том и страницу в двух экземплярах. То есть в нашем распоряжении оказывается по паре копий каждого гена — и эти копии во всех парах могут слегка отличаться друг от друга. Предлагаю дальше называть одну версию гена «маминой», а другую «папиной».

— Ладно. И что с того?

А то, что две версии одного и того же гена могут вступить во взаимодействие, чтобы сформировать такую черту, как цвет волос. И в зависимости от того, какие версии будут унаследованы, они могут работать сообща или противодействовать друг другу. Иначе говоря, «мамина» и «папина» версии гена, отвечающего за цвет волос, могут скооперироваться, чтобы решить вопрос с цветом волос, или одна из них может подавить другую и принять решение самостоятельно.

— Точь-в-точь, как мои мама с папой.

На самом деле гены, конечно, не принимают никаких решений. Это обычно молекулы, и думать они не умеют. Просто гены и построенные по их проекту белки вступают в сложное взаимодействие, которое способствует или препятствует химическим реакциям, происходящим в клетке. Но итог всегда одинаков. Гены либо сотрудничают друг с другом, либо один из них берет верх и становится доминантным.