Итак, причины долговечности следует искать в другом.
Для того чтобы прийти к каким-нибудь определенным выводам, необходимо бросить беглый взгляд на различную продолжительность жизни во всем животном мире.
Зачем очень долго живут полипы и крокодилы?
Продолжительность жизни животных в высшей степени разнообразна. Однако беглого взгляда достаточно, чтобы убедиться в зависимости ее от множества различных причин.
Так как высшие животные почти всегда крупнее беспозвоночных, а долговечность до некоторой степени связана с размерами, то можно было бы предположить, что позвоночные живут дольше низших, а между тем это вовсе не так.
Некоторые очень просто организованные животные живут чрезвычайно долго. Лучшим примером этому служат актинии, организм их крайне прост. Их пищеварительные органы мало обособлены, а нервная система развита крайне слабо. Животные эти чрезвычайно долго живут в неволе. Я помню что в давние времена видел у Лойда, директора гамбургского аквариума, актинию, которой было несколько десятков лет и которую он тщательно хранил в особом сосуде. Наблюдали морскую анемону, относящуюся к виду Actinia mesembryanthemum, которая прожила 66 лет. Шотландский зоолог Даляйль поймал ее уже вполне зрелой в 1828 г. Ей тогда должно было быть приблизительно 7 лет. Она пережила своего хозяина на 36 лет и умерла в 1887 г. в Эдинбурге от неизвестной причины.
Несмотря на эту поразительную долговечность, Actinia mesembryanthemum растет очень быстро и чрезвычайно плодовита. По мнению Даляйля, анемоны этого вида достигают зрелости через 15 месяцев. Пойманный им экземпляр произвел 334 детеныша в течение двадцати лет (1828–1848 гг.). После нескольких лет бесплодия он в одну ночь 1857 г. родил 230 маленьких актиний. Небывалая плодовитость эта уменьшилась с возрастом, но даже в 58 лет анемона еще производила по 5 и 20 детенышей сразу. В течение 7 лет, начиная с 1872 г., она произвела еще 150 новых особей.
Животное это имеет вес, несомненно, не более 1/40 или 1/50 части веса взрослого кролика, а между тем более чем в 6 раз долговечнее его.
…наблюдали другую морскую анемону, вида Sagartia troglodytes, достигшую 50 лет. Она отличалась от более молодых особей только меньшей плодовитостью.
Рядом с этими долговечными полипами встречаются другие, например Flabellum, которые живут не более 24 лет. Причина таких колебаний нам неизвестна.
Не меньшие различия представляет продолжительность жизни мягкотелых и насекомых. В то время как некоторые брюхоногие (Vitrina, Succinea и т. д.) живут всего несколько лет, другие, как Natica heros, достигают 30-летнего возраста. Некоторые двустворчатые мягкотелые, как Tridacna gigas, живут до 60 и даже до 100 лет.
Долговечность различных насекомых тоже очень разнообразна. Некоторые травяные вши живут всего несколько недель; другие виды того же отряда (полужесткокрылые), как некоторые цикады, живут 13 и 17 лет. Жизнь их, следовательно, гораздо продолжительнее, чем жизнь мелких грызунов: мышей, крыс и морских свинок.
Один вид североамериканской цикады называется Cicada septemdecim, потому что личинка ее живет 17 лет в земле у корней яблонь, соками которой питается. В зрелом состоянии насекомое это живет лишь немного более месяца – ровно столько времени, сколько необходимо для кладки яиц и произведения нового поколения. Последнее только через 17 лет вновь выходит из земли.
Между этими крайними примерами долговечности насекомых находится целый ряд промежуточных.
При таких условиях современная наука напрасно искала бы закона, управляющего продолжительностью жизни.
Очень часто правила, до известной степени приложимые к животным, вообще неприменимы к насекомым.
Так, крупные сверчки и кузнечики живут меньше многих гораздо более мелких жуков.
Матки пчел живут 2 и 3 года, а иногда достигают 5 лет, в то время как бесплодные работницы умирают в первый же год. Самки муравьев, несмотря на свой незначительный рост и громадную плодовитость, живут 12 лет и более.
Отсутствие научных сведений относительно всего касающегося физиологии тканей низших животных вообще и насекомых в частности не позволяет нам составить себе понятия о причинах разнообразия их долговечности. Мы имеем гораздо больше точных данных относительно позвоночных. Поэтому для решения занимающего нас вопроса и следует обратиться именно к ним.
Факты показывают, что организация позвоночных значительно совершенствуется, поднимаясь от рыб к млекопитающим, продолжительность же их жизни, наоборот, следует по обратному пути. В общем, низшие позвоночные живут долее млекопитающих.
Несмотря на недостаточность сведений относительно продолжительности жизни рыб, мы, однако, вправе считать ее очень значительной. Так, римляне, чтившие угрей, хранили их в аквариумах в течение 60 лет и более. Предполагают, что лососи достигают 100 лет, а щуки могут жить еще гораздо дольше. Часто ссылаются на пример, приведенный Гессенером о щуке, которая была поймана возле Гейльбрунна в 1230 г. и прожила 267 лет.
Предполагают, что карпы также живут очень долго. Бюффон определяет их долговечность в 150 лет. Прежде утверждали, что старые карпы в прудах Шантильи и Фонтенебло жили несколько столетий; но Э. Бланшар доказал неточность этого на том основании, что большинство этих рыб было уничтожено во время французской революции. Тем не менее долговечность карпов следует считать весьма значительной.
Менее данных имеем мы относительно жизни земноводных. Известно, однако, что даже мелкие представители этого класса живут довольно долго. Так, наблюдали 12– и 16-летних лягушек и 36-летних жаб.
Больше данных имеем мы о долговечности пресмыкающихся. Крупнейшие представители этого класса – крокодилы и кайманы – растут очень долго и отличаются большой долговечностью. В парижском зоологическом саду несколько кайманов живет более 40 лет; несмотря на это, они не обнаруживают никаких признаков старости.
Черепахи живут очень долго, хотя они значительно меньших размеров, чем крокодилы. Одна черепаха жила 80 лет в саду наместника Капской колонии. Предполагают, что ей уже около 200 лет. Другая черепаха Галапагосских островов достигла 175 лет. В лондонском зоологическом саду была 150-летняя черепаха. В Норфолке (в Англии) одна сухопутная черепаха прожила 100 лет.
Меррэй рассказывает, что в библиотеке дворца Ламбет сохраняют остов сухопутной черепахи, привезенной в 1623 г. в резиденцию архиепископа Кентерберийского, где она прожила 107 лет. Другая черепаха, помещенная епископом Ландом в епископальный сад Фулгама, жила 128 лет. Я наблюдал сухопутную черепаху (Testudo mauritanica), история которой известна за 86 лет, но предполагают, что она еще старше и что ей около 100 лет.
Меньше мы имеем точных сведений относительно змей и ящериц. Однако вышеприведенные факты относительно пресмыкающихся вообще дают нам право думать, что и эти отряды их точно так же отличаются долговечностью.
Легко предположить, что значительная долговечность низших позвоночных зависит от того, что все физиологические отправления их очень медленны. Их кровообращение так вяло, что сердце у черепахи бьется всего 20–25 раз в минуту.
Вейсман считает одним из факторов долговечности «быстроту или медленность, с которой протекает жизнь, другими словами – обмен питательных веществ и жизненных отправлений».
Чему надо научиться у животных, чтобы долго жить?
Из всего вышеприведенного несомненно вытекает, что как крупные, так и мелкие млекопитающие вообще живут менее долго, чем птицы. Приходится, следовательно, предположить, что в организме млекопитающих есть нечто, вызывающее значительное сокращение их жизни.
В то время как низшие позвоночные, включая и птиц, размножаются яйцами, млекопитающие, за редкими исключениями, рождают живых детенышей. Так как затраты организма часто сильнее при производстве детенышей, чем при кладке яиц, то, быть может, этим возможно объяснить меньшую долговечность млекопитающих. Известно, что сильная плодовитость ослабляет организм. Паразитический внутриутробный образ жизни детенышей в конце концов должен истощать материнский организм. Однако гипотеза эта наталкивается на противоречащие ей факты. Долговечность млекопитающих приблизительно одинакова у обоих полов, а между тем производительность организма гораздо больше у самки, чем у самца. Следует вспомнить, что долговечность не есть постоянный признак вида, одинаковый у обоих полов. Мир животных представляет много обратных примеров. Особенно у насекомых встречаем мы весьма неодинаковую долговечность у самцов и у самок одного и того же вида. Большею частью самки живут дольше самцов. Так, самки стрепсиптер в 64 раза долговечнее самцов. Но среди бабочек встречаются примеры (как Aglia Tau), где самцы живут дольше самок. У человека также замечается некоторая разница в долговечности полов, причем, дольше живут женщины.
В большинстве примеров неодинаковой долговечности обоих полов оказывается, что дольше живут самки; сокращение жизни, следовательно, зависит не от траты организма на произведение потомства, так как самки затрачивают на это гораздо больше самцов.
В большинстве примеров неодинаковой долговечности обоих полов оказывается, что дольше живут самки; сокращение жизни, следовательно, зависит не от траты организма на произведение потомства, так как самки затрачивают на это гораздо больше самцов.
К тому же более глубокий разбор фактов показывает, что затраты в пользу потомства у млекопитающих менее значительны, чем у птиц; между тем последние живут дольше их.
Всем известно, что производительность животного вовсе не непременно соответствует его плодовитости. Рыбы или лягушки, сразу кладущие тысячи яиц (щука, например, производит их 130 000), несомненно, гораздо плодовитее воробья, кладущего в год не более 18 яиц, или кролика, производящего в тот же срок от 25 до 56 детенышей. Тем не менее для производства этого гораздо меньшего числа яиц или детенышей воробей или кролик затрачивает гораздо больше вещества, чем рыба или лягушка.
Я выбирал наиболее плодовитых представителей среди птиц и млекопитающих.
Воробей и кролик употребляют на производство своего потомства больше материала, чем вес их собственного тела; лягушка же затрачивает всего 1/7 часть веса своего тела на громадное количество икры, которую кладет.
Как общее правило, установлено, что, в то время как плодовитость, т. е. число произведенных яиц или детенышей, уменьшается у высших животных, производительность их, наоборот, увеличивается. Если выразить производительность по отношению к 100 единицам веса, то у земноводных она будет равняться всего 18 %, 50 % у пресмыкающихся, 74 % у млекопитающих и 82 % у птиц.
Очевидно, что если сокращение жизни млекопитающих зависит от преждевременного истощения организма потомством, то главную роль при этом должна играть не плодовитость, а производительность. Между тем, как было сейчас указано, производительность у птиц больше, чем у млекопитающих.
Следовательно, более короткая жизнь млекопитающих сравнительно с птицами вовсе не зависит от большей затраты организма их на потомство.
Краткость их жизни также не зависит от производства детенышей вместо яиц, как у более долговечных птиц и пресмыкающихся. Это достаточно доказано одинаковой долговечностью самцов того же вида, не производящих ни яиц, ни детенышей.
Поэтому надо искать другую причину краткости жизни млекопитающих.
Разгадка тайны долгожительства кроется в органах пищеварения
Напрасно стали бы мы искать какой-нибудь точки опоры для объяснения значительного укорачивания жизни млекопитающих сравнительно с птицами или так называемыми «холоднокровными» позвоночными в устройстве их органов кровообращения, дыхания, нервной или половой системы. Скорее всего найдем мы разгадку в органах пищеварения.
При рассмотрении анатомического строения кишечника в ряде позвоночных нас поражает тот факт, что толстые кишки достигают значительного развития только у одних млекопитающих. У рыб они составляют наименее существенную часть органов пищеварения и имеют вид короткого канала, немного более широкого, чем тонкие кишки. Только у земноводных начинают кишки увеличиваться, принимая вид расширенного мешка. У некоторых пресмыкающихся толстые кишки еще более развиваются в этом отношении; они снабжены даже боковым мешком, соответствующим слепой кишке.
Толстые кишки мало развиты еще и у птиц; они коротки и неизвилисты. У многих птиц к этой части кишок присоединяются две более или менее развитые слепые кишки. Последние совершенно отсутствуют у лазящих птиц, таких, как дятел (Picus major) и многих других; они встречаются в виде двух рудиментарных отростков у орла, коршуна и других дневных хищников, а также у голубя и подорожника. Органы эти более развиты у ночных хищников, у голенастых уток и т. д. Но только у бегающих птиц, как у страуса, нанду, казуаров и других, достигают толстые кишки наибольшего развития.
Так, я нашел, что у нанду (Rhea americana) слепые кишки достигают почти 2/3 длины тонких кишок. Последние имели 1 м 65 см длины, в то время как одна слепая кишка имела 1 м 1 см, а другая – 95 см. Обе слепые кишки с их содержимым (880 г) весили более 10 % всего веса тела нанду (8460 грамм).
Помимо этих нескольких примеров, представляющих скорее исключение из правила, толстые кишки вообще мало развиты у птиц. Наоборот, они достигают наибольших размеров у млекопитающих. У последних одна только конечная часть, заключенная в тазовой полости и называемая прямой кишкой, соответствует всем толстым кишкам низших позвоночных. Другая же, значительно большая часть толстых кишок развилась у одних только млекопитающих, обособившись в толстую кишку в тесном смысле (colon).
Вот что говорит по этому поводу Гегенбаур, авторитет относительно всего, касающегося сравнительной анатомии: «Конечная часть кишечника достигает своего наибольшего развития в длину у млекопитающих. Она в то же время резко отличается большим объемом, вследствие чего и была названа толстой кишкой, в отличие от средней, более узкой части кишечника – тонких кишок».
«Вследствие своей значительной длины толстые кишки образуют несколько заворотов таким образом, что конечная часть их, прямая кишка, следует тому же пути, как и у других позвоночных».
Мы имеем дело с двумя, несомненно, соответствующими разрядами фактов: с одной стороны, млекопитающие вообще менее долговечны, чем птицы и другие низшие позвоночные, с другой – толстые кишки их гораздо длиннее, чем у всех остальных позвоночных. Но имеем ли мы право признать причинную связь между этими двумя явлениями? Не есть ли это простое совпадение?
Чтобы ответить на этот вопрос, следует сначала рассмотреть роль толстых кишок позвоночных. У низших представителей этой группы (рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц) они, в тесном смысле слова, служат простым вместилищем пищевых остатков и не принимают никакого участия в пищеварении, происходящем в желудке и в тонких кишках. Одна слепая кишка может до некоторой степени выполнять пищеварительное отправление. Пресмыкающиеся, стоящие на низкой ступени в ряду позвоночных, имеют представителей, снабженных слепой кишкой; последняя еще слишком мало обособлена от толстых кишок в тесном смысле, чтобы можно было признать в ней самостоятельную роль.
У большинства птиц обе слепые кишки, наоборот, резко отделены от остального кишечника. Часть пищи проникает в них и задерживается там достаточное время для переваривания. Момюс нашел в слепых отростках птиц соки, переваривающие белковые и крахмалистые вещества и преобразующие тростниковый сахар. Наоборот, ему никогда не удалось наблюдать ни малейшего действия этих соков на жиры. Однако пищеварительная способность слепых кишок вообще настолько незначительна, что удаление их у петухов и у уток не вызывает никаких болезненных изменений.
Многие птицы имеют только зачаточные слепые кишки; другие же вовсе лишены их.
Органы эти у птиц, следовательно, несущественны и находятся на пути исчезновения.
У одних только бегающих птиц оба слепых отростка развиты очень сильно и играют, по-видимому, значительную роль в организме. Но мы не знаем еще ничего определенного относительно их пищеварительного отправления.
Различие между толстыми кишками млекопитающих и птиц еще значительнее.
У некоторых млекопитающих толстые кишки являются простым продолжением тонких; они одних размеров и почти что одинакового строения с последними. При этих условиях толстые кишки могут выполнять определенную пищеварительную роль. Так, Эймер убедился в том, что в этих случаях они переваривают пищу в такой же степени, как и тонкие, но такие примеры исключительны. Толстые кишки млекопитающих большею частью отделены клапаном от тонких и сообщаются непосредственно со слепой кишкой, часто достигающей очень больших размеров. У лошади орган этот имеет вид огромного конусообразного мешка с очень утолщенными стенками. Вместимость его равна 35 литрам. Слепая кишка также очень развита у многих других травоядных, например у тапира, слона и множества грызунов. Она, несомненно, переваривает те пищевые вещества, которые подолгу остаются в ней.
У многих млекопитающих, особенно у хищников, слепая кишка совершенно отсутствует; у иных же, как у кошки и собаки, она только слабо развита. В этом случае слепая кишка или вовсе не играет пищеварительной роли, или играет ничтожную.
Что же касается толстых кишок в строгом смысле слова, то, несомненно, что они, за редкими исключениями, например у летучей мыши, не выполняют никакой сколько-нибудь заметной пищеварительной функции. Эймер, изучавший вопрос этот на крысах и мышах, не мог подметить у них ни малейших признаков пищеварения в толстых кишках.
Относительно человека также было сделано множество исследований в этом направлении: все они привели к отрицательным результатам.
В работе, сделанной под руководством проф. И. П. Павлова, доктор Стражеско пришел к выводу, что в нормальных условиях переваривание и усвоение пищи происходит у млекопитающих почти исключительно в тонких кишках и что толстые кишки играют лишь очень ограниченную роль в претворении пищи. Только при некоторых болезнях кишечного канала, вследствие усиления червеобразного движения, пищевые вещества вместе с пищеварительными соками быстро переходят в толстые кишки, где первые подвергаются переработке со стороны последних.