Собачьи годы
Una miaka ngapi?
Я разговаривал с представителем хадза, которому было тогда около двадцати лет, и задавал ему вопросы в рамках ежегодной исследовательской работы по сбору базовой медицинской информации в племенах, которые мы посещаем. Я изо всех сил старался говорить на сносном, хотя и некрасивом суахили: сколько тебе лет?
Он выглядел смущенным. Может быть, я все неправильно понял? Я попробовал еще раз.
Una miaka ngapi?
Он улыбнулся. «Unasema. Это ты мне скажи».
Оказалось, что с моим суахили все было в порядке, а вот вопрос был глупым. Для меня, типичного, вечно все планирующего американца, одним из самых ярких культурных потрясений является незаинтересованность хадза временем. Не то чтобы они вообще не считаются с нимохотники живут согласно световому и ночному дню, теплу и прохладе, лунному циклу, сезонным дождям и засухе. Они полностью осознают рост и процесс старения, а также культурные и физиологические вехи, которые определяют нашу жизнь. После десятилетий визитов исследователей и других аутсайдеров у них даже появилось ощущение западных мер времени, минут и часов, недель и лет. Хадза все понимают, просто им все равно. Они не заинтересованы в том, чтобы вести какие-то подсчеты. В Хадзалэнде нет часов, календарей или расписаний, дней рождения, понедельников. Знаменитая фраза Сэтчела Пейджа «Сколько бы тебе было лет, если бы ты не знал, сколько тебе лет?» это не просто интроспективная рефлексия для этого социума. Это повседневная жизнь. Для исследователей выяснить возраст каждого человека в племениэто как чистка зубов: необходимая, раздражающая и несколько болезненная работа.
Безразличие хадза к возрасту и времени было бы скандальным в Соединенных Штатах, где каждый родитель знает, как будет развиваться его ребенок в ближайшие несколько лет, а наши права и обязанности определяются именно возрастом. Пойдет в год, начнет разговариватьв два, ходить в детский садв пять, вступать в половую зрелостьв тринадцать, повзрослеет в восемнадцать, а в двадцать один вы сможете вместе с ребенком отпраздновать его переход во взрослую жизнь законным спиртным напитком. Затем брак, дети, менопауза, выход на пенсию, старость и смертьвсе по расписанию, чтобы не давать окружающим повода для пересудов. И хотя мы рассуждаем об этапах развития милленниалов или, наоборот, пусть взросление нам будет так же безразлично, как и для хадза, темп человеческой жизниэто одна из великих универсалий, успокаивающий ритм, который мы все вместе разделяем.
И все же темп человеческой жизни можно назвать как угодно, но только не присущим каждому виду. Когда речь заходит о нашем жизненном цикле, о том, с какой скоростью мы растем, размножаемся, стареем и умираем, человек оказывается вне рамок животного мира. Все происходит как в замедленной съемке. Если бы люди жили как типичные млекопитающие нашего размера, мы достигали бы половой зрелости до двух лет и умирали к двадцати пяти. Женщины бы рожали по двухкилограммовому младенцу каждый год. У шестилетнего ребенка уже были бы внуки. Повседневная жизнь стала бы неузнаваемой.
У нас есть интуитивное, культурное чувство того, насколько люди странные, но благодаря антропоцентрическому мировоззрению мы все переворачиваем с ног на голову. Наши питомцы, следуя обычному «режиму» млекопитающих, живут, как нам кажется, в ускоренном темпе. Мы говорим, что один собачий год равен нашим семи, так, будто они странные животные, которые отличаются от других. Но на само деле все не так: это люди странные. Попробуйте поступить наоборот: рассчитайте, сколько вам «собачьих» лет, и осознайте свою уникальность. По этим меркам мне почти три века, и я чувствую себя довольно хорошо, учитывая обстоятельства.
Биологи, изучающие жизненный цикл, давно знают, что темп жизниэто не просто какой-то произвольный или фиксированный график, созданный высшими силами. Темп роста, рождаемость и скорость старения видов могут изменяться и изменяются в эволюционных масштабах времени. Мы также знаем, что у людей и других приматов (наша родственная семья, которая включает лемуров, обезьян) исключительно длинный жизненный цикл по сравнению с другими млекопитающими. У нас даже есть довольно хорошая догадка, почему приматы так медленно эволюционировали. Условия, в которых виды с меньшей вероятностью могут быть убиты хищником или другим злоумышленником, благоприятствуют медленной и размеренной жизни.
Таким образом, мы знали, что у приматов, в том числе у нас, был очень длинный жизненный цикл, вероятно, в результате сниженного показателя смертности в далеком прошлом (возможно, способность жить на деревьях обезопасила наших предков от хищников). Чего никто не мог понять, так это «как?». Как люди и другие приматы умудрялись все замедлять, останавливая скорость развития и продлевая жизнь? Возможно, это как-то связано с метаболизмом, поскольку рост и размножение требуют энергии, о чем мы поговорим в Главе 3. Но какая тут связь? Это было неясно. Поиск ответа приведет нас в зоопарки и места обитания приматов по всему земному шару, раскрывая эволюционные изменения в обмене веществ, которые сделали «нормальную» жизнь такой необычной.
Планета обезьян
Обезьяны и приматы умны, милы и невероятно опасны. Оценки варь ируются, но можно с уверенностью сказать, что человекообразные обезьяны примерно в два раза сильнее людей. У большинства видов есть длинные, похожие на копья клыки, которые они используют для устрашения и которыми иногда калечат друг друга. Находясь в неволе, они просто счастливы использовать свои таланты для уничтожения людей, особенно когда пребывают в плохом настроении. И кто из нас не будет скучать, раздражаться, может быть, даже немного обижаться, проводя жизнь в медицинской лаборатории, ужасном зоопарке или гараже какого-нибудь идиота? Мы видим обезьян по телевизору (теперь, к счастью, реже) и верим в то, что они очаровательны. Однако это всего лишь детеныши, маленькие и достаточно наивные, и люди могут справиться с ними, применив силу, если понадобится. К десяти годам обезьяны становятся непредсказуемыми, особенно в неволе: в одну минуты они могут быть расслабленными и спокойными, а в другую уже раздирают вам лицо или даже яички. Склонность милых детей-актеров превращаться в импульсивных, разрушительных злодеевэто еще одна общая черта людей и обезьян.
Зная все это, я был в полном недоумении от того, что увидел. Это было в конце лета 2008 года, когда я был в научно-исследовательском центре Great Ape Trust в штате Айова, наблюдая за происходящим через маленькое окошко в двери в зоне доступа к обезьянам. Там Роб Шумейкер спокойно наливал воду с двойной маркировкой, смешанную с чаем со льдом без сахара, в широко открытый рот Ази, 110-килограммового взрослого самца орангутанга с лицом, похожим на перчатку кэтчера. Он мог разорвать ученого на части. Роб не был идиотом, и, конечно, между ним и обезьяной стоял стальной забор. И все же Ази, казалось, наслаждался угощением, и в его глазах было что-то вроде дружелюбия. Многие исследователи приматов снова и снова убеждали меня, что то, что я наблюдаю, невозможно: ни одна обезьяна в неволе не захочет участвовать в эксперименте, даже таком безобидном, как этот, а руководитель подобного центра не будет настолько самоуверенным или глупым, чтобы попытаться это сделать. И все же Робу удалось напоить животное этой жидкостью с двойной меткой так же легко, как если бы он просто поливал комнатное растение.
Мой шок был усилен волнением от того, что я делаю что-то действительно новое. Это было бы первым в истории измерением суточного расхода энергии (общего количества килокалорий, сжигаемых в день) у обезьяны. Редко выпадает шанс сделать что-то действительно новое в науке или быть первым человеком, который сможет измерить какой-то важный показатель. А это было очень важно. Впервые мы собирались всесторонне изучить механизм метаболизма обезьяны. Похож ли он на наш? Или на обмен веществ других млекопитающих? Или же под рыжей шкурой орангутанга скрывалось что-то новое и волнующее?
Я постарался умерить свои ожидания, понимая, что мы можем не найти ничего интересного. На протяжении ста лет ученые изучали скорость основного обменаколичество калорий, сжигаемых в минуту, когда испытуемый находится в состоянии полного покоя (см. Главу 3). В 1980-х и 1990-х годах несколько исследований проверили идею о том, что большая продолжительность жизни приматов была связана с медленным обменом веществ и, следовательно, низкой скоростью основного обмена. Некоторые сторонники этой гипотезы, например Брайан Макнаб, утверждали, что почти все аспекты жизни и изменения рациона питания млекопитающих взаимосвязаны и напрямую зависят от этого показателя. Это была привлекательная идея, поскольку рост и размножение требуют энергии, а стремительный темп жизни, по-видимому, требует быстрого метаболизма. Но более строгий статистический анализ убил прекрасную идею Макнаба, показав, что у приматов была нормальная, ничем не примечательная для млекопитающих скорость основного обменаи ничто не могло объяснить их необычно длительную продолжительность жизни. На этих результатах были основаны и другие эксперименты, благодаря которым ученым удалось прийти к консенсусу: люди, обезьяны, другие приматы и даже остальные млекопитающие по своей сути устроены одинаково (по крайней мере, когда дело касается метаболизма). Виды были просто по-своему сформированы, как машины с разными кузовами, но с одними и теми же двигателями.
Я усвоил общепринятую точку зрения, когда учился в колледже Пенсильвании в 1990-х, а потом в аспирантуре Гарвардского университета в 2000-х годах, и добросовестно применял полученные знания в части моей диссертационной работы. Но, как и большинство ученых, я был заведомо настроен скептически, и у меня начали возникать еретические мысли. Принято считать, что расход энергии у млекопитающих был в основном одинаковым и основывался на скорости основного обменаэто казалось мне вопиющей проблемой. Этот показатель измеряется тогда, когда субъект находится в состоянии покоя (почти спит), и поэтому он не может точно определить количество калорий, сжигаемых организмом каждый день. Кроме того, скорость основного обмена сложно оценить правильно. Если испытуемый возбужден, или замерз, или болен, или молод и растет, показатель может повышатьсяи неудивительно, что большая часть данных о приматах была получена благодаря исследованию молодых послушных обезьян.
Рис. 1.3. Первое измерение суточного расхода энергии у обезьяны. Сквозь тяжелую ограду Роб Шумейкер выливает в рот Ази воду с двойной маркировкой, смешанную с холодным чаем без сахара (нечеткий профиль Ази едва виден справа). Позже он собирает образец мочи, когда орангутанг цепляется за ограждение лапами.
Немногие ученые занимались захватывающей работой по измерению ежедневных энергетических затрат (общего количества калорий, сжигаемых в день, а не только скорости основного обмена) у различных видов животных, используя сложную изотопную методику, называемую методом дважды меченой воды (см. Главу 3). Их исследования показали, что расход энергии у млекопитающих сильно различается и, по-видимому, отражает их эволюцию. Я начал задумываться об этом. Что, если у людей и других обезьян разные метаболические механизмы? Что делать, если ежедневные затраты энергии различаются? Что это может сказать нам об эволюционном жизненном цикле человека, обезьяны и остальных приматов? К сожалению, работа с обезьянами и другими приматамиэто такая огромная проблема, что казалось маловероятным, что мы когда-либо получим данные, необходимые для решения этих критически важных вопросов.
Первая поездка в Great Ape Trust стала для меня откровением. У них было два огромных, ультрасовременных объекта, один для орангутангов Роба, другой для бонобо, оба с обширными закрытыми и открытыми площадками, штатным персоналом и интегрированными исследовательскими центрами. Благополучие и качество жизни обезьян стояли на первом месте. Исследовательские проекты были разработаны таким образом, чтобы быть привлекательными и забавными для животных или, по крайней мере, стать частью их повседневной жизни, а не навязыванием. Об агрессивных, болезненных или иных вредных вмешательствах не могло быть и речи.
В какой-то момент своего визита я начал разговаривать о методе дважды меченой воды, метаболизме и эволюции людей и других приматов и о том, что было бы так здорово измерять ежедневные затраты энергии у обезьян, ведь никто никогда этого не делал. Я объяснил Робу, что эти методики абсолютно безопасны и постоянно используются в исследованиях питания человека. Мы могли бы даже узнать что-то практическое об управлении рационом и потреблении калорий обезьянами в неволе! Приматам просто нужно было бы выпить немного воды, а затем мы должны были собирать образцы мочи каждые два дня в течение недели или около того. Есть ли шанс, что мы сможем сделать это здесь с орангутангами?
Конечно, говорит Роб, мы довольно регулярно собираем образцы мочи у большинства орангутангов для проверки здоровья.
Вау! Правда? Как? спрашиваю я. Это звучало слишком здорово, чтобы быть правдой.
Мы просто попросим их, говорит Роб. Мы болтали у забора одной из открытых площадок. Роб смотрит на Рокки, четырехлетнего самца орангутанга, который параллельно играл, отдыхал и в то же время поглядывал на нас. «Рокки, подойди сюда», попросил Роб, но не так, как будто зовет собаку, а как будто разговаривает с племянником. Он подошел к забору рядом с нами. Покажи мне свой рот, сказал Роб, и Рокки широко раскрыл его. А как насчет уха? и он приложил ухо к забору. А теперь другое? и примат повернул голову и показал нам второе. Спасибо! поблагодарил Роб, и Рокки убежал играть дальше.
Мы также можем попросить их пописать в чашку, говорит Роб, пока я стою, воодушевленный разговором обезьян и людей, который только что наблюдал. Есть только одно «но»
Да? «Боже, вот оно, подумал я, проверка на реальность. Вот так все и полетит к чертям»
Ничего, если часть пробы мочи прольется?
Никаких проблем, сказал я, пока у нас есть хотя бы несколько миллилитров для анализа
Хорошо, сказал Роб. Потому что Кноби, одна из наших взрослых самок, всегда настаивает на том, чтобы держать свой стаканчик самостоятельно, ногой.
В тот момент я чувствовал себя Дороти, проснувшейся в стране Оз. Я больше был не в Канзасе. Каким-то образом я очутился в Айове, разговаривал с волшебником, а жевуны были оранжевыми, волосатыми и четырехрукими.
Ленивец на генеалогическом древе
Позже той же осенью, после того как изотопы были введены и все образцы собраны, я отправил коробку с мочой орангутанга Биллу Вонгу, профессору из отдела исследований Детского центра питания в Медицинском колледже Бейлора. Биллнастоящий эксперт в области обмена веществ и метода дважды меченой воды, и он с радостью помог мне организовать мой проект под названием «Орангутанг», определив необходимую дозу и график сбора образцов мочи. После десятилетий плодотворной и интересной работы в области питания и метаболизма человека Билл, казалось, наслаждался перспективой на время переключиться на обезьян.
Его электронное письмо с предварительными результатами было первым доказательством того, что мы нашли что-то интересное. Данные выглядели великолепно, писал Билл, но анализы показали, что орангутанги имеют низкие ежедневные затраты энергии. Очень низкие. Ученый попросил меня прислать все образцы, которые у меня были (мы собрали больше, чем требовалось для исследования), чтобы он мог просмотреть их все снова, бесплатно. Он хотел убедиться, что все цифры верны.
Орангутанги удивительно ленивыпо сравнению с человеком они потребляют гораздо меньше калорий в пересчете на массу тела.
Еще один круг повторных анализовтот же результат. Орангутанги каждый день сжигали меньше калорий, чем люди. Разница была огромной. Ази, 110-килограммовый самец, сжигал 2050 килокалорий в деньстолько же, сколько 29-килограммовый девятилетний ребенок. Взрослые самки, весившие 55 кг, тратили еще меньше энергии: 1600 килокалорий в день, что примерно на 30 % меньше, чем ожидалось для человека с такой массой тела. Неудивительно, что скорость основного обмена орангутангов также была низкой, намного ниже человеческой. Мы тщательно следили за ежедневной деятельностью обезьян на протяжении эксперимента, и все они были так же активны, как и орангутанги в дикой природе. (Читайте: не очень активны. Орангутанги удивительно ленивы.) Низкие ежедневные затраты энергии не были результатом жизни в неволе. Они говорили нам о том, что в эволюционировавшей физиологии орангутангов есть что-то фундаментально важное.
Любой ученый живет ради этого момента. Мы буквально зачерпнули мерным стаканом неизвестные воды и обнаружили нечто неожиданное. Общепринятые постулаты о метаболизме приматов оказались ошибочными, по крайней мере частично. Оказалось, что между скоростью обмена веществ наших родственников-обезьян и человека существует значительная разница. Люди и орангутанги являются потомками одного обезьяноподобного предка, жившего около восемнадцати миллионов лет назад. Однако за прошедшие тысячелетия эволюция сделала разным метаболизм наших двух линий. Люди и обезьяны отличаются не только формой и пропорциями. Оказалось, что внутри мы тоже другие.
Но настоящий сюрприз меня ждал только тогда, когда я сравнил энергетические затраты орангутангов с другими животными: грызунами, плотоядными, копытными В общем, с каждым видом плацентарных млекопитающих, энергозатраты которых изучались и были опубликованы (кроме, конечно, сумчатых, таких как коалы или кенгуру, потому что у них и так достаточно странная физиология). Поразительно, но орангутанги расходовали лишь треть от общего количества энергии, которое тратят плацентарные млекопитающие их размера. Только 1 % плацентарных млекопитающих сжигает так же мало калорий. Единственными видами с еще меньшими затратами на аналогичный размер тела оказались трехпалые ленивцы и панды.