Книга Занимательное дождеведение. Дождь в истории, науке и искусстве - Синтия Барнетт

Все мы видели, как, хорошенько промокнув, пальцы наших рук и ног при высыхании начинают напоминать конечности инопланетян. Долгое время принято было считать, что этот «эффект чернослива» вызван осмосом – наши пальцы должны поглощать воду и набухать, а на коже при этом образуются мелкие складки. Но нейробиолог Марк Чангизи выдвинул другую идею.

В своей лаборатории 2AI в Бойсе, штат Айдахо, Чангизи обдумывает вопросы эволюции – например, почему мы различаем цвета. В 2008 году он исследовал форму человеческих рук и наткнулся на хирургический документ 1930-х годов, свидетельствующий, что у пациентов с поврежденными нервами рук не образуются морщины на мокрых пальцах. Выходит, врачи, работавшие с пациентами, у которых повреждены нервы, уже знали, что «черносливность» не может быть побочным эффектом увлажнения. На самом деле наши морщины от воды порождаются автономной нервной системой – в основном непроизвольно работающим пультом управления в нижней стволовой части мозга, который также руководит такими основными функциями, как дыхание, глотание и половое возбуждение.

Чангизи отложил вопрос о форме рук и взялся за подвернувшуюся ему проблему. У других приматов, таких как макаки, на пальцах рук и ног тоже образуются морщины. Автоматический физический триггер, заставляющий реагировать на действие воды, навел Чангизи на мысль, что это явление, должно быть, представляет собой некую адаптацию. Приматы не доросли бы в своей эволюции до фаянсовых ванн или олимпийских плавательных бассейнов. Но им приходилось адаптироваться к дождю.

Чангизи спросил своего нового аспиранта Романа Вебера: «Подумай, почему в дождь на коже появляются морщины?» Вебер подумал и сказал: «Дождевые протекторы?»

Когда сухо, наилучшее сцепление могут обеспечить гладкие шины, как на гоночных автомобилях. На мокрых же дорогах с этой задачей гораздо лучше справляются дождевые протекторы. Чангизи и Вебер предположили, что точно так же гладкие кончики пальцев дают людям наилучшее сцепление в сухом состоянии, но при влажности нам удобнее, когда они сморщены. Последующее исследование подтвердило справедливость этой гипотезы. Более того, человек в своей эволюции, похоже, сделал еще один шаг вперед к тому, чтобы усовершенствовать «покрышки».

Морщинки на наших пальцах при увеличении похожи на дренажные канавы в ландшафте, тысячелетиями обрабатываемом дождем. Они не идеально округлы, а расходятся, как река, в нижнем течении образующая устье. Постепенно канавки все больше отдаляются друг от друга, и это напоминает горный рельеф, формируемый реками, текущими в море. Канавки еще и пластичны – если нажать на поверхность пальца, по ним сочится вода.

Таких морщинок на нашем теле не замечено больше нигде – только на руках и ногах. Они образуются достаточно быстро, чтобы поспеть за дождливой погодой, но не с такой скоростью, чтобы процесс начинался при всяком незначительном соприкосновении с водой – например, при поедании фруктов. В целом, полагает Чангизи, разгадка древней адаптации, обеспечивающей сцепление, таится в дождевых лесах, где предки человека жили примерно десять миллионов лет назад.

* * *

На генеалогическом древе человеческой эволюции ветвь между питавшимися фруктами приматами Восточной Африки и пьющими чай современными людьми представлена гоминидами. Со времен Чарльза Дарвина естественнонаучные учебники объясняют их появление «саванной гипотезой» эволюции: миллионы лет наши предки-приматы обитали поблизости от своих райских лесов. А зачем срываться с насиженных мест, когда прямо под рукой есть множество плодов, ягод и прочих яств? И только когда стали иссякать дожди, а с ними и леса, наши праматери и праотцы отправились в путь. Их родные дождевые леса постепенно уступили место просторным саваннам. Примат нового типа начал передвигаться на задних конечностях и научился зорко осматривать окружающие луга.

Новые открытия, сделанные во время изучения древних окаменелостей, и успехи в исследованиях ДНК доказывают, что наша эволюция от дерева к чаю протекала гораздо сложнее. Появляющиеся палеоклиматологические и ископаемые свидетельства все еще подтверждают гипотезу о том, что гоминиды научились ходить на двух ногах пять-семь миллионов лет назад, когда дожди в регионе утихли и леса превратились в саванные луга. Но сейчас антропологи считают, что в процессе эволюции выживали не просто самые умелые, а способные лучше всего адаптироваться к меняющемуся климату. Главные скачки в нашей эволюционной истории соответствуют коренным изменениям в доисторическом климате, а именно в температуре и осадках.

По мере того как в засушливые периоды в Африке иссякали дожди, земля трескалась под ногами наших предков, а реки и озера испарялись, исчезли многие животные и растения, которые прежде в изобилии водились в водоемах и влажных лесах. Проведя в 2012 году раскопки на дне озера в Восточной Африке, американский палеонтолог Кристофер Брошу обнаружил череп и челюсти древнего крокодила, выросшего до семи метров в длину. По словам Брошу, чудовищные твари, самые крупные хищники в этой местности, вероятно, питались первыми людьми, приходившими на озеро.

Но в эволюционном меню крокодилий обед съели способные к адаптации гоминиды, двигаясь к тому, чтобы стать людьми. Они пережили и этого, и других хищников, перебираясь с места на место во время засух и создавая первые каменные орудия, помогавшие им справиться с новыми типами хищников, которые занимали место кровожадного крокодила. Добыча превратилась в охотника.

В последние 2,5 миллиона лет чередовались крупномасштабные климатические колебания – от эпических дождей, создавших по всей Африке огромные озера, до суровых засух, вновь обративших эти водоемы в пыль. С каждым влажно-засушливым циклом появлялись и исчезали новые биологические виды. В конечном итоге выстоял все же Homo sapiens, хотя после ряда крупнейших засух численность этого вида и упала всего до нескольких тысяч отважных душ. Многие археологи полагают, что именно в эти скудные на дождь времена люди научились разумно мыслить, выработав речевые навыки для обмена информацией о воде и пище, чтобы пережить голод. Другие утверждают, что в истории человеческой эволюции более важными окажутся эпохи огромных озер и высокой влажности. Но к чему бы ни приходилось приспосабливаться людям – к проливным дождям, пыльным засухам или к чему-то другому, ученые сходятся в том, что людьми нас в большой степени делает именно наша замечательная способность адаптироваться к любым условиям, в которые ставит нас атмосфера, – по крайней мере, к тем, что наблюдались на Земле в последние несколько миллионов лет. Именно эта особенность позволяет нам жить на семи континентах – от бамбуковых хижин на склонах гор в индийском штате Мегхалая, где осадков выпадает больше всего в мире, до глинобитных домиков, построенных в пустыне Мохаве.

Примерно 30 000 лет назад в результате очередных экстремальных климатических колебаний в последний большой ледниковый период (метко названный Последним ледниковым максимумом) исчезли наши собратья по эволюции, неандертальцы, хотя для холода они были, казалось бы, идеально сложены. А Homo sapiens, чьи тела, похоже, созданы для дождливых тропиков, продолжали экспансию в ледяную Европу и по всему миру. После миллионов лет эволюции, пройдя через ливни и великую засуху, мы остались единственными уцелевшими гоминидами и вошли в число самых адаптируемых биологических видов в земной истории.