Занимательная биология

Хотя верблюд и теплокровное животное, но температура его тела колеблется в широких пределах: ночью она опускается до 34 градусов, а днем, в полуденный зной, повышается до 40–41 градуса. Точнее, до 40,7.

Это у верблюда, который давно не пил и, так сказать, бережет воду. Верблюд, который пил днем, менее экономен: позволяет себе потеть, и поэтому температура его тела изменяется с утра до вечера лишь в пределах от 36 до 39 градусов. Насколько это помогает экономить воду, показывает такой расчет: чтобы снизить температуру тела на 6 градусов, верблюду нужно было бы «изъять» из себя 2500 больших калорий тепла. На это потребовалось бы 5 литров пота. А верблюд не потеет, спокойно себе разогревается до 40 градусов (без всякого вреда — так уж он приспособился) и на этом экономит 5 литров драгоценной воды. А потом, когда ночь приносит прохладу, он отдает окружающему пространству сбереженное тепло, остывая снова до 34 градусов.

Впрочем, есть у верблюда приспособления и для сохранения воды впрок, но тоже очень хитроумные: он консервирует воду, запасая жир. Ведь из жира, когда он «сгорает» в организме, получается много воды — 107 граммов из 100 граммов жира. Из своих горбов верблюд может извлечь при необходимости до полуцентнера воды!

Но уж если верблюд долго не пил, много потерял воды и организм его сильно, как говорят, обезвожен, то кровь его все равно остается жидкой и циркулирует по артериям и венам нормально. У других «обезвоженных» животных и у человека, который не пил много дней, кровь густеет пропорционально утечке из организма воды.

Верблюд без вреда переносит вдвое большие потери воды, чем другие звери и чем человек: до 30 процентов своего веса!

Редко кто даже из низших животных на это способен. Высушивая дождевого червя, можно, правда, «изъять» из него 43 процента воды (то есть он потеряет в весе 43 процента). Но тогда червь неподвижен, в нем жизнь замерла: он твердый и ломкий. Смачивая водой, его можно «оживить». Но если обезвоженный червь будет весить вдвое меньше, чем до высушивания, его уже никакой водой не воскресишь: он замрет и затвердеет навсегда.

А верблюд, теряя вместе с водой почти треть своего веса, не замирает и не становится «ломким», а неделями бродит по раскаленной пустыне с тяжелым грузом на спине.

Разве это не чудо?

У жажды вкус смерти!

Если верблюд — чудо природы, то это чудо не самое большое. По земле прыгают животные, у которых чудесный дар природы — экономно расходовать воду — еще более совершенен. Все «засухоустойчивые» качества верблюда, о которых только что было рассказано, есть и у американских тушканчиков, или кенгуровых крыс. Но у них есть нечто, чего нет даже у верблюда.

Кенгуровых крыс физиологи исследовали детально. Вывод был сделан поразительный: они никогда не пьют! Даже если кругом много воды.

Живут кенгуровые крысы в пустыне Аризона и грызут семена и сухие травы. Сочные зеленые растения они едят очень мало. Значит, почти вся вода, которая циркулирует в их теле, эндогенная. Получают они ее, окисляя в клетках переваренные зерна. Опыты показали, что из 100 граммов перловой крупы, которой экспериментаторы кормили кенгуровых крыс, те получали, переварив и окислив ее, 54 грамма воды! Вполне достаточно для крошечного грызуна, который расходует воду еще экономнее, чем верблюд.

Итак, кенгуровая крыса никогда не пьет: воду добывает из пищи. Интересно поэтому, задают себе вопрос некоторые исследователи, знает ли она, что такое жажда? Может быть, и не знает, потому что чувство голода и чувство жажды слились у нее воедино.

Мы никогда не сможем, что называется, побывать в ее шкуре и понять, что чувствует тушканчик, когда съел мало зерен. Зато по себе знаем, как мучительна жажда для тех, кто ее испытывает.

Самое древнее описание этих мук пришло к нам из античного Египта.

Почти 4 тысячи лет назад фараон Аменемхет I послал чиновника Синухе по каким-то фараонским делам на Суэцкий перешеек. Древний папирус сохранил память о страшных днях, которые Синухе и его люди провели в пустыне. Кончилась вода, и они много дней ничего не пили. «Мой язык, — писал несчастный, — прилип к нёбу. Мое горло пылало. Все тело молило: „Пить, пить!“ И я познал вкус смерти».

Кажется, не один только гонец фараона решил, что у жажды вкус смерти. Писали так и другие. Нет чувства более мучительного, говорят все, кто испытал жажду.

Голодать человек может месяц и больше, но без воды не проживет и трех недель. Это проверено «на практике»: моряки с кораблей, проглоченных морем, болтаясь по волнам на шлюпках или обломках мачт, лишь пятнадцать мучительных суток могли кое-как держаться без воды. Потом быстро забирала их смерть. В 1821 году один известный француз решил покинуть этот мир способом весьма жестоким и оригинальным: он не пил семнадцать дней и на восемнадцатые сутки смерть пришла за ним.

Кто из нас не получал или не давал таких советов: «Прополощи рот водой, и ты не захочешь больше пить». Многим кажется, что пересохшее горло — причина жажды и, смочив его, можно жажду унять.

Можно. Но только на пять минут, потому что причины, которые пытаются устранить таким паллиативом, лежат гораздо глубже рта. Чувство жажды — это «вкус» не смерти, а осмоса. В тканях, в клетках нашего тела, и прежде всего в крови, с потерей воды повышается осмотическое давление, иными словами — «давление» солей. Их концентрация возрастает. Растворы жизни становятся слишком «крепкими», обмен веществ уже не идет нормально.

Контрольные пункты бьют тогда тревогу Лишь только концентрация веществ крови повысится хотя бы на 1–2 процента, мониторы нашего мозга, которые следят за этим, уже приводят в действие сложную систему «противожаждных» мер. Прежде всего загустевшая на один процент кровь, притекая по капиллярам в мозг, выводит из равновесия нервные клетки маленького диспетчерского центра в гипоталамусе. Возбудившись, его нейроны шлют дальше гонцов тревоги (по-видимому, какие-то гормоны). Они добегают с кровью до клеток горла. Тотчас некоторые из них, чувствительные к гормону жажды, по нервам передают сигналы в кору мозга, и мы чувствуем: нам хочется пить! Осознав это, кора отдает приказ всем органам, которые должны его выполнить: «Пейте воду!»

И они пьют, пока концентрация веществ в крови и тканях вновь не станет нормальной. Но даже если она и станет нормальной, а контрольный пункт в гипоталамусе по-прежнему возбужден (мы раздражаем его током!), любой зверь, с которым такой эксперимент проделают ученые, будет пить и пить сверх меры, сверх нормы и во вред себе.

А неутолимая жажда требует еще и еще воды. И кора, введенная в заблуждение ложными сигналами гипоталамуса, заставляет зверя пить совсем уже ненужную ему воду. (Вспомните злосчастную козу и 16 литров воды, которые она выпила, повинуясь терроризированному электродами гипоталамусу.)

Страны жаждут

«В нашем мире не хватает воды, и он обречен на голод», — говорит Раймонд Фюрон, известный французский ученый.

Еще лет двадцать назад, наверное, никто всерьез не поверил, что жажду испытывать могут не только люди, животные или растения, но и… промышленность, города и страны. А теперь индустриальная жажда — одна из главных проблем, которые человечеству предстоит решить в первую очередь. В ближайшие же годы, немедленно. Потому что планете нашей грозит жажда.

Возможно ли такое? Ведь кругом полным-полно воды! Так много на Земле воды, что и подсчитать трудно: цифры получаются астрономические. Полтора миллиарда кубических километров — столько воды на поверхности земного шара. И весит она 1 370 323 000 000 000 000 тонн! Одного лишь льда на Земле 25 миллионов кубических километров.

Но беда в том, что почти вся эта вода соленая, морская. Пресной воды на Земле только 2 процента, иначе говоря — лишь 30 миллионов кубических километров. И почти вся она… замерзшая, обращена в лед на вершинах гор, в Арктике и в Антарктиде. Свободной, так сказать, воды, которая «вертится» в постоянном круговороте, переходя из рек и морей в облака и падая дождем и снегом на землю, совсем немного — всего лишь 500 тысяч кубических километров.