До самых высот ползи

Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум

Фан-приквел к Sapience Юваля Харари – это не я, это автор сформулировал. Если продолжать эту логику, то не знаю, фан ли, но сиквел “Происхождение жизни. От туманности до клетки” Никитина. Объемный, продуманный обзор хода эволюции примерно от живой клетки к человеку разумному с несколькими сквозными линиями рассуждения.

Очень ценю книги, в которых явления, который обычно описываются в самых общих словах, объясняются в деталях. Например, фотосинтез, обычно сообщают, что за счет использования энергии солнечного света растения синтезируют сложную органику из углекислого газа, воды и небольших добавок. Но как, как можно посветить на углекислый газ, воду и добавки, чтобы получить из этого сахар? В “Хлопке одной ладонью” самые крутые, с моей точки зрения, части – это объяснения, пусть даже очень грубые – потому что для неспециалистов, как накопленные в тилакоиде протоны вращают шестигранный ротор на АТФ, формируя запас энергии. Животные в своих клетках тоже накапливают АТФ, чтобы потом использовать ее как единицу энергии – хотя вот эту часть, как именно АТФ отдает энергию, я не вполне уловила.

И при животном дыхании: кислород из гемоглобина переходит в клетку и попадает там в митохондрию. Дальше что-то не совсем ясное происходит, в результате чего “в железно-медных объятиях митохондрии” с помощью кислорода из длинных органических молекул выбивает электроны, которые как-то передвигаясь по мембране митохондрии заставляют пространство между двумя мембранами наполняться протонами и они, уравнивая потенциал, “раскручивают ротор АТФ-синтазы”, превращая ее в АТФ. Были условные сахара, их сломали до воды и углекислого газа, полученную энергию вложили в довольно сложный белок АТФ, которую почти любой фермент может “сломать” и высвободить энергию. Изощренная хитрая схема, чтобы органические молекулы (например, глюкозу) пересобрать в другую органическую молекулу АТФ, которую можно любым из тысячи ферментов снова слегка упростить, получив благодаря этому достаточно много энергии – причем, без участия опасного кислорода и целой митохондрии. Это очень логично, но вот как энергия химической связи АТФ переходит в механическую энергию сокращения мышечного волокна?

Еще в книге много поражающих воображение фактов. Например то, что переход к хищничеству – то есть, поеданию клетками других клеток, было огромным и неочевидным эволюционным шагом. Бактерия не может съесть бактерию, у нее мембрана так не гнется, чтобы кого-то обволакивать. Бактерии сначала растворяют, потом всасывают через мембрану молекулы. Пожирать может только клетка с гибкой мембраной, это бывает у архей и эукариотов, то есть, клеток с ядром – как у нас.

Поедание растений тоже непросто далось животным. Растительные клетки окружены грубой целлюлозной стенкой, которую умеют разлагать некоторые бактерии. Корова не умеет, например, и полагается на бактерии-симбионты. Скорее всего, так случилось, потому что древний предок всех животных – губки – питались бактериями без целлюлозы, наработать специальный фермент не успели, а потом их потомки уже слишком усложнились, и было поздно. “Изобретение” таких сложных штук как фотосинтез, дыхание, расщепление целлюлозы, доступно бактериям, которые исчисляются недоступными для более ресурсоемких существ количествами и обновляются с невероятной скоростью. Эукариоты и, тем более, многоклеточные могут эти полезные изобретения приобретать только вместе с бактериями-симбионтами.

Поверх собственно фактов и фактоидов автор развивает общую мысль, основательно опирающуюся на метафору эгоистичного гена Докинза: что каждый конкретный организм – это “плодовое тело” гена, бесплодные соматические клетки – рабы половых, которые несут гемоплазу сквозь поколения, как рабочие муравьи – придаток муравейника и его королевы. Но ход развития позволил соме приобрести некоторую независимость от генов: способность обучаться навыкам, которые не заложены в наследственности, что дает возможность конструировать все более сложные организмы для все более сложной среды, причем, с шансами на адаптацию к резкой смене условий. Локальным экстремумом этой независимости стал страшно сложный и ресурсоемкий человеческий мозг.

Про собственно мозг и нейроны отличные главы с ярким описанием, как именно нейрон принимает, обрабатывает и передает дальше сигнал. Там тоже есть скачок от овала к остальной сове – от получения нейроном множества нейромедиаторов и последующего потенциального действия собственно к мышлению. Но так это у всего человечества еще нет вполне ясного понимания. Особенно здоровский про гиппокамп есть тезис: это область мозга, где формируются воспоминания – и очень быстро, потому что там есть механизм усиления сигнала – ассоцитивная петля, которая зацикливает импульсы, отправленные из коры, чтобы они многократно курсировали по одной цепи нейронов. Фиксация же некой мыслительной прото-схемы в цепочке нейронов происходит от повторения сигнала, чисто физически, и эту закономерность гиппокамп использует, чтобы формировать цепочку быстро. В коре головного мозга тоже формируются устойчивые цепи нейронов, но это много раз должен повториться стимул и случиться реакция.

Там еще много такого есть – про дофамин (и описание клинических случаев, когда аутоимунная реакция на вирус уничтожила у нескольких десятков людей черное тело с дофаминовыми нейронами, потом эти люди просто сидели десятилетиями и смотрели в одну точку), баланс возбуждения и торможения сигналов, функцию сна и принцип работы кофе. Сознание же – вполне в духе многих современных работ на эту тему – оказывается побочным эффектом интерпретационной деятельности мозга, который постоянно стремится собрать из избыточного количества сигналов согласованную картину реальности.

Отличная, увлекательная и целостная книжка. Даже если вы не любите “про природу” или “биологию” – попробуйте. Есть одна проблема, которую надо просто пережить: в первых главах много насильственно вкрученного туда юмора – когда атом углерода называют четвероруким крепким хозяйственником, обозначения “очковая кобра” и “анальный переход” представляется автору невыносимо смешными, и он настойчиво доносит крупную соль каждой шутки до читателя. Но что хорошо – так это то, что шутки довольно быстро иссякают, а новые не придумываются, поэтому основная их масса сконцентрирована в начале. В остальном – здорово, желаю, в первую очередь, издания на английском языке, во вторую – как минимум, попадания в короткий список “Просветителя”. Как мне кажется, это вполне экспортный продукт с перспективой мирового успеха. Я бы еще десять таких книжек прочитала.