В этой книге я расскажу о таких исследованиях, которые выполняются поистине в приключенческих обстоятельствах. Мы познакомимся с удивительными адаптивными возможностями человека и животных, позволяющими и тем и другим выживать в Арктике и Антарктике, в пустынях и на высоких горах, а также с их физиологическими основами, которые я постараюсь описать как можно более доступным и понятным языком, насколько они вообще были до сих пор известны. Несмотря на широко распространенное мнение, будто наука познала почти все биологические и медицинские основания жизни, она во многих вопросах, как и прежде, топчется в темноте. Именно эти вопросы живо интересуют меня как физиолога.

«Все это хорошо и прекрасно», можете возразить мне вы, дорогие читательницы и читатели, но что это вообще все значит? Чем, во имя Гиппократа, занимается физиолог и кто он такой? Все знают, например, чем занимаются кардиологи, ортопеды, офтальмологи и дерматологи. Многие знакомы с тем, чем занимаются онкологи или отоларингологи, а также пульмонологи, абдоминальные хирурги и – в связи с их возросшей сейчас популярностью в СМИ – вирусологи. Но едва ли кто-то из вас когда-либо бывал на приеме у врача-физиолога. Меня приравнивают к физиотерапевтам, физикам, психологам или филологам, а друзья не раз дарили мне книги по астрономии, астрологии и деменции. Однако то, что приложение моей профессии мало кому известно, это в порядке вещей. Если угодно, то я врач для здоровых людей, например для тренированных и практически абсолютно здоровых астронавтов на космических станциях. И в этом нет никакого противоречия. Речь здесь идет не о здоровье или болезни в традиционном смысле этих слов. Речь идет о благополучии в различных условиях – благополучии физическом, психическом и социальном. Эта задача требует необычного и более широкого взгляда на вещи, поскольку если одному человеку какие-то условия представляются невыносимыми, то другой может неплохо себя в них чувствовать.

Но как при всем биологическом и физиологическом сходстве людей объяснить такие различия? Какие уроки можно из этого извлечь? Если попытаться дойти до основ, то очень скоро становится ясно, что ответы следует искать не только в медицине, биологии или физиологии. Для того чтобы лучше познать это неизвестное существо, человека, необходим более целостный, комплексный подход, включающий использование достижений других наук, от геологии до астрономии, от палеонтологии до психологии, но при всех «экскурсах» в другие научные сферы, этот подход неизменно ставит человека в центр своего рассмотрения. («Все это неправильно, – возразила бы в этом месте моя жена, – ведь исследуют по большей части мужчин!» И она была бы не так уж и неправа, особенно в недавнем прошлом.) То, насколько то или иное «чуждое медицине» знание или наблюдение способствует пониманию нашего обыденного бытия, не всегда очевидно на первый взгляд и требует от нас известного терпения, упорства и выносливости.

Что общего вообще может быть у сердечно-сосудистой системы, терморегуляции или водного баланса организма с Большим взрывом? Ответы на эти вопросы раскрывались мне очень постепенно по мере учебы, о чем я хочу рассказать в первой главе.

Слово «рассказать» я выбрал не случайно, а целенаправленно и с умыслом. Правда, я время от времени буду использовать и вполне научную терминологию. Но при этом надо помнить, что моя задача не чисто научная. Мои адресаты в данном случае не дорогие коллеги, а все, кто интересуется чудом жизни. Выяснение природы загадочных явлений – это напряженная, трудная и нередко приключенческая задача. Если мне удастся на последующих страницах сделать все это наглядным и тем самым внести мой скромный вклад в лучшее понимание человеческой природы, да и природы живого вообще – право судить об этом я предоставляю читательницам и читателям, – то я почту это за счастье.

Хаарштранг, или Бытие – это становление
Мой путь к физиологии

Как человек, родившийся в семье лютеранского пастора, стал врачом, геологом и физиологом? И как физиология, наука о функциях клеток и органов всех живых существ, связана с возникновением и развитием Вселенной, Солнечной системы и нашей планеты? Вот моя личная ретроспекция.

Я вырос в католическом Мюнстерланде, в доме протестантского священника. Отец был пастором, а мать – врачом психиатрической больницы. Этот своеобразный союз наложил отпечаток на мой характер. Вся жизнь родителей была посвящена повседневному труду. От нас, детей, меня, моих сестер и братьев, требовались успехи в учебе и безупречное – как приличествовало пасторским детям – поведение в семье и общине. На ежемесячных вечерах, где собирались коллеги отца, мы, для начала, пели песни Пауля Герхардта и молились. Все были в черном, за исключением матери, которая неизменно появлялась на этих встречах в белом. Потом мы, пасторские дети, были предоставлены самим себе. После того как гости расходились, начиналось самое неприятное: родители за ужином обсуждали то, что творилось в других пасторских семьях, а дела там шли не очень хорошо. Обычные темы – плохая учеба, употребление наркотиков и ранняя половая жизнь отпрысков. Косвенно нам, детям, давали таким образом понять, где граница, которую нам нельзя переступать.

Однажды я на уроке рассказал учительнице биологии о своем интересе к поиску ископаемых окаменелостей. Было мне тогда около двенадцати лет. Вскоре после этого нам позвонил директор школы. Родители, вероятно, были от этого в ужасе – пока еще только учитель математики не отмечал мою завидную склонность к сезонным работам. Директор, однако, не жаловался и ни в чем меня не обвинял, он лишь высказал желание сопровождать меня в раскопках. Мало того, он поехал со мной в дальнюю каменоломню. До того я производил свои изыскания на близлежащих прибрежных склонах. Тогда, в шестидесятые годы, царило увлечение спрямлением речных русел, благодаря чему обнажились известковые отложения, в которых было множество окаменелостей позднего мелового периода, верхнего мела, – эпохи, отстоящей от нас на 66–100 млн лет.

Вооружившись полевым блокнотом, молотком, долотом и местной газетой «Патриот» – она великолепно подходила для упаковки добытых образцов (печатали газету на добротной, прочной и хорошо впитывающей бумаге; правда, типографская краска частенько оставляла следы на руках), – мы на велосипедах поехали в Кливе. Стоял теплый погожий день, небо над головой сияло синевой. В полях уже вызревал яровой ячмень, так что эта поездка с директором, скорее всего, происходила в июле. Тогда в полях еще росли синие васильки и маки, такие ярко-красные, что даже я мог их явственно различать, несмотря на дальтонизм. Мы не спеша крутили педали, пересекая слегка холмистую местность, столь характерную для Вестфальского ландшафта, а на горизонте появилась, приближаясь, идущая с запада на восток полоса горичника, южная граница Вестфальской низменности с горными породами туронского (90–94 млн лет назад) и сеноманского (94–100 млн лет назад) периодов. По приезде к каменоломне нам пришлось преодолеть еще 20 м неукрепленной лестницы, ведущей в самую глубокую шахту каменоломни. Сырой, прохладный воздух пропитывался известковым запахом тем сильнее, чем глубже мы спускались в темноту шахты. Там директор расспросил меня о стратиграфии, геологических эпохах, основных ископаемых окаменелостях и поделился планом привезти сюда весь школьный класс. И в самом деле через неделю я провел целый урок в каменоломне. Директор очень серьезно относился к своему педагогическому призванию. Я часто вспоминаю ту летнюю вылазку и начало моей «преподавательской деятельности» у подножия горы, поросшей горичником. До сего дня и благодарен моему директору, хотя я, кажется, так и не сказал ему «спасибо».

Пасторский вечер в родительском доме, ок. 1966 г.

Благодарен я и другому, не столь заметному своему наставнику. Это было, по-моему, в середине шестидесятых – во времена, когда телевидение было еще черно-белым, в то время, когда Эмма Пил в умопомрачительном комбинезоне охотилась за преступниками в криминальном сериале «Мстители», когда космический корабль «Орион» планировал нападение на Землю, – именно тогда западногерманское телевидение показывало передачу о «Происхождении видов», а канал ZDF показывал серию «Наша Голубая планета». Седовласый физик, сидя в скудно обставленной студии, непререкаемым тоном излагал естественную историю Земли. Он почти все время сидел за столом на вращающемся стуле, и камера была направлена прямо на него. Впрочем, он иногда поворачивался на стуле, что позволяло ему намеренно менять взгляд на зрителя, когда ему казалось необходимым привлечь к себе особое внимание. Речь его была неторопливой, но время он контролировал добросовестно, так как периодически бросал быстрый взгляд на свои наручные часы. За спиной профессора, на заднем плане, стояла доска, увешанная картинами, классная доска, а иногда и глобус; однако на столе всегда лежал белоснежный блокнот формата А1 и толстые угольные карандаши. Этими угольными карандашами ведущий, Гейнц Хабер, рисовал сложные орбиты планет и иллюстрировал физические законы. Хабер вставал со своего места только в отдельных, исключительных случаях и крупно рисовал и писал на доске мелом нужные пояснения. Иногда он обращался и к глобусу.