Текст книги "Я познаю мир. Биология"

Автор книги: Александр Харс

сообщить о нарушении

Текущая страница: 11 (всего у книги 12 страниц)

Белки

Речь здесь пойдет не о белках – забавных зверьках с пушистым хвостиком, а о белках – особых веществах, без которых немыслима жизнь ни одного организма на Земле.

Название «белок» было впервые дано веществу птичьих яиц, свертывающемуся при нагревании в белую нерастворимую массу. Затем этот термин был распространен и на другие вещества с подобными свойствами, встречающиеся в разных тканях и жидкостях растений и животных. Позже датские ученые предложили называть белки «протеинами» (от греческого «протос» – первый, главный), подчеркивая важность этих веществ для жизни.

Известный философ XIX века Ф. Энгельс в свое время дал очень удачное определение понятию «жизнь»: «Жизнь – есть способ существования белковых тел...». И хотя сегодня определение Энгельса не вполне удовлетворяет ученых, роль белка он не переоценил. Белки являются важнейшей составной частью клеток любого живого организма, и им принадлежит решающая роль во всех процессах жизнедеятельности.

Белки – одни из самых сложных органических веществ, хотя состоят они из относительно небольшого числа химических элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и серы. Кроме того, иногда в состав белков входят фосфор и некоторые металлы. Молекула любого белка – это полимер, представляющий собой цепь из десятков и сотен более простых соединений – аминокислот. Ученым удалось не только расшифровать последовательность аминокислот в цепочках очень многих белков, но и синтезировать множество белков, как тех, что встречаются в живых организмах, так и тех, которых, по–видимому, никогда раньше не существовало – просто таких комбинаций аминокислот ни одни организм не использовал.

Сами аминокислоты соединяются между собой не как попало, а строго определенным образом. Если нарисовать молекулу белка, она будет похожа на нитку бус, в которой бусинками будут как раз аминокислоты. Белки живых организмов построены приблизительно из 20 видов аминокислот, хотя искусственно можно получить гораздо больше их разновидностей. Последовательность аминокислот в молекулах белков закодирована в ДНК. Каждый участок ДНК, кодирующий один белок, называется геном.

В клетках белки синтезируются на рибосомах, о которых вы уже читали (см. с. 66).

Для этого с «инструкции», зашифрованной в ДНК, снимается «копия» в виде молекулы информационной РНК (рибонуклеиновой кислоты). Обычно одна И–РНК копирует один ген. В точном соответствии с «инструкцией», переписанной на И–РНК, рибосомы подбирают аминокислоты и соединяют их в цепочку. В результате получается молекула белка.

На самом деле, процесс синтеза белка еще не закончен: цепочка должна еще принять свою окончательную, рабочую форму: клубочка или палочки или еще какую–то. Для этого отдельные участки цепочки сначала сворачиваются в спираль или подобие гармошки, а эти спирали и гармошки укладываются в виде эллипсоидного микроскопического комочка или палочки.

Так выглядят белковые молекулы, состоящие из одной аминокислотной цепи. Но бывает и так, что белковая молекула состоит из нескольких цепей. В этом случае комочки и палочки собираются по нескольку штук, образуя еще более сложные молекулы.

image l:href="#image190.png"

Белки служат главным строительным материалом организма. Они участвуют в формировании клеточных оболочек, цитоплазмы, клеточных ядер и органелл. Многие белки являются ферментами – ускорителями химических реакций, обеспечивающими протекание обмена веществ, и гормонами – регуляторами функций организма. Многие яды биологического происхождения, и иммуноглобулины, защищающие организм от ядов и микроорганизмов, имеют белковую природу. Белки входят в состав опорных тканей (костей и сухожилий) и мышц. Благодаря сократительным белкам – актину и миозину – мышцы способны сокращаться (см. с. 288). Ну и, наконец, белки могут использоваться как источники энергии, хотя эта их функция не уникальна – расщепляться с выделением энергии могут и углеводы, и жиры. А вот, скажем, «работать» ферментами углеводы и жиры не умеют.

image l:href="#image191.png"

image l:href="#image192.png"

Какие только функции ни выполняют белки

Под прессом

Про обитателей глубин океана можно сказать, что они находятся под прессом чудовищной силы. Но, несмотря на огромное давление в их клетках, жизнь в океанской бездне оказалась возможной. Это значит, в частности, что у тамошних обитателей идут химические реакции, ускоряемые ферментами.

До недавнего времени ученые не могли дать вразумительный ответ на вопрос, как под действием высокого давления изменяется ход биохимических процессов и чем отличаются биохимические процессы глубоководных организмов от обитателей мелководий.

Было известно лишь общее правило: если под воздействием изменившегося давления объем увеличивается, скорость реакций уменьшается. И наоборот, если при сохранении массы объем уменьшается, скорость химических реакций возрастает. Ну а если изменение давления не отражается на объеме, скорость биохимических реакций остается прежней.

image l:href="#image193.png"

Молекула органического вещества в «футляре» молекул воды

Кажется, что на основе этой закономерности можно заранее предсказать скорость протекания биохимических реакций на любой глубине. Однако всё значительно сложнее. Дело в том, что во внутриклеточных жидкостях большинство молекул органических веществ не просто перемешаны с молекулами воды, а заключены в водный «футляр». При этом они как бы становятся центрами льдообразования. Молекулы воды укладываются на их поверхности в несколько слоев в строго определенном порядке. Эта оболочка не препятствует химическим реакциям, но при их протекании разрушается, а вокруг молекул новых веществ создаются новые футляры, по форме и размеру точно им соответствующие.

При построении футляров молекулы воды очень точно подгоняются друг к другу и укладываются самым рациональным образом, а поэтому занимают несколько меньший объем, чем то же количество молекул, когда они «свалены в кучу». Поэтому создание большого числа футляров или их разрушение приводит к изменению объема внутриклеточных жидкостей и в конечном итоге к изменению объема клеток. Кроме того, в процессе обычного обмена образуются новые вещества, а они могут иметь несколько больший или, наоборот, несколько меньший объем, чем исходные продукты. Это еще одна причина для изменения объема клетки.

Объем внутриклеточных жидкостей особенно тесно связан с белками. Обычно аминокислотные цепи белковых молекул, закрученные в тугой жгут или образующие компактную «гармошку», упакованы так плотно, что «выжимают» из себя молекулы воды. В процессе происходящих с молекулами белков преобразований аминокислотные цепи становятся доступными для образования вокруг них водной оболочки. При этом меняется плотность упаковки белковых молекул, а следовательно и их объем, и значительно увеличивается количество молекул воды, участвующих в создании футляра.

Сходные процессы происходят при формировании длинных молекул: места контактов стыкующихся молекул теряют водную оболочку, а освободившиеся молекулы воды поступают в общий клеточный фонд. Таким образом, постоянно, каждую минуту, каждую секунду объем всех без исключения клеток живых существ меняется.

Незначительные изменения скорости химических процессов, которые при этом происходят, не были бы для организма чреваты неприятными последствиями, если бы одинаково сказывались на всех биохимических процессах и не вызывали бы дисбаланса. Однако может случиться (и действительно беспрерывно случается), что создание сложных веществ происходит нормально, а синтез необходимых для этого блоков существенно отстает или блоков заготавливается гораздо больше, чем нужно. В результате внутриклеточное пространство может оказаться «замусоренным» различными ненужными веществами.

Чтобы понять, что потребовалось морским организмам, чтобы они могли жить на больших глубинах, нужно познакомиться с тем, как изменились их белковые молекулы. Ведь белки – основа живых организмов.

Об этом известно немного. Очевидно лишь, что все изменения в молекулах белков служат одной цели: по возможности свести на нет опасность изменения внутриклеточного объема в процессе протекания биохимических реакций, в которых они участвуют.

Давно замечено, что при повышении давления страдает синтез белков, нарушается их сборка из отдельных «строительных» блоков. Это в первую очередь касается ферментов – ускорителей химических реакций. Для мелководных животных это главное препятствие, не позволяющее им приспособиться к жизни в более глубоководных районах. При высоком давлении естественный распад ферментов значительно преобладает над процессами сборки, в итоге осуществлять ферментативные реакции становится просто некому.

image l:href="#image194.png"

Глубоководные рыбы: А – удильщик морской чёрт; Б – стерноптикс, или рыба–топорик

Когда побывавших под «прессом» мелководных рыб возвращают в условия привычного для них давления, ферменты восстанавливают свою активность. Видимо, они монтируются скоростными методами из обломков разрушенных молекул.

Почему же ферменты глубоководных рыб не «крошатся» под прессом высокого давления? Оказывается, глубоководные рыбы пользуются простыми монолитными белками, которые не распадаются на блоки. Прочные белки, способные выносить значительное давление, существуют даже у жителей мелководий. Например, белок мышечных волокон – актин. Без него сокращение мышц, а значит, и активное передвижение в пространстве было бы невозможным. Животные вынуждены пользоваться высокопрочными сократительными белками. Иначе даже кратковременный визит в бездну мог бы обернуться катастрофой.

Высокое давление способно воздействовать и на жироподобные вещества – липиды, входящие в состав всех клеток организма и выполняющие важную роль в их мембранах. Для того чтобы липидная оболочка успешно выполняла свои функции, она должна находиться в жидкокристаллическом состоянии. Однако при понижении температуры или при повышении давления липиды твердеют. А так как на больших глубинах живые организмы встречаются сразу с обоими этими факторами, их совместное действие усиливается. Чтобы предохранить липиды от затвердевания, у глубоководных рыб и ракообразных для построения клеточных оболочек используются особые липиды, которые «плавятся» уже при температуре +2°С и не твердеют даже при давлении в 150–200 атмосфер.

image l:href="#image195.png"

Строение клеточной мембраны: 1 – двойной слой фосфолипидов; 2 – белки; 3 – углеводы, связанные с белками

Вот почему, прежде чем переселиться в океанскую бездну, животные должны были произвести полную биохимическую реконструкцию своего организма. Судя по тому, что среди подданных Посейдона нашлось немало подобных животных, ничего необычного в этом нет: к чему только ни приходилось приспосабливаться обитателям нашей планеты!

Оправданный консерватизм

Для благополучной жизни необходимо иметь запасы. Организм животных и человека в первую очередь запасает энергоносители – вещества, при распаде отдающие химическую энергию, которая может использоваться для синтеза различных веществ, преобразовываться в механическую, обеспечивая работу мышц, или в тепловую, не давая организму замерзнуть.

Обычно для удобства долгосрочного хранения углеводы и белки пищи перерабатываются в жир. Кроме жира, клетки организма запасают на текущие расходы сравнительно небольшие количества полисахарида гликогена. Только в мышечных клетках и в печени его запасы бывают чуть–чуть более значительными.

Необходимость иметь гликоген связана с тем, что жир не годится для экстренного использования. На его извлечение из жировых депо уходит много времени, кроме того, жир сложно транспортировать к месту назначения. Поэтому жир откладывается для длительного хранения, а в качестве краткосрочного энергоносителя используется гликоген. Он тоже не может переноситься кровью и не способен проходить сквозь клеточные оболочки – слишком крупны его молекулы, но зато гликоген быстро разлагается до глюкозы, а этот простейший сахар, всегда присутствующий в крови, легко проникает в любые клетки. Когда работа каких–нибудь органов усиливается и на нее тратится больше глюкозы, в печени начинается разрушение гликогена и в кровь поступают новые порции горючего.

Зачем тогда вообще запасать жир, почему бы не хранить все запасы в виде гликогена? А дело в том, что жир экономичнее: из одного грамма жира высвобождается в два раза больше энергии, чем из того же количества гликогена. Так что запасы жира компактнее, а главное легче, чем гликоген.

Вторая причина, по которой создавать большие запасы резервного гликогена нецелесообразно, – специфические особенности его хранения. Для того чтобы он мог оставаться в организме, необходимы значительные количества воды. В результате запас одного и того же количества энергии в виде гликогена будет весить в 10 раз больше запасов в виде жира. Такое могут позволить себе лишь моллюски, ползающие по дну или ведущие прикрепленный образ жизни, и некоторые другие животные, обитающие на дне океанов. Моллюскам, ведущим неподвижный образ жизни, значительное увеличение веса не приносит никаких неудобств, а воды, необходимой для удержания гликогена, вокруг сколько угодно. Поэтому моллюски способны очень быстро набирать вес.

image l:href="#image196.png"

Морские донные моллюски:А – устрицы; Б – мидии

Делать запасы гликогена выгодно всем донным животным. Жир легче воды, и, скапливаясь в организме в больших количествах, он резко увеличивает его плавучесть, и тело неудержимо тянет вверх, к поверхности. Жирным существам постоянно грозит перспектива оторваться от грунта и оказаться на поверхности воды. Борьба с этим бедствием потребовала бы от животных серьезных усилий или искусственного увеличения веса. При запасании гликогена подобных проблем не возникает.

Кроме того, гликоген помогает животным переносить кислородное голодание. Моллюски и раковинные ракообразные при малейшей опасности сжимают створки своего дома и дышат в это время за счет мизерного запаса кислорода, оставшегося в раковине. Эти животные, ведущие прикрепленный образ жизни, нередко поселяются у поверхности воды. Во время отлива, а он может продолжаться более 10 часов, им приходится сидеть с накрепко закрытыми дверями.

Вот тут–то их и выручает гликоген. Он способен расщепляться без помощи кислорода, высвобождая при этом часть заключенной в нем химической энергии, и дает возможность некоторое время задерживать дыхание. Вот почему у морских животных, вынужденных много времени проводить под водой, его оперативные запасы значительны.

image l:href="#image197.png"

Раковинный усоногий рачок балянус

Двустворчатые моллюски, запасающие химическую энергию главным образом в виде гликогена, во время длительных пауз в поступлении кислорода, существуют за счет анаэробного (бескислородного) способа высвобождения энергии и к концу отлива серьезно худеют: ведь гликоген распадается и воду, которая была нужна для его хранения, приходится выводить. Однако во время прилива моллюски возобновляют энергетические запасы, а заодно накапливают воду и быстро полнеют, восстанавливая свой первоначальный вес.

Рыбы – любители засухи

Земля – планета воды, и многие обитатели Земли живут в воде. Есть на Земле и пустыни, где годами не выпадает ни капли дождя и нет никаких источников воды. Там, конечно, могут жить лишь засухоустойчивые организмы. Но вот парадокс: самые засухоустойчивые организмы обитают в болотах, озерах и реках. Дело в том, что каждое болото и озеро хоть раз в сто лет может пересохнуть.

image l:href="#image198.png"

Афиосемионы

image l:href="#image199.png"

Нотобранх Гюнтера

В некоторых водоемах засуха ежегодно уничтожает всех взрослых рыб, а они продолжают жить в них. Таковы, например, афиосемионы и другие рыбы, обитающие в Африке в пересыхающих болотах, озерцах или даже в... дуплах деревьев. Небольшие рыбки, например, гюнтеров нотобранх свою икру откладывает в торф, а золотистый афиосемион – в песок.

image l:href="#image200.png"

Цинолебия

Так же поступают рыбы–собаки цинолебии и парус–рыба птеролебия. Отец и мать вместе роют ямку в мягком грунте дна водоема. Встав плечом к плечу, рыбки энергично тыкаются мордочками в грунт. Родители чрезвычайно предусмотрительны и в каждую ямку откладывают только одну икринку. Если она погибнет, это никак не отразится на остальной икре. Находясь в «карантинном изоляторе», икринки не могут заразиться гнилостными бактериями .друг от друга.

За сезон родителям приходится соорудить до 200 детских комнаток–колыбелек. Вокруг липкой икринки, после того как она окажется в грунте, из ила и песка образуется твердая оболочка, придающая колыбелькам повышенную прочность. Когда водоем высохнет, по ямкам может пройти человек, а возможно, и слон, но икринки не будут раздавлены.

Для развития этим икринкам необходимо охлаждение и высушивание. Рыбья икра должна оказаться выше грунтовых вод и находиться в таком состоянии от полутора месяцев до полугода. Икре этих однолетних рыб не страшно и более длительное обезвоживание. В таком виде она может выдержать пересылку обычной почтой и не теряет при этом своей «всхожести».

Икра однолетних рыб в своем развитии проходит три стадии. Только что отложенная икринка вступает в покоящуюся стадию. Толчок к следующей стадии развития дает подсушивание и охлаждение. В это время в икринке развивается личинка, после чего икринка опять переходит в покоящуюся стадию. Из нее она может быть выведена лишь при поступлении в водоем воды. Тогда развитие икринок за 15–20 минут или за 1—2 часа, у разных рыб свой график, заканчивается, и все личинки разом покидают яйцевые оболочки. Водоем вновь оживает, до следующей засухи.

Воскрешение из мертвых

В Восточной Африке обитают маленькие комарики полипедиумы, относящиеся к семейству звонцов. Для своих детей они подыскивают самые крохотные, совсем мелкие водоемчики. Детской комнатой для их личинок становится не само болото, а лишь маленькие ямки по их окраинам или даже углубления в скалах, где во время дождя скапливается вода. Это обеспечивает личинкам комаров безопасность, так как в микроводоемчиках наверняка нет никаких хищников, зато там всегда подстерегает засуха, возможность в любую минуту оказаться на дне пересохшей ванночки.

К счастью, с этой напастью личинки комариков отлично справляются. При наступлении засухи они даже не стараются зарыться поглубже в ил или забраться в гущу отмирающих растений, если такая возможность им предоставляется. Засуха не грозит малышам серьезной опасностью. Они просто высыхают, а количество влаги в их теле сокращается до 3%. Для сравнения напомним, что количество воды в организме человека не должно быть ниже 70%, а в организме личинок комаров других видов воды должно быть еще больше.

Несмотря на глубокое обезвоживание, а также на то, что субстрат, в котором находится личинка комара, под воздействием горячего африканского солнца нагревается до 70°, они в течение 3–4 лет не теряют жизнеспособности. Даже после 7–10 лет подобного существования некоторые личинки сохраняют способность вернуться к нормальной жизни. Переход в активное состояние происходит стремительно. Достаточно в течение всего 11 минут, в крайнем случае двух часов, подержать личинку в воде – и она снова способна двигаться. Она прекрасно себя чувствует и, не теряя времени, может тотчас же продолжить свое развитие.

Если после кратковременного периода активности на личинку обрушится новая засуха, она опять будет выключена из жизни до следующих дождей. В течение своего короткого детства личинки полипедиумов могут 3–4 раза подвергнуться глубокому обезвоживанию, но всякий раз будут возвращаться к жизни и всё равно закончат свое развитие, превратятся в комаров.

image l:href="#image201.png"

Златки: 1 – большая сосновая; 2 – ее личинка; 3 – халеофора; 4 – антаксия

Пауза между двумя периодами жизни продолжительностью 3–4 и даже 10 лет далека от рекорда. Личинки одного из видов жуков златок в сухой древесине, например в мебели, развиваются так медленно, что жуки из них получаются только через полвека!

Как им это удается?

Воскрешение из мертвых высохших животных кажется фантастическим явлением. Невольно хочется выяснить, как им это удается. К сожалению, пока неизвестно, какие химические реакции протекают в теле личинок комаров и других организмов, превратившихся в сухарики, и происходят ли они вообще. То, что их тела при самом длительном высушивании все–таки сохраняют крохи воды, наталкивает на мысль, что процессы жизнедеятельности в них полностью не прекращаются, а лишь замедляются настолько, что недельный запас энергетических ресурсов им удается растянуть на два десятка лет. Однако ряд ученых утверждает, что у личинок комаров рода полипедиум происходит полная остановка всех жизненных процессов.

Высыхание таких организмов происходит не только при нехватке воды. Среди круглых червей, живущих на бедных пищей верховых болотах, немало копрофагов, то есть существ, питающихся экскрементами других животных. Когда личинки этих червей съедают все запасы судьбой отпущенного им навоза, то не гибнут от голода, а просто худеют, становятся тонкими, медлительными и, если и теперь им не повезет, начинают энергично терять воду, высыхая до состояния ломкости.

В таком виде они могут находиться неопределенно долго, пока пища в буквальном смысле слова не свалится им на голову. Тогда личинки энергично впитывают воду и скоро восстанавливают подвижность.

Интенсивное возвращение к жизни стимулируется не водой, а именно каким–то веществом, входящим в состав экскрементов. Личинки растительноядных нематод, для которых природой предопределен обязательный длительный период пребывания в высушенном состоянии, возвращаются к жизни при наличии простой воды, однако этот процесс во много раз ускоряется, если съедобные растения находятся рядом и выделяют какие–то стимулирующие вещества. Процесс длительного обезвоживания не отражается на «умственных способностях» законсервировавшихся существ. У них не пропадают присущие им весьма сложные инстинкты и даже выработанные до высыхания условные рефлексы. Когда личинки червей–копрофагов возвращаются к жизни после длительного периода небытия, запасы пищи могут быть давно исчерпаны, а пуститься на поиски съедобных веществ крохотули не могут. Что же делать? Личинки терпеливо ждут, когда на них набредет жук–навозник, и не мешкая заползают ему под крылья, зная, что жук в конце концов привезет их к подходящей куче навоза.

image l:href="#image202.png"

Нематода

Процесс высыхания длителен. Потеряв необходимое количество воды, нематоды принимают меры к прекращению дальнейших потерь. Для этого червь сворачивается в тугую спираль, чем резко сокращает общую площадь своей поверхности, соприкасающейся с внешней средой. Образование спирали – дело долгое, на него уходит около 36 часов. Одновременно с этим происходит усиленный синтез глицерина, отличного консервирующего вещества, и дисахарида трегалозы, молекулы которой строятся из двух остатков глюкозы. Это энергетический запас, который в отличие от медленно активирующегося жира в любой момент может быть использован для нужд организма.

У червей, находящихся в активном состоянии, трегалоза отсутствует, зато много жира, а в процессе подготовки к высыханию количество жира резко уменьшается. Видимо, он расходуется на производство трегалозы. На полное приготовление к высыханию затрачивается примерно трое суток. Затем достигнутое стабильное положение сохраняется годами и десятилетиями, и за это время не происходит изменений в содержании белков, жировых веществ и углеводов.

Коловратки, относящиеся к самым маленьким из многоклеточных организмов, и тихоходки, тоже отнюдь не гиганты, претерпевают в процессе высыхания сходные изменения.

Несмотря на то, что тело коловраток может быть построено всего из 959 или даже 900 клеток (это не приблизительные цифры, а результаты точных подсчетов!), коловратки – достаточно развитые существа. У них есть мышцы, пищеварительная и нервная системы, головной нервный ганглий («мозг»), глаза, тело и щупальца.

image l:href="#image203.png"

Коловратка

Пиявковидные коловратки способны обезвоживаться. Подготовка к консервации начинается с опорожнения кишечника. Затем для коловратки наступает время терять воду, а ее в организме около 80–95%. Одновременно животное втягивает с одной стороны шею и голову, а с другой – ногу. Когда в организме останется 5% воды, дальнейшее высушивание прекращается. Остатки влаги – это очень вязкая жидкость. Она теряет способность растворять многие вещества и не превращается в лед даже при температуре жидкого азота: –196°С. В таком состоянии коловратки могут находиться в течение нескольких десятилетий и вместе с пылью переноситься ветром на тысячи километров, расселяясь в новые местообитания.

Тихоходки – крохотные животные размером до одного миллиметра. У них 8 бугорковых ног, снабженных коготками. Если тихоходка высушивается при высоких температуре и влажности воздуха, то этот процесс затягивается на десять дней, зато результат получается отличным.

Сухие тихоходки, содержащие в своем теле не больше 2–3% воды, могут без вреда для себя переносить в этом состоянии понижение температуры до абсолютного нуля (–273°С), выдерживать колоссальный уровень радиации и десятилетиями сохранять жизнеспособность.

image l:href="#image204.png"

Тихоходки

В гербариях, хранящих образцы мхов, удалось обнаружить и вернуть к жизни тихоходок, которые были отправлены на покой 120 лет назад!

image l:href="#image205.png"

Высохшая тихоходка

Секрет гениальности

Позволю себе вспомнить не очень благозвучную поговорку. Когда человек сильно возбужден, когда его охватывает ярость, про него говорят, что ему «моча ударила в голову». Не знаю, как родилась эта поговорка, но народная мудрость в данном случае оказалась на высоте.

В 1927 году англичанин Г. Эллис изучил биографии 1300 своих выдающихся соотечественников. Он обратил внимание на интересную подробность. Среди незаурядных личностей оказалось как–то очень много больных подагрой. Причем не только в Англии, но и в других странах среди подагриков известно много выдающихся личностей.

Гениальность подагриков проявляется даже в такой сфере деятельности, где у с трудом передвигающихся больных, казалось бы, не следовало ожидать особых успехов. На службе у весьма воинственного шведского короля Густава–Адольфа (воевавшего в том числе и с Россией) отличился фельдмаршал JI. Торстенсон, тяжело болевший подагрой. Его полководческий гений был столь велик, что 100 лет спустя другой шведский король, Густав III, удостоился премии Шведской академии наук 1786 года лишь за одну речь, посвященную памяти Торстенсона. Выдающимся полководцем XVI века был Александр Фарнезе, герцог Пармы и Пьяченцы, также страдавший подагрой.

Подагрики, как правило, необычно работоспособные, целеустремленные люди, умеющие упорно добиваться поставленной цели. Их гениальность – плод напряженного труда, а в конечном счете – плод их работоспособности.

Подагра издавна считалась болезнью привилегированных: ею болели римские патриции. Особое распространение она получила у англосаксов; славяне болеют ею значительно реже. Предрасположение к подагре передается _из поколения в поколение: многие старинные английские роды отмечены ее печатью.

Возникновение подагры связывают с обжорством, чрезмерным употреблением мясных продуктов и алкоголя. Особенно вредно употребление старых десертных вин и дорогих сортов шампанского. Индусы – вегетарианцы, к тому же весьма строго соблюдающие «сухой закон», – подагрой совершенно не болеют. Подагра – привилегия мужчин: среди 100 больных бывает лишь одна женщина.

Основная причина болей, мучающих больных подагрой, – отложение в тканях тела, в том числе в суставах, острых кристалликов солей мочевой кислоты. В результате при движении возникают страшные боли, а суставы воспаляются. В тяжелых случаях больные вообще теряют подвижность. Недаром в переводе с греческого слово «подагра» означает «капкан для ног».

Какова связь между подагрой и гениальностью? Основная причина развития болезни – значительное повышение в крови больных концентрации мочевой кислоты. Она–то и есть вещество гениальности.

Мочевая кислота – производное пурина, имеющего огромное значение для человека. Он входит в состав нуклеиновых кислот, отвечающих, как вы уже знаете, за наследственность, и аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) – переносчика энергии. К пуринам же относятся возбудители мозга и сердца: кофеин, теобромин, теофиллин, содержащиеся в кофе, чае и какао. Строение их молекул очень похоже на молекулы мочевой кислоты.

Недаром для нужд медицины кофеин извлекают из пыли чайного листа или синтезируют из мочевой кислоты, полученной из куриного помета. Увеличение в организме количества мочевой кислоты обеспечивает постоянное стимулирование мозга, постоянное повышение его работоспособности.

Возможно, что мочевая кислота сыграла решающую роль в становлении человека. Вещество это токсично (ядовито), поэтому у всех млекопитающих существует специальный фермент уриказа, расщепляющий мочевую кислоту. Только обезьяны и, соответственно, люди лишены уриказы. Поэтому у нас в крови мочевой кислоты в десятки раз больше, чем у других млекопитающих. Она помогает клеткам мозга работать более активно, чем у других животных. Очевидно, уриказу случайно утратили наши отдаленные предки – какие–то древние приматы. Их мозг, постоянно стимулируемый избытком мочевой кислоты, стал работать значительно интенсивнее и получил возможность усиленно развиваться, хотя, с другой стороны, возникла повышенная опасность заболевания подагрой и мочекаменной болезнью. Вот ведь никогда не знаешь, где выиграешь, а где проиграешь!

Надо сказать, что у человека мочевая кислота всё же не основной продукт азотистого обмена. Большая часть ненужного организму азота у нас выводится в виде мочевины, не откладывающейся в суставах и почках. А вот у рептилий, очень близких к ним птиц и насекомых мочевины не образуется: они выделяют азот в виде мочевой кислоты. По сравнению с высшими млекопитающими эти животные особой гениальностью не отличаются (хотя как сказать: птицы по своим интеллектуальным способностям почти не отстают от зверей, хотя мозг у них устроен более примитивно), им мочевая кислота позволяет экономить воду. Мочевину приходится выводить из организма в виде раствора – мочи, а мочевая кислота выводится в виде кашицы кристаллов, поэтому потери воды у таких животных сведены к минимуму. Недаром в пустынях доминируют рептилии и птицы (да и насекомых там немало), а не более высокоорганизованные млекопитающие.