Твердый лохматый цилиндр

Все мы начиная с 24 февраля 2022 года оказались перед лицом наступающего варварства, насилия и лжи. В этой ситуации чрезвычайно важно сохранить хотя бы остатки культуры и поддержать ценности гуманизма — в том числе ради будущего России. Поэтому редакция «Горького» продолжит говорить о книгах, напоминая нашим читателям, что в мире остается место мысли и вымыслу.

Нил Шубин. Края земли. Путешествие к полюсам в поисках понимания жизни, космоса и нашего будущего. М.: Издательство АСТ, 2026. Перевод с английского Т. Мосоловой. Содержание

Американский палеонтолог и эволюционный биолог Нил Шубин, известный открытием тиктаалика (переходного звена между рыбами и наземными животными) и книгой «Внутренняя рыба», где рассказывалось о том, как эволюция рыб повлияла на человека, не так давно написал книгу «Края земли» про свое путешествие в Арктику и Антарктиду. Несмотря на то что на протяжение двух последних веков человечество предпринимало активные попытки освоения этих мест, Шубин уверен, что они все еще сохраняют романтическое очарование, а также полны чудес и загадок, часть из которых была разгадана лишь недавно, а многие только ждут своего часа. 

Полюса очень отличаются друг от друга. Антарктида — это континент, а Арктика — нет. Пребывание там и там сопряжено с риском, но Антарктида в настоящий момент освоена куда меньше Арктики, а значит, и находиться в ней более опасно. В отличие от Арктики, на Южный полюс не проникают сравнительно теплые океанские воды, отчего там холоднее, суше, более ветрено и, что самое важное, больше льда. Кроме того, Антарктика сплошь иссечена огромными расщелинами, прикрытыми тонким слоем льда и снега. Порой дует ветер со скоростью 150 км/ч. Все это представляет огромную опасность для каждого, кто решится путешествовать в этом краю. 

Еще одна важная особенность работы на полюсе — это полная изоляция. На льду не водится никакой флоры и фауны, одни микробы. Автор приводит жуткие истории о том, как некоторые полярники сходили с ума и, например, начинали драться во время шахматной партии. Шубин рассказывает, почему именно так происходит и какие механизмы и процедуры выработало научное сообщество для противодействия полярному безумию. В книге даже приводится свод правил, которым должны следовать полярники, чтобы избежать разнообразных эксцессов, связанных с холодом, изоляцией и удаленностью. Если в двух словах, главное — поддерживать температуру тела (но не перегреваться) и работать в коллективе (но не вопреки воле его членов). 

Изучением льда занимаются ученые с красивым именем гляциологи. Шубин в «Краях земли» приводит своеобразный очерк истории гляциологии, в котором рассказывается, как ученые пытались осмыслить движение альпийских ледников в XIX веке. Это любимый авторский прием: от непосредственных наблюдений полярной природы Шубин часто переходит к экскурсам в историю науки и культуры, а также делится историями людей, так или иначе связанных с покорением полюсов. Истории эти чаще всего драматические, но полюс может быть не только суровым, но и прекрасным. В «Краях земли» есть множество своего рода поэтических зарисовок, в которых повествуется о явлениях, невозможных в любых других частях света. Чего стоит только описание льда внутри одной из антарктических расщелин:

«Это было море синего цвета разных оттенков, которое с каждым метром погружения становилось все темнее. Замерзшая вода поглощает свет с любой другой длиной волны, так что отражается только синий. Проникающие лучи освещают в ледяных стенах структуры самой разнообразной формы — от тонких палочек до кристаллов размером с ладонь. Ледяные стены образуют колонны, складки и арки, состоящие из многочисленных слоев, и кажется, что над ними работал архитектор».

Заполярье полно загадок. Откуда посреди антарктической мерзлоты возник «кровавый» водопад? Как живущая на полюсах флора и фауна адаптировалась к столь экстремальным условиям? Каким образом в вечной мерзлоте оказались частички Луны и Марса? В этом смысле широта кругозора и любознательности автора является очевидным достоинством книги, поскольку с чем бы примечательным ни столкнулся Нил Шубин во время своего путешествия, он постарается описать этот феномен подробно, понятно и, что самое важное, интересно. 

Например, встретившись в арктической тундре с мохнатой гусеницей (мохнатость — главная отличительная особенность местной фауны), Шубин отмечает, что существо это удивительное, ведь никто не умеет так, как она: когда короткое полярное лето сменяется осенью, мохнатая гусеница замерзает, превращаясь в твердый лохматый цилиндр. В июле гусеница оттаивает и вновь принимается за свою любимую пищу — листья арктической ивы. Экологи, изучавшие скорость роста мохнатых гусениц, полагают, что мохнатая гусеница способна повторять этот цикл от семи до пятнадцати лет, пока в определенный момент, накопив достаточно ресурсов и энергии, она не превратится в мотылька, срок жизни которого составляет примерно две недели. 

Способ существования мохнатой гусеницы долго время был неясен для ученых, поскольку замораживание в большинстве случаев губительно для клеток и тканей. Дело в следующем: когда вода внутри тканей и клеток замерзает, она превращается в лед и увеличивается в объеме, что разрушает их структуру. Причем оттаивание почти так же опасно, как и замораживание: при оттаивании замороженных тканей клетки тоже теряют свою форму, и их внутреннее содержимое может выходить наружу через поврежденную клеточную мембрану, поэтому при обморожении у человека именно момент оттаивания является самым опасным. 

Шубин пересказывает историю Анны Богенхольм, норвежской студентки-медика и лыжницы, которая в 1999 году во время лыжной прогулки с друзьями поскользнулась и провалилась головой вперед в замерзающий снег. Над поверхностью остались только ее ноги и лыжи, а все попытки друзей вытащить ее оказались безуспешны. Анне удалось найти небольшое воздушное пространство, чтобы дышать. Когда через 80 минут спасатели наконец извлекли девушку из снега, они обнаружили, что ее зрачки расширены, кожа побелела, пульс отсутствует — ее тело замерзло, а сердце остановилось. 

Пока Анну доставляли в больницу в Тромсё, электрокардиограмма показывала прямую линию. Даже в больнице врачи не смогли нащупать у нее пульс. Однако, понимая, как организм реагирует на холод, медики подключили ее к аппарату искусственного кровообращения, чтобы снабдить кровь кислородом и постепенно согреть тело. Спустя сутки сердце Анны возобновило работу, а через двенадцать дней она пришла в сознание. 

Ее нервы были повреждены, и ей потребовался почти год, чтобы снова начать двигаться, но сегодня Богенхольм здорова и работает радиологом в той же больнице, где ее спасли. Шубин приводит ставшую крылатой фразу одного из врачей, спасавших Анну: «Ты не мертвый, пока ты не теплый мертвый». Все дело в том, что в условиях сильного холода организм расходует меньше кислорода, поэтому мозг, обычно остро нуждающийся в энергии, способен дольше выживать без кровообращения, чем при нормальной температуре тела.

Что до мохнатой гусеницы, то ученые в конце концов установили, что она использует ловкий прием: производит биологический антифриз, который позволяет ее клеткам выдерживать изменения агрегатного состояния жидкости, их наполняющей. Однако антифриз, по словам автора, далеко не единственный способ защиты клеток от повреждений, вызываемых кристаллами льда в условиях экстремального холода. Существуют и другие способы борьбы с минусовыми температурами — например, полное удаление воды из организма: в чрезвычайно холодном и сухом климате Антарктики многие беспозвоночные просто высыхают. Это возможно благодаря молекуле сахара трегалозе. Когда, например, круглые черви обезвоживаются, их клетки начинают вырабатывать трегалозу, которая вытесняет воду и заменяет ее в химических реакциях. В результате животное превращается в сухую оболочку без признаков метаболической активности.

Трегалоза препятствует разрушению белков и превращает организмы в своеобразное «сахарное стекло» — хрупкое, стекловидное вещество, внутри которого жизнь словно замирает. Черви, а также тихоходки, мелкие рачки, грибы и одноклеточные организмы могут находиться в таком состоянии годами, пока контакт с водой не вернет их к жизни. У каждого такого вида трегалоза легла в основу уникальной эволюционной стратегии выживания в условиях высыхания, а у тех, кто ее не вырабатывает, подобную роль играет защитная оболочка цисты.

Словом, неудивительно, что полюса всегда привлекали авторов, работающих в жанре фантастики и ужасов, например Лавкрафта и Мэри Шелли. В каком-то смысле реальность оказалась даже более изобретательной, чем их фантазия, и книга Нила Шубина — отличное тому доказательство. В заключение отмечу, что автор не избегает и острых тем: часть книги посвящена политической напряженности вокруг полюсов, обусловленной интересами трех ключевых игроков — Китая, США и России.