Занимательная физиология

Энергетические потери восполняются относительно легко. В качестве «горючего» используются жиры, углеводы и отчасти белки, которые, «сгорая» в организме, образуют углекислый газ и воду. Собственно, организм использует всего один вид топлива — глюкозу. Жиры или белки, прежде чем стать энергетическим материалом, должны превратиться в глюкозу.

Снабдить горючим организм менее сложно, чем обеспечить его всеми необходимыми строительными материалами. Тело человека состоит главным образом из углерода, азота, кислорода и водорода. Прочие химические элементы содержатся в небольших, часто совсем ничтожных количествах.

Французский химик Габриель Бертран подсчитал, что тело человека, весящего около 100 килограммов, содержит:

кислорода — 63 килограмма

углерода — 19 килограммов

водорода — 19 килограммов

азота — 5 килограммов

кальция — 1 килограмм

фосфора — 700 граммов

серы — 640 граммов

натрия — 260 граммов

калия — 220 граммов

хлора — 180 граммов

магния — 40 граммов

железа — 3 грамма

йода — 0,03 грамма

Фтора, брома, марганца, меди еще меньше. Видимо, и все другие элементы, даже такие химически малоактивные, как золото, есть в организме, но роль их нам еще не ясна.

Обычно при правильном питании все они в достаточном количестве доставляются в организм с пищей и водой. Когда же какого-нибудь элемента начинает недоставать, возникают различные, нередко очень тяжелые заболевания. Там, где в почве не хватает йода, приходится обогащать им поваренную соль. На что уж невская вода считается самой чистой, самой лучшей питьевой водой в мире. Однако именно эта чистота и является ее основным недостатком. Одна из водопроводных станций Ленинграда стала добавлять в питьевую воду фтор: оказывается, при его отсутствии легко возникают заболевания зубов. Мало того, шведские ученые установили, что у людей, систематически употребляющих мягкую воду, гораздо чаще возникают заболевания сердечно-сосудистой системы.

Определенные трудности снабжения связаны с тем, что большинство веществ, из которых состоят ткани и органы, не могут быть синтезированы непосредственно из элементов. Например, белки строятся из различных комбинаций 22 аминокислот, только 10 из них способен синтезировать наш организм, остальные 12 должны поступать в готовом виде. Мало того, даже когда мы создаем аминокислоты сами, нужно, чтобы необходимый для этого азот поступал в виде органических соединений. Точно так же глюкоза не может в организме животных синтезироваться непосредственно из углерода и водорода, для ее производства используются готовые углеводороды.

Среди многих веществ, поступление которых в организм хотя и в малых количествах, но абсолютно необходимо, следует упомянуть витамины. Без них жизнь невозможна.

Выбор пищи — вопрос очень важный, Пожалуй, наиболее демонстративный пример — пчелы. Матка, которая с первых дней и до конца своей жизни питается так называемым «пчелиным молочком», живет 2–3 года. Рабочие пчелы получают этот чудотворный корм только в самые первые дни своей жизни, а с третьего дня переходят на более грубую пищу и в результате, во-первых, не становятся полноценными самками, а во-вторых, живут всего 2–3 недели.

Характер пищи может влиять не только на физическое, но и на умственное развитие. В Италии существует поверье, что те области страны, где выращивается белый абрикос, дарят миру гораздо большее количество гениев, чем все остальные районы земного шара. Подобные предположения не лишены некоторого основания. Во всяком случае, многие психофармакологи считают поиски вещества гениальности, которое бы стимулировало мозг, облегчая обучение и другие мозговые процессы, далеко не пустым делом. Эти поиски могут когда-нибудь увенчаться успехом.

Человек — существо всеядное. Кроме привычки, ему ничего не мешает приспособиться к любой пище. Среди животных таких всеядных созданий немного. Гораздо больше узкоспециализированных видов. Иногда в пищу используются на первый взгляд странные и малосъедобные вещи: древесина, шерсть, перья, рыбья чешуя или воск.

Иногда вкусы у животных одного и того же вида могут быть весьма несхожими. Среди комаров кровопийцами являются самки, которым необходимы белки для производства потомства. Самцы довольствуются растительной пищей.

Чаще всего вкусы с возрастом меняются. Особенно разительна эволюция пищевых привычек у африканских медоуказчиков. Эти забавные птички собственных гнезд не вьют, а подбрасывают яйца в чужие семьи, как это делают наши кукушки. Приемные родители кормят будущего медоуказчика, как и своих детей, насекомыми. Когда же птенчик подрастет и станет самостоятельным, он начинает разыскивать разоренные пчелиные гнезда и лакомиться… воском!

Как и почему пробуждается у него страсть к воску, сказать трудно, приемные родители его этому, конечно, не учат. Перейдя целиком на питание за счет пчел, медоуказчик ищет и неповрежденные ульи, а так как ему одному с пчелиной семьей не справиться, прибегает к помощи более сильных грабителей, громким щебетанием оповещая местных жителей или, на худой конец, барсуков-медоедов о своей находке.

Среди странных пищевых склонностей наиболее отвратительная — каннибализм. К нам это слово перешло из испанского языка и в переводе означает «людоедство». Когда его применяют в отношении животных, имеют в виду случаи пожирания себе подобных.

Интересная и наиболее безобидная форма каннибализма встречается у птичьих клещей, переносчиков опасного заболевания — птичьего спирохетоза. Личинки этих клещей, нимфы и взрослые насекомые, когда попадают на птицу, не всегда впиваются в ее тело. Если их оказывается много, то среди них всегда находятся каннибалы, которые стараются отыскать пьющую кровь самку или нимфу и присосаться к ней. Иногда в тело каннибала впивается другой каннибал, а в него, в свою очередь, третий и так до пяти особей, сосущих друг из друга птичью кровь или гемолимфу своей жертвы, которая, кстати сказать, на нападение никак не реагирует.

Цепочка жрущих друг друга паразитов не распадается до тех пор, пока все они не наедятся досыта. Клещи, подвергшиеся нападению своих собратьев, остаются живы и нормально развиваются.

Среди других животных с экзотическими вкусами нельзя не рассказать о копрофагах. Они приносят немалую пользу. («Копрос» по-гречески значит «навоз», «фагос» — «пожирающий»; соответственно «копрофаги» — «животные, питающиеся экскрементами».)

Для многих животных копрофагия — явление временное. Например, у псовых в ранний период воспитания щенков родители поедают их кал. Это, безусловно, гигиеническая процедура, обеспечивающая чистоту логова.

Очень интересны случаи копрофагии у ульевого вредителя — личинки пчелиной моли, которая обычно питается воском. Но если прожорливым существам удается полностью разорить улей, сожрав весь воск, приходится поедать собственные экскременты, которые к тому времени скапливаются в избытке. Самое удивительное, что и новые выделения тоже годятся в пищу. Так на собственных экскрементах, поедая их, выделяя и снова поедая, может вырасти не одно поколение пчелиной моли. Этот своеобразный круговорот длится иногда 7–8 лет.

Объяснение странному способу пополнения энергетических ресурсов, имеющему что-то общее с вечным двигателем, просто. Воск — очень трудно перевариваемое вещество. Даже в кишечнике пчелиной моли, которая приспособилась к питанию исключительно им, воск полностью никогда не переваривается. Этим и объясняется эффективность многократной переработки собственных экскрементов.

Немало на Земле и постоянных копрофагов. Некоторые виды жуков, клещей и червей питаются только навозом. Среди них есть очень узкие специалисты, поедающие лишь коровий, лошадиный или, наконец, только заячий помет. Особенно интересны жуки-навозники. Наши жуки роют под кучами навоза норки, которые потом набивают запасом пищи для будущих личинок.