Пламенный насос. Естественная история сердца - Билл Шутт

Я поговорил с Лесли Лейнванд, исследовательницей из Университета Колорадо в Боулдере, которая более 10 лет изучала этот феномен у темных тигровых питонов. Она объяснила, что необычная адаптация – это побочный продукт странного графика питания питона. В своей родной среде эта змея может целый год обходиться без еды, почти не страдая от негативных последствий, в то время как любое млекопитающее, попытавшееся совершить такой подвиг, погибнет. «И поэтому эти животные приспособились к экстремальным вещам, – сказала мне Лейнванд. – Одна из них – съедать огромное количество пищи, когда представляется возможность».

Как удавы и анаконды, питоны душат жертв. Они охотятся из засады на добычу, которая нередко весит вполовину больше них. Тот малыш, которого я держал ребенком, ел грызунов, но в дикой природе темные тигровые питоны охотятся на свиней, оленей и даже некрупных людей. Змеи усмиряют жертв несмертельным укусом, а потом быстро захватывают их в толстые кольца своих мускулистых тел. Сокращение их мышц заставляет грудную полость жертвы сжиматься, мешая ей наполнять легкие во время вдоха. Затем следует смерть от удушья. Вскоре после этого змея разворачивается и расцепляет челюсти (действительно интересное зрелище). Затем, начиная с головы, удав «следует» вдоль тела жертвы, в конце концов проглатывая свою еду целиком.

Такой тип питания подвергает змею изрядной опасности со стороны хищников. Представьте на миг, что вы за один глоток съедаете что-то размером с датского дога, а потом переваливаетесь, ожидая, пока закончится пищеварение. С другой стороны, может быть, вам не стоит этого воображать. Суть в том, что способность питаться как можно реже, которую развили удавы, имеет смысл.

Но питоны разработали еще и феноменальный обходной путь, который позволяет им вернуться к подвижности как можно быстрее. Они не только могут переварить добычу массой до половины веса собственного тела всего за четыре-шесть дней, но и способны использовать это переваривание для роста тканей. Кроме мозга темного тигрового питона, который заключен в черепе, «почти каждый орган тела претерпевает чрезвычайно быстрое увеличение размеров и массы», – сказала мне Лейнванд.

Это изменение возникает не просто из-за накопления жидкости; обычно в течение 24 часов после употребления пищи происходит настоящий рост тканей. «То, что никогда не случится с млекопитающим», – добавила Лейнванд. Я подумывал было вспомнить одно пережитое мной взвешивание после Дня благодарения, но решил, что лучше не надо.

Первоначальный исследовательский интерес Лейнванд был связан с физиологическим ростом человеческого сердца, а именно с ростом, который происходит в сердцах спортсменов. Большинство людей считают увеличение сердца у людей исключительно симптомом заболевания, и действительно, оно может быть результатом таких состояний, как нелеченное высокое артериальное давление или ишемическая болезнь сердца. Этот тип роста сердца называется патологической гипертрофией. «Гипертрофия» означает увеличение размера определенных клеток – в данном случае клеток сердечной мышцы. А «патологическая» – травму или болезненное состояние. Чтобы было понятней, не всякая гипертрофия плоха, так как она, например, обычно возникает в результате силовых тренировок[130].

«В некоторых из этих [связанных с болезнью] случаев, – объяснила Лейнванд, – мышцы становятся очень-очень большими, но это происходит за счет камер сердца. Таким образом, вы получаете чрезвычайно толстые стенки сердца, но относительно небольшие камеры. Это отличается от того, что происходит у хорошо подготовленного спортсмена. Атлеты в конечном итоге пропорционально увеличивают как мышцы, так и камеры – большее количество мышц, но одновременно и большие камеры для притока и оттока крови». Именно такой рост она наблюдала у питонов.

Лейнванд рассказала, что ей пришла в голову идея: если ее команда сможет понять, каким образом сердце питона способно расти так быстро, они смогут обратить вспять или предотвратить сердечные заболевания у людей, в частности предложив спасительный вариант для тех, чье сердце стало слишком нездоровым, чтобы получать пользу от физических упражнений. (Для сердец, которые могут выдерживать физические нагрузки, преимущества последних включают улучшение кровообращения, увеличение подачи кислорода к тканям, снижение кровяного давления и уменьшение уровня триглицеридов в крови.)

К сожалению, однако, логистика экспериментов, связанных с питонами, быстро превратилась в кошмар. Где-то в 1990-е годы люди в Южной Флориде начали выпускать своих надоевших домашних питонов в Эверглейдс[131]. Одно из самых богатых на разнообразие видов мест в США, Эверглейдс еще и идеальная среда обитания для теплолюбивых тропических питонов, что позволяет им выживать в течение всего года, не опасаясь холодной погоды или сезонной нехватки пищи. Хуже всего то, что меню, доступное в Эверглейдсе для пришлых змей, обширно и включает в себя исчезающие виды, например рысей, и других млекопитающих среднего размера: енотов, опоссумов и лис[132] 173. Чешуйчатые захватчики также стали доминирующим пожирателем болотных кроликов.

За три десятилетия популяция питонов во Флориде выросла до числа где-то между полумиллионом и миллионом особей. Это был экологический кошмар, который в 2012 году привел к тому, что Министерство внутренних дел США запретило продажу темных тигровых питонов, а другой федеральный запрет в том же году закрыл перевозку питонов через границы штатов. Эти запреты стали шагом в правильном направлении для Эверглейдса, хотя они мало чем помогли в сокращении быстрорастущей популяции змей, обитающих там. Но кризис сделал получение образцов для исследований Лейнванд и ее коллег почти невозможным.

Тем не менее, сказала мне Лейнванд, после почти трех лет борьбы с препятствием на пути транспортировки питонов ученые смогли обойти «паутину бюрократии», чтобы обеспечить необходимые образцы для исследований.

Они начали изучение сердца питона с особей, которые недавно ели. Среди самых ранних открытий группы – кровь, взятая у змей, которые недавно съели крупную пищу, оказалась белой. «Настолько наполненная жиром, что практически матовая», – сказала Лейнванд. У людей это было бы плохой новостью, поскольку жир, скорее всего, накапливался бы в органах и приводил к сердечным заболеваниям, при которых жировые бляшки образуются в стенках узких коронарных артерий, снабжающих сердце.