Моисей на стадии зиготы

Фрида Кало «Моисей» («Ядро творения»)

Перед вами картина Фриды Кало «Моисей» («Ядро творения»), написанная под впечатлением от книги Зигмунда Фрейда «Моисей и монотеизм». Но хотя на картине видны отсылки к разным религиям, народам, темам жизни и смерти, ее лейтмотивом стали любовь и рождение нового человека.

В средней части картины изображен Моисей на разных стадиях эмбрионального развития. И если в центре мы видим еще не рожденного Моисея, который уже вполне сформировался и готов к появлению на свет, то про структуры по сторонам от него не до конца ясно, можно ли их уже считать Моисеем.

Справа Фрида поместила изображение оплодотворенной яйцеклетки, о которую тщетно бьются опоздавшие сперматозоиды. Почему мы можем быть уверены в том, что зачатие уже произошло? Дело в двух кружочках на левом верхнем краю яйцеклетки. Это полярные тельца — небольшие мембранные пузырьки, которые уносят с собой лишнюю генетическую информацию.

В процессе созревания ооцит (будущая яйцеклетка) сначала удваивает свои хромосомы, а затем проходит два деления мейоза. В результате первого деления от него отделяется первое полярное тельце (у других животных оно иногда делится дальше, но у млекопитающих не успевает и гибнет). Затем яйцеклетка вступает в процесс второго деления и замирает до оплодотворения. Проникновение сперматозоида внутрь становится сигналом, чтобы яйцеклетка завершила мейоз и отпочковала от себя второе полярное тельце. Фактически созревание яйцеклетки заканчивается уже после оплодотворения.

Общая схема оогенеза: первичный диплоидный (с двойным набором хромосом; 2n) ооцит (primary oocyte) делится на гаплоидный (с одним набором хромосом; n) вторичный ооцит (secondary oocyte) и первое полярное тельце (first polar body), затем проникший сперматозоид стимулирует созревание ооцита — он превращается в яйцеклетку (egg), от нее отделяется второе полярное тельце (second polar body), происходит оплодотворение и формируется зигота (zygote). Рисунок с сайта slideplayer.com

Оба полярных тельца сохраняются рядом с яйцеклеткой, поскольку их прижимает zona pellucida, или, как ее иногда называют, блестящая оболочка. Это белково-углеводный слой, который сформировался у яйцеклетки еще в яичнике, а после оплодотворения дополнительно разбух, чтобы не пропустить лишние сперматозоиды внутрь. Поэтому и полярные тельца остаются прижатыми к мембране оплодотворенной яйцеклетки — и из-за этого у реальных эмбрионов они не такие круглые, как на картине.

Что будет с нами, если все вирусы исчезнут?

Вот так выглядел вирус испанского гриппа, в 1918 году унесшего жизни от 50 до 100 млн человек (по разным оценкам)

Если бы все вирусы вдруг исчезли, мир стал бы совершенно другим - и не факт, что лучше. Что же было бы с нами без вирусов? И что значит "убить победителя"?

Глядя на пугающие картины пандемии Covid-19, разворачивающиеся, благодаря СМИ и соцсетям, перед глазами всего мира, можно подумать, что вирусы только для того и существуют, чтобы поставить человечество на колени и уморить как можно больше людей.

За прошедшее тысячелетие болезни, ими порождаемые, унесли бесчисленное количество жизней. Некоторые из вирусов убивали значительную часть населения планеты: жертвами эпидемии испанского гриппа в 1918 году стало, по разным оценкам, от 50 до 100 млн человек, еще 200 млн, как считается, умерли от оспы только в XX веке.

И нынешняя пандемия Covid-19 - лишь очередной случай из бесконечной серии нападений смертельных вирусов на человечество.

Большинство из нас сейчас, если бы нам вручили волшебную палочку и предложили ею взмахнуть, чтобы избавиться от всех вирусов на планете, с радостью согласилось бы.

Боюсь, это было бы смертельной ошибкой. Фактически, куда более смертельной, чем любой из самых свирепых вирусов.

"Если бы все вирусы вдруг разом исчезли, мир стал бы прекрасен - примерно на день-полтора. А потом мы бы все умерли, вот и всё, - говорит Тони Голдберг, эпидемиолог из Университета Висконсин-Мэдисон. - Те важнейшие вещи, за которые отвечают вирусы, значительно перевешивают зло от них".

В общем, как говорит Сусана Лопес Шаритон, вирусолог из Национального автономного университета Мексики, "без вирусов нам конец".

Некоторые вирусы сберегают здоровье грибам и растениям

Большинство людей даже не догадывается о том, какую роль играют вирусы в жизни на Земле, обращая внимание только на те из них, которые нас убивают.

Почти все вирусологи изучают исключительно патогены, и только недавно несколько ученых решились исследовать вирусы, благодаря которым живы мы и наша планета.

Благодаря этой маленькой группе исследователей мы, возможно, получим более сбалансированный взгляд на мир вирусов. Оказывается, есть среди них и хорошие, причем таких - подавляющее большинство.

Но одно ученые точно знают уже сейчас: без вирусов наша планета, какой мы ее знаем, перестала бы существовать. Да и если бы мы даже задались целью истребить все вирусы на Земле, это практически невозможно.

Но представив, каким был бы мир без вирусов, мы сможем лучше понять, насколько они важны для нашего выживания, и как много нам еще предстоит узнать об этих микроскопических, простейших формах жизни, с которыми всё непросто.

Без вирусов наша планета перестала бы существовать

Для начала скажем, что ученым даже неизвестно, сколько всего вирусов существует. Официально классифицированы тысячи, но их - миллионы.

"Нами открыта лишь малая часть, поскольку мы особо не интересовались этим, - говорит Мэрилин Руссинк, вирусный эколог из Университета Пенн Стейт. - Таково предвзятое отношение: науку всегда прежде всего интересовали патогены".

Неизвестно ученым и то, какой именно процент всех вирусов опасен для человека. "Если смотреть на большие числа, то статистически процент опасных вирусов приближается к нулю, - говорит Кертис Саттл, вирусолог-эколог из Университета Британской Колумбии. - Почти все существующие вирусы не болезнетворны для нас".

Грег Данн: Эстетика и изысканность человеческого мозга в искусстве

Грег Данн

Мозг называют самой сложной структурой во Вселенной. Но он также может быть и самым красивым. Работы Грега Данна передают эстетику и изысканность самого загадочного человеческого органа.

Кортикальные колонны

© www.livescience.com

Ранняя работа Данна, состоящая из очень минималистичных композиций. Для вдохновения он использовал изображение из микроскопа, но рисовал все нейроны самостоятельно.

«Ветвление нейронов это почти дзен, я был очень заинтересован на начальном этапе», — сказал он.

Корзина и пирамиды

© www.livescience.com

Данн разработал процесс, включающий в себя напыление чернил на не-абсорбирующую бумагу. Форма бумаги и воздушные завихрения заставляют чернила расплёскиваться так, что они в полной мере передают древовидные связки нейронов.

Золотой кортекс II

© www.livescience.com

Есть определённая степень хаотичности в образцах нейронов, которую трудно передать, рисуя их. «При попытке нарисовать нейроны вручную вы следуете самым разным подсознательным правилам», — сказал Данн.

В отличие от этого, метод напыления чернил отчасти похож на итальянскую кулинарию: вы просто берёте лучшие компоненты, и учитесь управлять ими.

Кортикальная печатная плата

(микротравление золотом по стали)

© www.livescience.com

Более новая работа Данна, созданная с использованием вышеуказанной техники микрогравюры. Такие гравюры он создаёт вместе со своим коллегой Брайаном Эдвардсом. Сначала Данн рисует все нейроны вручную. Потом он помещает изображение в компьютер и обрабатывает его с помощью специальных программ. После чего Данн и Эдвардс создают изображение высокого разрешения, состоящее из заштрихованных линий.

Электронный микрограф микрогравюры

© www.livescience.com

Далее Данн и Эдвардс наносят изображение на металл, используя для этого технику, называемую фотолитографией. Сначала они печатают изображение на прозрачном листе, который затем помещается на светочувствительный материал, покрытый слоем стали. Там, где на листе есть чернила, свет пройти не может. Далее они светят на металл ультрафиолетовой лампой. И на стали возникает гравюра. Затем на поверхность наносится золото.

Анатомические рисунки Нунцио Пачи (Nunzio Paci)

• Что общего между анатомией, искусством и филосифией?
• Что может объединить эти сложные понятия?

Нунцио Пачи (Nunzio Paci)– талантливый художник родом из города Болонье, Италия.

С первого взгляда можно подумать, что произведения художника довольно незаконченные, будто он бросил работу на финишной прямой. Но это не так. Своими не до конца завершенными работами Нунцио показывает жизнь в ходе развития, роста, творения.

Более того, работы художника более напоминают анатомические зарисовки с добавлением живописных деталей. Но первое впечатление обманчиво. Художник рисует свои картины в жанре сюрреализм, гармонично смешивая искусство и науку, рождая новые, изящные и притягательные композиции.

Как стареет иммунитет человека

Когда речь заходит о старости, мы нередко представляем себе организм как набор изношенных частей, которые не в состоянии выполнять свои прямые функции. Для иммунной системы это верно лишь отчасти. Пожилые люди действительно чаще болеют, например респираторными инфекциями, и переносят это тяжелее молодых, но вовсе не потому, что их иммунные клетки и органы не работают. Напротив, они трудятся день и ночь, просто заняты куда более важным делом — борьбой с собственным телом.

Иммунная система животного занята тем, что отвечает на философский вопрос «что есть я?» на практике. Ее основная функция — отличать «я» от «не я», то есть свое от чужого, и это чужое уничтожать. Задача не из легких, особенно если учесть, что в организме человека живут сотни типов клеток, заполненных десятками тысяч молекул, а атаковать его могут сотни паразитов (и это не считая собственные опухоли). Ответ иммунитета обычно звучит так: «Я — это набор знакомых, привычных молекул. То, что я впервые вижу, — это не я».

Стреляю без предупреждения

Самый простой способ распознать врага — составить его фоторобот, примерный список черт, которыми он может обладать. На молекулярном уровне это тоже возможно: наши паразиты от нас эволюционно очень далеки и в их организме есть множество структур, которые не встречаются у нас. Это, например, кутикулы (плотные покровы) многих червей, клеточные стенки бактерий, капсиды (белковые оболочки) вирусов и так далее. В их составе есть молекулы, которые ни при каких условиях не возникают сами по себе в организме человека, это образы патогенности, или PAMP (pathogen-associated molecular patterns). На иммунных клетках человека есть к ним рецепторы — своего рода ориентировки: если рецептор распознал РАМР, значит, в организм проник паразит и в него можно стрелять на поражение.

Иногда рецепторы к образам патогенности есть и на обычных, не иммунных клетках организма. Это нужно, чтобы, например, почувствовать вирус, пробравшийся внутрь клетки, и подать сигнал бедствия.

Но в основном патогенный дозор несут профессионалы — клетки врожденного иммунитета. Это макрофаги, которые специализируются на поедании противника (фагоцитозе), и гранулоциты, которые поливают врага токсичными веществами (паралитическими ядами и свободными радикалами).

Макрофаг гоняется за бактерией

Как только клетка врожденного иммунитета чувствует присутствие врага, она не только готовится к атаке, но и сигнализирует коллегам об опасности, выделяя провоспалительные белки. Они действуют на окружающие иммунные клетки, заставляя их активнее двигаться и производить больше токсинов. Совокупность этих боевых действий называют воспалением.

Помимо охоты за чужаками, иммунные клетки часто подрабатывают спасателями, разбирая завалы в поврежденных тканях и перемалывая (точнее, переваривая с помощью фагоцитоза) осколки внеклеточных молекул и останки клеточных тел. Но, чтобы вовремя среагировать на чрезвычайное происшествие в том или ином органе, им необходимо распознать сигналы собственных клеток, терпящих бедствие. Такими сигналами служат стрессорные молекулы, или алармины, или DAMP (danger-associated molecular patterns), — вещества, которые в норме не покидают пределов клеток и не оказываются в крови, например ДНК и связанные с ней белки, митохондриальные молекулы или АТФ, энергетическая «валюта» клетки.

Набор ориентировок у врожденного иммунитета невелик и способен распознать только ограниченное число молекул. С этой точки зрения очень удобно, что многие алармины похожи по своей структуре на образы патогенности. Например, жиры из внутренней мембраны митохондрий чем-то напоминают жиры из бактериальных оболочек (и это неудивительно, ведь митохондрия — бывшая бактерия). Поэтому иммунные клетки развивают одинаковое воспаление вне зависимости от того, чей труп встретился на их пути — раненого врага или пострадавшего друга. И эта система эффективна, пока ткани не начинают стареть и умирать начинают буквально все подряд.

Специалисты узкого профиля

Система врожденного иммунитета надежна, но работает медленно и неповоротливо. Военные, которым раздали список врагов, оказываются бессильны, когда враг маскируется под мирных жителей (как это делают, например, раковые клетки) или сбривает усы, становясь хоть немного непохожим на свой фоторобот. Чтобы гарантированно вычислить чужака, позвоночные животные обзавелись системой приобретенного иммунитета, которая состоит из высокоспециализированных клеток — лимфоцитов.

Каждый В- или Т-лимфоцит знает в лицо лишь одну молекулу на броне врага — антиген. Встретившись с ним, лимфоцит начинает делиться, создавая собственные клоны. Затем новорожденные солдаты атакуют: В-лимфоциты обстреливают врага антителами, а Т-лимфоциты — разрушают его мембрану, чтобы запустить в противнике апоптоз (в тех случаях, когда враг — клетка).

Одержав победу, лимфоциты никуда не исчезают и остаются жить в организме, превращаясь в клетки памяти. Если тот же враг попробует второй раз сунуться на чужую территорию, Т- и В-клетки отреагируют гораздо быстрее, чем в первый раз: их стало больше и им не нужно размножаться, а можно сразу идти в бой. Именно поэтому, например, человек не болеет столбняком после прививки: вакцина работает как тренажер, запуская образование клеток памяти, и, если столбнячная палочка снова оказывается в крови, лимфоциты уничтожают ее быстрее, чем их хозяин успеет заметить симптомы болезни.

Родиться баобабом

Зависть, возможно, это наимощнейший фактор биологической и социальной эволюции человека. Присядет он в тени, к примеру, баобаба и думу думает: «Когда наше племя пришло сюда, этот старый баобаб стоял, под ним сидел мой прапрадед, и прадед сидел, и дед, и отец. Вот теперь сижу я, и сын будет сидеть, и внук, и правнук. Потом все умрут, или племя уйдет, а дерево все будет жить? Обидно, да!». Завистливый интерес человечества к видам долгоживущим совершенно понятен: вдруг удастся узнать нечто, что позволит и нам жить дольше, как тот же баобаб. Именно поэтому большое внимание ученых привлекает огромное количество природных моделей как замедленного, так и ускоренного старения. И, как при изучении многих других биологических феноменов, чем дальше эти «модели» отстоят от привычных лабораторных животных, тем более удивительные способы решения проблемы старения они используют

Чаще всего термин старение применяется для многоклеточных организмов. Считается, что большинство одноклеточных потенциально бессмертны, так как при размножении они делятся симметрично на два организма, идентичных родительскому. Однако в последнее время даже у некоторых бактерий были открыты процессы неравного деления. Так, обитатель пресноводных водоемов бактерия Caulobacter crescentus делится асимметрично, формируя одну крупную клетку, прикрепленную к субстрату, и мелкую, свободно плавающую в среде. Со временем первая «материнская» клетка замедляет процесс деления, выказывая признаки старения (Ackermann et al., 2003).

У пекарских дрожжей от крупной материнской клетки отпочковываются мелкие дочерние. Сама материнская клетка стареет и после определенного числа клеточных делений погибает.

При размножении у пекарских дрожжей от крупной материнской клетки отпочковываются мелкие дочерние, причем сама материнская клетка, претерпев определенное число делений, погибает. Признаками старения дрожжевой клетки служат увеличение размера, потеря тургора (внутриклеточного давления), удлинение клеточного цикла, ослабление синтеза белка, накопление внехромосомной ДНК и др. (Clay and Barral, 2013). Интересно, что материнские клетки избирательно отдают своим «дочерям» более эффективные митохондрии (органеллы, ответственные за производство энергии в клетке).

У другого вида дрожжей – ​пивных – ​клетки делятся симметрично и потенциально бессмертны, но лишь в благоприятных условиях. При тепловом или окислительном стрессе в одну из дочерних клеток собираются все крупные нефункциональные агрегаты белков – ​такая клетка в последующем погибает (Coelho et al., 2013). Так что даже одноклеточные организмы могут служить важными природными моделями для исследования процессов старения.

У многоклеточных также есть потенциально бессмертные клетки – ​половые, а вот соматические клетки запрограммированы на смерть. Одной из важных черт старения у этих организмов является постепенная утрата стволовых клеток, которые способны к самообновлению и в ходе дифференцировки могут превращаться во все другие виды соматических клеток. Поэтому утрата стволовых клеток очень замедляет или делает невозможным обновление различных тканей.

Как стареет клетка

В настоящее время исследователи все больше задаются вопросом, как происходит старение на уровне одной клетки. Рассмотрим несколько важнейших механизмов, вовлеченных в этот процесс.

Во-первых, это нарушения первичной структуры и эпигенетического (не затрагивающего структуру) статуса геномной ДНК. Огромное количество как внешних, так и внутренних факторов влияют на геном, вызывая множество мутаций ДНК: точечные замены отдельных нуклеотидов, двухцепочечные разрывы, хромосомные перестройки (например, инверсии – ​поворот участка хромосомы на 180°), укорочение концевых (теломерных) районов хромосом и т. д.

Системы репарации (ремонта ДНК) позволяют успешно справляться со многими такими нарушениями – ​от надежности их работы зависит способность организма противостоять естественным повреждениям генома. Ослабление систем репарации неизменно ведет к сокращению продолжительности жизни. Особенно чувствительна к мутагенным процессам ДНК митохондрий, так как процессы репарации в этих клеточных органеллах ослаблены, к тому же для них характерны высокие концентрации активных форм кислорода и других опасных метаболитов.

Компьютерная модель фибрилл, образованных амилоидным пептидом Aβ42, дает представление об организации и составе амилоидных бляшек в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.

Есть много генов, активность которых с возрастом закономерно меняется по причинам, связанным с эпигенетическими изменениями, в частности, с метилированием ДНК, которое препятствует считыванию с нее генетической информации. Так, на сегодня известно около 400 эпигенетических маркеров (сайтов CPG-динуклеотидов), уровень метилирования которых отражает процессы старения организма. У большинства таких генов значение этого показателя с возрастом растет, а их активность, соответственно, падает. К этой группе относятся, например, гены, отвечающие за формирование нервных синапсов и дифференцировку нейроэпителиальных клеток. У других генов уровень метилирования с возрастом, напротив, падает. Эти гены имеют отношение к дифференцировке лейкоцитов и метаболизму нуклеиновых кислот (Horvath, 2013; Thomson, von Holdt, Horvath

В последнее время довольно большая роль в клеточном старении отводится таким эпигенетическим процессам, как модификация гистонов – ​обширного класса белков клеточного ядра, участвующих, в том числе, в упаковке нитей ДНК, а также метилирование (присоединение метильной группы (–CH3) без изменения нуклеотидной последовательности) ДНК (Han and Brunet, 2012).

Вторым важным механизмом старения является накопление белков с неправильной структурой. Агрегация неправильно свернутых белков с образованием амилоидов связана с развитием возрастных прогрессирующих нейродегенеративных расстройств, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона.

В-третьих, при клеточном старении изменяются сигнальные пути – ​молекулярные механизмы, обеспечивающие передачу сигналов внутри клетки. Например, так называемого каскада инсулина / инсулиноподобного фактора роста, который влияет на множество клеточных процессов, таких как энергетический обмен, ответ на стресс и др. Этот путь вовлечен в процессы клеточного старения у широкого круга организмов, включая кишечнополостных, круглых червей, насекомых и млекопитающих.

Что касается окислительного стресса, который, как показано в ряде работ, вносит значительный вклад в процессы старения, то здесь ситуация неоднозначна. Имеются экспериментальные данные, что небольшие «порции» окислительного стресса, получаемые в результате физических упражнений или импульсного голодания, напротив, тренируют антиоксидантные защитные механизмы. И, соответственно, ведут к увеличению продолжительности жизни.

Многоклеточные «кощеи»

Все многоклеточные организмы относятся к так называемым эукариотам – ​организмам с оформленным клеточным ядром. И даже среди этих высших организмов мы сталкиваемся с феноменом полного потенциального бессмертия, характерного для прокариотов (бактерий и архей).

Такие «кощеи бессмертные» встречаются у некоторых типов беспозвоночных животных, лишенных билатеральной симметрии. Например, у гидроидных полипов/медуз из рода Turritopsis.

Представители вида Turritopsis dohrnii считаются бессмертными, потому что не проявляют признаков старения, связанных с возрастом. На «юношеской» стадии они представляют собой неподвижную форму – ​полип, а на следующей стадии полового размножения – ​свободно плавающую медузу. Самое удивительное, что после размножения эти организмы не умирают, а превращаются обратно в незрелых полипов. И такой цикл может повторяться многократно.

Одно из деревьев-долгожителей – сосна остистая межгорная. Продолжительность ее жизни достигает нескольких тысячелетий. © Creative Commons

У этих многоклеточных животных всегда имеются стволовые клетки, способные дифференцироваться в клетки различных тканей и участвовать в регенерации любых органов. Вероятно, именно это и дает им бессмертие. Однако в процессе эволюции у более сложноорганизованных форм эта способность была утрачена, что, скорей всего, было связано с необходимостью бороться со злокачественным перерождением клеток в раковые.

При этом между сложностью организации и продолжительностью жизни прямых связей не обнаруживается. Так, если губки, одни из наиболее примитивных многоклеточных животных, живут до 15 тыс. лет, а киты, относящиеся к млекопитающим, лишь до 200 лет, то не слишком сложно устроенный круглый червь Caenorhabditis elegans вообще не имеет стволовых клеток и живет всего пару недель.

Как бы выглядела анатомия человека со скелетами различных видов животных

Как бы выглядели люди, если бы наши скелеты были бы как у животных? Как бы выглядел человек с панцирем черепахи или с ногами фламинго? Такие фантазии оживают в руках японского художника Сатоши Кавасаки (Satoshi Kawasaki), который с помощью своих необычных иллюстраций сравнивает анатомию человека и животных. Сатоши Кавасаки известен своими подробными художественными изображениями современных и вымерших животных, а также несуществующих животных, которые могли бы появиться на Земле в процессе эволюции. Его иллюстрации могут показаться странными, и даже слегка неприятными, однако это простые для понимания объяснения, которые в простой форме визуализируют особенности строения каждого вида.

Пингвин

Чаще всего панцирь черепах имеет два слоя: внутренний (костный) и наружный (кератиновый). Костная часть образована костными пластинками, сросшимися, как правило, с рёбрами и позвоночником.

Древний предок лошадей, эогиппус, не обладал силой для противостояния хищникам, поэтому единственным его спасением было бегство. В результате центральные когти на мягких лапах начали отвердевать, а остальные пальцы ослабевали. Так в процессе эволюции и сформировались копыта.

Фламинго чаще стоят на одной ноге, находясь в воде, а не на суше. Проточная вода существенно сильнее охлаждает тело, чем воздух. Поджав одну ногу, фламинго пытаются не допустить чрезмерного охлаждения.

Как бы выглядели человеческие ноги 

с костью ноги разных животных

Как формировались представления и знания людей о крови

Рисунок в статье Джеймса Бланделла

«Наблюдения при переливании крови», 1829 год

Зачем наши предки литрами пускали друг другу кровь и как лечились от малокровия? Какое отношение реалистичное изображение ран Христа имеет к еврейским погромам? Чем заканчивались первые опыты по переливанию крови? И на что опирался автор романа «Дракула»?

Казалось бы, для современного человека, принадлежащего к европейской культуре, кровь — это всего лишь биологическая жидкость с набором опреде­ленных свойств и характеристик. На самом деле такой утилитарный взгляд, как правило, свойственен тем, кто имеет медицинское или есте­ственно-научное образование. Для большинства людей никакие школьные уроки анатомии не способны отменить или нейтрализовать мощные симво­лические смыслы, которыми кровь наделяется в культуре. Некоторые мифы, связанные с кровью, уже вышли из обихода, и мы лишь видим их следы в религиозных запретах и терминах родства, в языковых метафорах и поэти­ческих формулах, в пословицах и фольклоре. Другие мифы возникли совсем недавно — и продолжают возникать на наших глазах.

Кровь как гумор

Античная медицина — а вслед за ней арабская и европейская — считала кровь одной из четырех кардинальных жидкостей, или гуморов, наряду с желтой и черной желчью и флегмой. Кровь представлялась самой сбалансированной телесной жидкостью, горячей и влажной одновременно, и отвечала за сан­гвинический темперамент, наиболее взвешенный. Богослов XIII века Винцент из Бове прибегал к поэтическим аргументам и цитировал Исидора Севиль­ского, чтобы доказать сладость крови и ее превосходство над прочими гуморами: 

«На латинском кровь (sanguis) называется так, поскольку она сладка (suavis)… те, в ком она преобладает, любезны и обворожительны» .

До определенного времени болезни считались следствием нарушения гармо­нии жидкостей в организме. Кровь была опасна скорее своим избытком, чем недостатком, и дошедшие до нас документы с историями больных гораздо чаще говорят о полнокро­вии, чем о малокровии.

Некоторые историки связы­вают «болезни избытка» с экономи­ческим и социальным статусом больных, ведь к врачам могли обращаться лишь состоятельные люди, тогда как простона­родье лечилось у других специалистов и от других болезней. В свою очередь, излишнее полнокровие таких больных объяснялось их образом жизни и чересчур изобильной пищей.

Схема кровопускания из «Книги природы»

Конрада Мегенбергского. 1442–1448 годы

Cod. Pal. germ. 300 / Universitätsbibliothek Heidelberg

Схема кровопускания у лошади.

Индийская миниатюра. XVIII век

Wellcome Collection

Врач готовится к кровопусканию.

Копия картины Рихарда Бракенбурга. XVII век

Wellcome Collection

Кровопускание из ноги.

Неизвестный художник по рисунку Оноре Домье. XIX век

Wellcome Collection

Монахиня пускает кровь больной. Гравюра

Wellcome Collection

Инструменты для кровопускания. XVIII век

Wellcome Collection

Основные лечебные манипуляции гуморальной медицины были нацелены на выведение лишних жидкостей наружу. Врачи прописывали своим подопечным желчегонные и потогонные отвары, нарывные пластыри и кровопускания. Арабские и европейские медицинские трактаты сохранили схемы человеческого тела с подробными указаниями, откуда следует пускать кровь при различных заболеваниях. При помощи ланцета, пиявок и банок хирурги и цирюльники (именно они, занимавшие более низкое место в иерархии медицинских профессий, непосредственно выполняли врачебные рекомендации) извлекали чашками и тарелками кровь из рук, ног и затылка.

С середины XVII века веносечение периодически вызывало сомнения и критику, однако полностью оно не исчезло даже после распространения биомедицины и ее официального признания. Другие практики, связанные с гуморальными представлениями о крови, в ходу до сих пор — от «разогре­вающих» горчичников или гусиного жира при простуде до банок, которые широко использовались в советской медицине и советских же практиках самолечения. В современной биомедицине банки считаются то ли плацебо, то ли альтернативной техникой, но в Китае и Финляндии они по-прежнему сохраняют репутацию укрепляющего, расслабляющего и обезболивающего средства.

Для восполнения недостатка крови использовались другие средства. Галенова физиология  помещала центр кроветво­рения в печень, где пища перерабаты­валась в телесные жидкости и мышцы, — таких взглядов европейские медики продолжали придерживаться примерно до XVII века. Кроме того, существовало представление о так называемом «нечувствительном испарении», которое можно условно отождествить с кожным дыханием.

Эту доктрину, восходящую к греческим сочинениям, сформулировал в начале XVII века падуанский врач, корреспондент Галилея Санторио Санторио. С его точки зрения, через кожу незаметно для человека испарялась внутренняя влага, извлекаемая телом из пищи и напитков. В обратную сторону это тоже работало: раскрывшись, кожные и внутренние поры («скважины») впитывали наружные частицы воды и воздуха. Поэтому недостаток крови предлагалось восполнять питьем свежей крови животных и людей и ваннами из нее же. Например, в 1492 году ватиканские медики тщетно пытались вылечить папу Иннокентия VIII, давая ему питье из венозной крови трех здоровых юношей.

Кровь Христова

Якопо ди Чоне. Распятие.

Фрагмент. 1369–1370 годы

National Gallery / Wikimedia Commons

Гертген тот Синт Янс. Муж скорбей.

Около 1485–1495 годов

Museum Catharijneconvent / Wikimedia Commons

Рядом с прагматическими представлениями о крови как гуморе существовала разветвленная символика крови, соединявшая языческие и христианские воззрения. Медиевисты отмечают, что казнь через распятие приводила к смерти от удушья и обезвоживания, но не от потери крови, и в раннем Средневековье это было хорошо известно.

Уникальные бактерии пустыни Атакама в Чили

Высушенная в Чили пустыня Атакама когда-то считалась мертвой зоной, но в ней скрываются огромные богатства, которые могут помочь нам справиться с серьезной угрозой здоровью людей. Сложно представить это, глядя на эти пустынные пейзажи.

Казалось бы, как могут быть связаны между собой борьба с различными заболеваниями и самая засушливая пустыня в мире? Но если верить Майклу Гудфеллоу, микробиологу из Университета Ньюкасла, именно экстремальные условия этой пустыни могут помочь людям.

Роль пустыни

Ученые считают, что благодаря суровым условиям жизни у живых организмов формируются соответствующие механизмы адаптации. По мнению Гудфеллоу, бактерии в такой агрессивной среде выживают за счет создания новых химических структур, которым можно было бы найти применение в медицине.

В 2008 году он получил образцы почвы, взятый из самого засушливого района пустыни, где осадки на выпадали на протяжении сотен тысяч лет. К удивлению ученого, в этих образцах была обнаружена разнообразная популяция бактерий, что послужило толчком для десятилетнего исследования микроорганизмов пустыни.

Научные исследования

Больше всего внимание ученых привлекли спор-продуцирующие актинобактерии. Они выделяют органические химические соединения, которые являются вторичными метаболитами, обеспечивающими защиту от других микроорганизмов. Это не первое открытие подобного рода. Аналогичные свойства были обнаружены у streptomyces griseus. Вырабатываемое ими химическое вещество послужило лекарством от туберкулеза.

Особенности открытия

Обнаруженные пустынные актинобактерии, изучением которых занимался Гудфеллоу со своими коллегами, также вырабатывают полезные химические вещества. Согласно результатам исследований, полученным в 2018 году, было выделено 46 новых молекул со свойственными им антибиотическими, противовирусными или противоопухолевыми свойствами. То есть благодаря пустыне можно создать новые антибиотики.

Жизнь на грани

Места, подобные Атакаме, ученые называют «экстремобиосфера». Это области с высоким уровнем засушливости, ультрафиолетового излучения, pH или давления, где жизнь практически невозможна. В подобных местах ученые обнаруживают бактерии, которые умудряются выживать в условиях, которые на первый взгляд совершенно непригодны для жизни. Подобные открытия были сделаны на дне Марианской впадины, где давление в 700 раз больше, чем на поверхности. Или под толщей 400-метрового льда Антарктики.

Помощь бактерий

Благодаря этим исследованиям изменились взгляды ученых на выживаемость в экстремальных условиях. Кроме того, особый интерес к этому вопросу связан с ростом устойчивости микроорганизмов к используемым антибиотикам.

Анатомические опыты Хуана Гатти

Аргентинец Хуан Гатти (Juan Gatti) прежде всего известен публике как фотограф и графический дизайнер, часто сотрудничающий с культовым испанским режиссером Педро Альмодоваром. В свое время он был арт-директором Vogue Italia и приглашенным фотографом для календаря Pirelli. Но мало кто знает, что Хуан Гатти является еще и потрясающим иллюстратором. Его красочная серия работ  "Естественные науки" с человеческими телами, где видны каждая пульсирующая артерия и вена, экзотическими животными и растениями напоминает райский сад, в котором человек находится в гармонии с природой и самим собой.

Послания землян инопланетянам

С середины XX века человечество предприняло несколько попыток знакомства с инопланетными цивилизациями. Мы отправили в космос радиосообщения и пластинки на борту кораблей, и сегодня некоторые из них уже покинули пределы Солнечной системы. Интереснее всего в них — логика, по которой подбиралось их содержимое: возможно, она скажет о человечестве гораздо больше, чем все фотографии, записи и чертежи, вместе взятые.

Первая попытка: «Мир, Ленин, СССР»

Первое в истории радиопослание землян ко внеземным цивилизациям было отправлено в ноябре 1962 года из Евпаторийского центра дальней космической связи. Оно гласило: «Мир. Ленин. СССР». Ученые использовали мощный передатчик, который работал на волне 39 см; адресатом сигнала стала планета Венера, которая отразила его, что позволило проверить работоспособность радиолокатора. В 1966 году из центра Евпатории через Венеру совместно со специалистами из Великобритании советские ученые отправили еще одно сообщение: «СССР. Англия. Дружба».

Сегодня короткое (и, вероятно, нечитаемое) первое межзвездное письмо человечества движется в направлении оранжевого гиганта HD 131336 в созвездии Весов. Расстояние до этой звезды — 2 млн. 158 тыс. световых лет. На данный момент из них радиосигнал преодолел 52 световых года. Примечательно, что именно в созвездии Весов располагается звезда Глизе 581, вокруг которой вращаются три условно пригодные для жизни экзопланеты. Самая интересная из них — открытая в 2007 году Глизе 581 с: здесь ускорение свободного падения составляет 1,6 g, а температура поверхности колеблется между +3 и +40⁰C.

Большое радиописьмо: послание «Аресибо»

16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико в честь открытия мощного радиотелескопа ученые отправили первое крупное и по-настоящему информативное радиопослание внеземным цивилизациям. Оно было разработано Фрэнком Дрейком — автором знаменитого уравнения, позволяющего в теории подсчитать количество развитых цивилизаций в галактике, — и Карлом Саганом — американским пионером в области экзобиологии, астрономом, чья деятельность дала толчок развитию проекта по поиску внеземного разума SETI.