Драконы Эдема
Шрифт:
Но для чего нужен сон? Не вызывает сомнения, что, когда мы бодрствуем слишком долго, в нашем теле вырабатываются нейрохимические вещества, которые в буквальном смысле заставляют нас заснуть. У животных, лишенных сна, такие молекулы находятся в спинно-мозговой жидкости, и если спинно-мозговую жидкость животных, лишенных сна, ввести животным, которые находятся в состоянии полной активности, то они немедленно засыпают. Очевидно, для существования такого явления, как сон, должны быть какие-то важные причины.
Общепринятый ответ, который можно получить и от физиологии, и от народной медицины, состоит в том, что сон имеет восстановительное действие: он дает возможность организму отдохнуть от дневных умственных и физических забот. Но достаточно убедительных свидетельств в пользу этой точки зрения, кроме ее правдоподобности с позиций здравого смысла, нет. Более того, это утверждение вызывает некоторые недоуменные вопросы. Например, известно, что во время сна животные особенно беззащитны. Правда, большинство зверей спит в гнездах, пещерах, горах, дуплах деревьев или в иных укромных местах. И тем не менее
Если бы не существовало какой-то исключительно сильной биологической потребности в сне, естественный отбор дал бы возможность развиться тем животным, которые не спят. В то время как некоторые животные — двупалый ленивец, броненосец, опоссум, летучая мышь — спят по девятнадцать — двадцать часов в сутки, во всяком случае во время сезонной спячки, есть и другие животные — обычная землеройка и дельфин Далля, — которые спят исключительно мало. Встречаются также и люди, которым достаточно всего от одного до трех часов, чтобы выспаться. Они поступают на вторую или даже третью работу, бодрствуют ночью, в то время как их супруги валятся от усталости, и вообще ведут активную, наполненную и деловую жизнь. Прослеженные истории некоторых семей позволяют предполагать, что подобная особенность передается по наследству. Известен случай, когда отец и его маленькая дочь оба получили это благословение или проклятие судьбы к полному ужасу жены, которая впоследствии развелась со своим мужем по причине несовместимости нового, ранее не рассматривавшегося судом типа. Опека над дочерью при этом была поручена отцу. Такие примеры свидетельствуют, что гипотеза о восстановительной функции сна, во всяком случае, не отражает картину полностью.
Но сон возник в отдаленные времена. Электроэнцефалограммы показывают, что сон — наше общее свойство со всеми приматами, почти со всеми другими млекопитающими и птицами, быть может, оно восходит даже к рептилиям. Височная эпилепсия и сопровождающее ее состояние бессознательного автоматического поведения могут быть вызваны у некоторых людей, если электрическим током частотой несколько герц раздражать миндалину, которая находится в глубине под височной долей коры головного мозга. Известно, что у больных эпилепсией приступы, очень похожие на сон, могут быть вызваны при езде на автомобиле вдоль дороги, огороженной штакетником, во время восхода или захода солнца — при определенной скорости движения планки штакетника создают мелькание света той критической частоты, которая вызывает подобные припадки. Циркадные ритмы, то есть дневные циклы физиологических функций, есть даже у таких простых существ, как моллюски. Поскольку состояние, в известном смысле напоминающее сновидение, может быть вызвано электрическим раздражением других лимбических участков, расположенных под височными долями коры головного мозга, как об этом пойдет речь ниже, центры, вызывающие сон и сновидения, не могут находиться слишком далеко друг от друга в мозге.
Рис. 13. Характер ЭЭГ нормального человека во время бодрствования, сна и сна со сновидениями
Согласно последним исследованиям, оба типа сна — со сновидениями и без них — зависят от образа жизни животного. Труетт Аллисон и Доменик Сикчети из Йельского университета обнаружили, что в среднем хищники видят сны намного чаще, чем их жертвы, которые, напротив, с большей вероятностью спят без сновидений. Эти исследования были проведены лишь на млекопитающих и относятся только к различиям между видами, а не к различиям внутри одного вида. Во время сна со сновидениями животное практически обездвижено и совершенно не реагирует на внешние раздражения. Сон без сновидений значительно менее глубокий, и мы все являлись свидетелями того, как кошки и собаки поднимают уши на звук, когда кажется, что они крепко спят. Принято думать, что, когда собаки во сне перебирают лапами, как будто на бегу, им снится охота. Тот факт, что глубокий сон со сновидениями редко посещает жертв хищников, сегодня кажется очевидным результатом естественного отбора. Однако существа, которые сегодня в большинстве своем являются жертвами, могли произойти от хищников, и наоборот. Кроме того, хищники — обычно животные с большей абсолютной величиной массы мозга и отношением массы мозга к массе тела, чем их жертвы. Есть какой-то смысл в том, что сегодня, когда сон весьма сильно эволюционировал, глупые животные значительно реже бывают обездвижены глубоким сном, нежели умные. Но зачем им нужно спать так глубоко? С какой стати вообще развилось состояние столь глубокой обездвиженности?
Быть может, один полезный намек касательно первоначальной функции сна следует из того факта, что дельфины, киты и другие живущие в воде млекопитающие обычно спят очень мало. Между тем в океане нет места, где бы можно было спрятаться. Не может ли быть так, что функция сна состоит не в том, чтобы увеличить уязвимость животного, а в том, чтобы ее снизить? Уилси Уэб из Флоридского университета и Рэй Меддис из Лондонского университета предполагают, что дело обстоит именно таким образом.
Форма сна каждого организма исключительно приспособлена к экологии данного животного Возможно, животные, которые слишком глупы для того, чтобы по своей инициативе замереть, когда им грозит особая опасность, обездвиживаются неумолимой силой сна. Это становится особенно очевидным по отношению к молодым хищникам:
Гипотеза обездвиживания кажется особенно подходящей в свете того, что известно об эволюции млекопитающих, которые возникли в ту эпоху, когда на Земле преобладали шипящие и грохочущие рептилии, похожие на ночные кошмары. Но почти все рептилии — холоднокровные, и потому по ночам они всюду, кроме тропиков, вынужденно обездвижены. [ 31 ] Млекопитающие же теплокровны и способны функционировать ночью. Нетропическая ночная экологическая ниша в триасовом периоде, около двухсот миллионов лет назад, вероятно, была почти свободна. Гарри Джерисон предположил, что эволюция млекопитающих сопровождалась развитием слуха и обоняния, позволявших узнавать предметы и расстояния ночью (в те времена различные варианты этих органов чувств, которые сегодня выглядят вполне обычными, казались необычайно сложными и громоздкими), а также что лимбическая система развивалась под воздействием необходимости обрабатывать огромное количество данных, поставляемых этими вновь образовавшимися органами чувств. (Большая часть переработки зрительной информации у рептилии осуществляется не в мозге, а непосредственно на сетчатке глаз; аппарат оптического преобразования в новых областях коры головного мозга — это уже значительно более позднее приобретение эволюции.)
31
Роберт Баккер, палеонтолог из Гарвардского университета, полагает, что, во всяком случае, некоторые из динозавров были теплокровными. Но даже и они, скорее всего, не были так нечувствительны к дневному изменению температуры, как млекопитающие, и выходили «на люди» лишь по ночам.
Вероятно, для ранних млекопитающих было жизненно важно уметь неподвижно лежать где-то в потаенном месте все дневные часы, когда на Земле царили хищные рептилии. Перед моим мысленным взором встают картины позднего мезозоя — днем беспокойно спят все млекопитающие, а ночью — все рептилии. Но ночью даже самые небольшие плотоядные протомлекопитающие представляли собой реальную угрозу для холоднокровных рептилий и особенно для их яиц.
Судя по объему их черепов (см. рис. 4), динозавры по сравнению с млекопитающими были поразительно глупы. Вот некоторые из хорошо известных примеров: тиранозавр (Tyrannosaurus rex) обладал объемом мозга около 200 кубических сантиметров (см3), брахиозавр (Brachisaurus) — 150 см3, трицератоп (Triceratops) — 70 см3, диплодок (Diplodocus) — 50 см3, стегозавр (Stegosaurus) — 30 см3. Ни один из них не приблизился к шимпанзе по абсолютной величине массы мозга. Стегозавр, весивший две тонны, был, наверное, намного глупее кролика. Если же принять во внимание огромную массу динозавров, то крошечность их мозгов с особой силой бросается в глаза: тиранозавр весил 8 тонн, диплодок — 12, брахиозавр — 87. Отношение массы мозга к массе тела у брахиозавра была в десять тысяч раз меньше, чем у человека. Как акулы имеют самый большой мозг по отношению к массе своего тела среди всех рыб, так и плотоядные тиранозавры обладали относительно большим мозгом, чем травоядные, диплодоки и брахиозавры. Я убежден, что тиранозавр представлял собой эффективную и устрашающую машину убийства. Но, несмотря на весь свой пугающий вид, динозавры оказывались беззащитными перед такими старательными и сообразительными врагами, как ранние млекопитающие.
Нарисованная нами картинка из мезозойской жизни имеет ярко выраженный «вампирический», кровавый характер: плотоядные рептилии охотятся за спящими умными млекопитающими днем, а плотоядные млекопитающие охотятся за глупыми неподвижными рептилиями ночью. Хотя рептилии и зарывали свои яйца, едва ли они активно защищали и их, и вылупившихся из них детенышей. Известно очень немного случаев подобного поведения даже у современных рептилий, да и вообще трудно представить себе тиранозавра, сидящего на гнезде с яйцами. По этим причинам млекопитающие и могли выиграть первобытную войну вам пиров, — по крайней мере, некоторые из палеонтологов полагают, что вымирание динозавров было ускорено поеданием яиц рептилий ранними млекопитающими в ночное время. Два куриных яйца на завтрак — вот и все, что осталось нам от меню древних млекопитающих, во всяком случае это все, что видно поверхностному наблюдателю. [ 32 ]
32
Действительно, птицы, почти наверное, — главные из ныне живущих на Земле наследников динозавров.
Самыми умными динозаврами с точки зрения отношения массы мозга к массе тела были птицеящеры (Saurornithoidos), масса мозга которых составляла 50 граммов, в то время как масса тела их равнялась 50 килограммам, что ставит их на приведенной в гл. 2 схеме (см. рис. 5) рядом со страусом. Они и на самом деле напоминали страусов. Изучение окаменелых остатков их черепов может быть весьма поучительным. Вероятно, они охотились на некрупных животных и пользовались четырьмя пальцами своих рукообразных отростков для самых различных целей.