Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени
Шрифт:
Этот труд прочел еще один одержимый, Генри Сорби из Шеффилда (он всюду возил за собой свою мать и так никогда и не женился), и был потрясен методикой Николя и обнаруженными им пустотами в горной породе. Впоследствии этот ученый заложил основы микроскопической петрографии и был первым человеком, который «принес микроскоп в горы». Сорби интересовали минералы сами по себе, а не окаменелые растения, которые могли в них попасться. В 1849 году, взяв на вооружение метод изготовления срезов Николя (геологи называют их шлифами) и призму, он принялся исследовать гранит — ценнейший источник сведений об истории вулканических пород. Ранее Сорби тщательно изучал процессы осаждения песка и ила в вихревых течениях, так что теперь он использовал методы Николя, чтобы проанализировать характерные узоры в камне и узнать, как именно формировались осадочные горные породы. Исследуя микрополости, он научился определять, под действием
В 1864 году, ознакомившись с действием спектрометра 86 — 105 , 198 , Сорби скомбинировал этот прибор с микроскопом и таким образом изобрел микроспектроскоп. Этот прибор он использовал для изучения растворов неизвестных веществ в воде, просвечивая их и пропуская свет сквозь призму. Материалы в изучаемых веществах поглощали световые волны определенной длины, и в результате спектр, видимый через призму, содержал неосвещенные черные вертикальные полосы в тех точках спектра, где в нормальных условиях был бы цвет с соответствующей длиной волны. По этим линиям он определял, какой материал в веществе поглощает свет.
Такие исследования Сорби проводил со многими веществами, в том числе органическими ядами, птичьими яйцами, растениями, водорослями, человеческими волосами, грибами и копотью. В 1867 году его внимание привлекли осенние листья, он решил выяснить, почему они меняют свой зеленый цвет на желтый или красный. Он обнаружил, что все дело в веществе, которое образуется только осенью, когда зеленый хлорофилл в листьях разлагается от недостатка солнечного света. Это желто-красное вещество Сорби назвал каротином (он придает моркови [4] ее характерный цвет). Выяснилось, что каротин отвечает за желтую и красную пигментацию у всех растений и животных. Перья фламинго, панцири крабов, абрикосы, томаты и яичные желтки — во всем был обнаружен каротин. Затем, в 1876 году благодаря стараниям немецкого профессора Франца Болля каротин был найден и в человеческом глазе.
4
От лат. carota — морковь. Примеч. перев.
В 1873 году, когда Болль еще жил в Берлине и занимался физиологией электрических рыб, ему поступило предложение, от которого невозможно было отказаться, — возглавить лабораторию сравнительной анатомии в университете Рима. Тремя годами позже, исследуя сетчатку лягушки, Болль обнаружил, что под воздействием сильного света красный пигмент сетчатки обесцвечивался. В том же году он отправился в Берлин и продемонстрировал этот феномен старшим товарищам, в том числе Герману фон Гельмгольцу 87 — 233 и Эрнсту Прингсхайму 88 — 279 . После беседы с Гельмгольцем Болль решил выяснить, почему же обесцвечивается красный пигмент в глазной сетчатке (позже его назовут родопсином). Под микроскопом Болль обнаружил, что потеря красного цвета связана с тромбоцитами внешнего слоя глазных палочек. Поскольку у ночных животных эти ткани красного цвета, а у ведущих дневной образ жизни — белые, Болль посчитал, что красный цвет исчезает под действием света, а в темноте некий «питательный элемент» восстанавливает его. Позже будет установлено, что этим питательным элементом является разновидность каротина, и его дефицит сдерживает выработку зрительного пурпура (родопсина), что ведет к слепоте. Этот аспект диетологии станет очевиден благодаря странному поведению кур на острове Ява.
Беду, которая приключилась с курами, заметил молодой врач, голландец Христиан Эйкман. Он находился на Яве в составе армейской комиссии по расследованию причин бери-бери, тропической болезни, подтачивавшей здоровье членов голландской колониальной администрации. В 1886 году комиссия была убеждена, что бери-бери вызвана какой-то инфекцией. Собрав нужные сведения, комиссия вернулась на родину, а Эйкман остался на Яве заведовать медицинской школой. Однажды он обратил внимание на странное обстоятельство: куры на территории больницы своей шатающейся и неустойчивой походкой навевали ассоциации с симптомами бери-бери у людей. Эйкман ничего не стал предпринимать, а в один прекрасный день
Ответ на этот вопрос дала Первая мировая война. В этот период восемьдесят процентов зерна поставлялось из США. К весне 1917 года немецкие субмарины топили в океане такое количество судов с продовольствием (к тому моменту было потеряно около двух миллионов тонн груза), что британских запасов зерна хватило бы только на три-четыре недели. В связи с этим 1 января 1918 года правительство вынужденно ввело карточную систему. Готовясь к этой мере, Лондонское королевское общество рассчитало, что среднему человеку для того, чтобы выжить, необходимо в день около четырех тысяч калорий. Исходя из этой цифры, были рассчитаны нормы мяса, масла, маргарина и других продуктов. Ключевым был вопрос — обеспечивал ли этот набор продуктов здоровое питание?
Этой проблемой заинтересовался химик Фредерик Гоуленд Хопкинс, который раньше отличился изучением пигментации крыльев у бабочек-лимонниц. Так как одним из важных моментов в этом процессе было действие мочевой кислоты, Хопкинс поднаторел в вопросе и пошел дальше — исследовал связь питания и состава мочи. До открытия пищевого белка оставался только один маленький шаг.
В 1911 году после серии экспериментов над крысами Хопкинс публикует работу «Эксперименты, иллюстрирующие значение дополнительных факторов питания в нормальной диете». Открытие Хопкинса (за которое они с Эйкманом получили Нобелевскую премию) состояло в том, что подопытные крысы, получавшие даже больше пищи, чем им требовалось, но лишенные молока, умирали. «Дополнительным фактором питания», содержащимся в молоке, оказался белок триптофан. Во время войны, участвуя в работе комитета Королевского общества по нормированию продовольствия, он рассмотрит проблему факторов питания более широко. В 1919 году комитет опубликует доклад, содержащий новый термин «Практическое значение витаминов».
Хопкинс изучал в частности маргарин — в связи с важностью этого продукта в условиях дефицита. Он выявил, что в процессе его производства значительно сокращается содержание витамина A. В результате на полках магазинов появился маргарин, искусственно обогащенный этим витамином. Это была первая из череды витаминных добавок в пищу, которые появлялись на протяжении последующих десятилетий по мере открытия новых витаминов (их просто называли по алфавиту, поскольку точный состав не был изучен до конца). В наши дни практически все продукты обогащаются витаминами и, подобно тому первому маргарину, преподносятся как более вкусные и более полезные, чем натуральные.
Всякое улучшение вкуса еды, как правило, становится популярным. Так было и в Средние века. Одно из таких улучшений изменило ход всей истории…
5
Маринованные огурчики
Рынок играет важнейшую роль в паутине перемен. Если много людей хотят остреньких маринованных огурчиков и готовы платить за них любые деньги, найдутся и те, кто съездит за тридевять земель, чтобы их привезти. Перец, корица и другие приправы, которые мы, не задумываясь, выкидываем в мусорное ведро, в прежние времена стоили огромных денег.
На страсть к специям в средневековой Европе непосредственно повлияла система наследования титулов и земель в XI веке. Жизнь тогда была неспокойной, и, чтобы обеспечивать безопасную передачу поместий по наследству, закон закреплял право наследования за старшим сыном в семье. Земля была главным источником благосостояния, так что для младших сыновей одним из немногих способов как-то реализоваться в жизни становилось служение церкви. Те же, кому не удалось стать клириками, имели в запасе много свободного времени и часто попадали в плохие компании. Первым способом обуздать буйство и хулиганство таких младших отпрысков стали рыцарские поединки. Участвуя в турнирах, безземельные сквайры могли заработать достаточно, чтобы немного поправить свои дела. Для вступления в рыцарское сословие достаточно было обладать скромным имуществом, которое добывалось на ристалище: доспехи, меч, седло и другие мелкие атрибуты рыцарства. Все, что требовалось, чтобы завладеть такой нехитрой собственностью, — повергнуть наземь (или убить, в зависимости от правил поединка) того, у кого эти вещи были.