Мне отмщение…

13 августа 1521 года Кортес двинул свой отряд на штурм осажденного Теночтитлана. Испанцы подвигались вперед буквально метр за метром. Как позднее Кортес сообщал королю Карлу Пятому, «на улицах Теночтитлана не было места, куда бы поставить ногу, не наступая на тело ацтека». Штурмующие сожгли дворец Куаутемока, но этот последний ацтекский царь упорно отказывался вступить в переговоры, и тогда испанцы пошли в последнее наступление. К рассвету город был взят. Из всего населения столицы уцелело лишь несколько тысяч человек. Куаутемок с его женой, дочерью покойного Монтесумы, был схвачен и приведен к Кортесу. Он был объявлен низложенным. В этот день огромная ацтекская империя окончательно перешла во владение испанского короля. Потоки золота и серебра из мексиканских рудников хлынул в Европу, позволив Карлу Пятому оплачивать свои многочисленные войны.

В массовой памяти завоевание Мексики осталось навеки связанным с именем Кортеса. Но в действительности этой победой испанцы были обязаны не только Кортесу, огнестрельному оружию и пушкам, как пишут учебники истории, но также вождям многих крупных районов страны, которые платили регулярную дань ацтекским императорам и были недовольны этим зависимым положением. Огромная империя не имела внутреннего единства и потому легко распалась. Но подлинная ее трагедия была еще впереди. Эта трагедия растянулась на столетие и вплоть до наших дней оставалась исторической загадкой: по какой причине население мексиканской империи, которое ко времени испанского завоевания составляло 25 миллионов жителей, спустя всего 100 лет сократилось до 1 миллиона?

Конечно, испанское завоевание разрушило все прежние устои и сопровождалось насильственной христианизацией и жестокими расправами. Но одно это не может объяснить такое стремительное вымирание целой страны. Там, где речь идет об убыли десятков миллионов за считанные десятилетия, непременно виновны либо войны, либо эпидемии. После испанского завоевания войн на территории Мексики в 16-веке не было; но эпидемии были – хроникеры зафиксировали их, а в народной памяти они запечатлелись как «коколитцли», или «мор». То было нечто похожее на европейскую чуму 14 века, но в Мексике это бедствие повторилось дважды - в 1545 и в 1576 годах. Первая вспышка эпидемии унесла, по современным оценкам около 80% (!) населения страны: из 25 млн осталось в живых всего 5. Вторая эпидемия снова уменьшила это число впятеро. То была одна из страшнейших демографических катастроф в истории.

И вплоть до наших дней ученые не могли разгадать ее биологическую причину. Но вот недавно группа исследователей во главе с эволюционным генетиком Иоганном Краузе из отделения истории Института Макса Планка в Германии произвела первое серьезное изучение ДНК людей, погибших в ходе этих эпидемий. Институт Макса Планка известен в научном мире как колыбель всех новейших методов исследования древних ДНК (именно здесь работает группа знаменитого Сванте Пээбо), так что не случайно именно ее ученые первыми взялись за решение «мексиканской загадки». Краузе и его коллегам удалось выделить ДНК из зубов 29-ти трупов, найденных в одном из захоронений в Южной Мексике и расшифровать эти ДНК. 24 из них оказались принадлежащими людям, погибшим между 1545 и 1550 годами. В некоторых из этих ДНК были обнаружены гены, характерные для бактерии Сальмонелла. Это было подтверждено сопоставлением с несколькими тысячами бактериальных геномов, известных сегодня науке. Еще более детальный анализ этих обломков бактериальной ДНК позволил реконструировать геном бактерии, вызвавшей мексиканскую эпидемию. Он совпал с геномом т.н. Сальмонеллы энтерика, впервые расшифрованным в 2009 году. Эта разновидность Сальмонеллы вызывает болезнь, подобную тифу, и при отсутствии лечения убивает 10-15% инфицированных ею людей.

Однако история мексиканской загадки на этом не кончается. Настоящую точку в ней поставила появившаяся вскоре после статьи Краузе и его коллег работа группы микробиолога Марка Ахтмана из университета в Ковентри (Великобритания). Эта группа выделила бактериальный геном из останков женщины, похороненной примерно в 1200 году на кладбище в Трондхайме (Норвегия). Расшифровка этого генома показала, что женщина умерла от редкой сегодня разновидности Сальмонеллы, близкой к той «паратифозной», которую нашел Краузе в Мексике. Учитывая, что некоторые люди, зараженные этим видом Сальмонеллы, могут оставаться здоровыми, можно сделать напрашивающийся вывод, что болезнь, гулявшая по ранней средневековой Европе за 300 лет до испанского вторжения в Мексику, была занесена туда именно из Европы, какими-нибудь испанцами-носителями Сальмонеллы энтерика. Это, конечно, не прямое доказательство, но такой вывод представляется весьма правдоподобным, тем более, что обычно эта бактерия передается через фекалии, а в разоренной испанским завоеванием Мексике санитарные условия должны были способствовать распространению заразы.

Но дурные поступки, как известно, порой наказуются. Кажется, отмщение имело место и в случае мексиканской эпидемии и даже предшествовало ей, как своего рода знамение. В 1495 году во французских войсках, осаждавших тогда Неаполь, стала гулять жуткая болезнь. Человек покрывался волдырями с ног до головы, потом с него сползала кожа, начинали отваливаться куски мяса, и он умирал за считанные недели. По некоторым данным, эту болезнь занесли в армию испанские наемники, среди которых были и бывшие матросы Колумба. Поскольку они принесли ее из субтропических районов новооткрытого континента, у европейцев, жителей умеренных широт, не было к ней иммунитета. К концу 15 века от неведомой болезни умерли пять миллионов человек, а в следующем столетии она стала главной причиной смертности в Европе. И тогда же она получила свое нынешнее название - сифилис.

                                      И шмель на выучку горазд

Профессор Лондонского университета Ларс Читка так сформулировал главный вывод из открытия своих учеников: «Наше открытие вогнало последний гвоздь в гроб утверждений, будто маленький по размеру мозг имеет ограниченные поведенческие способности и обладает лишь самыми простейшими возможностями обучения».

Представляется, что профессор Читка несколько преувеличил достижения своей группы. Несколько лет назад мне доводилось описывать на этих страницах поведение маленькой рыбки, именуемой «брызгуном». Эта рыбка, в соответствии со своим названием, охотится с помощью брызгания: она выпускает в летящее над водой насекомое струйку воды из рта, а потом спешит к тому месту, где насекомое - по расчетам рыбки – должно упасть в воду, чтобы успеть съесть его, пока не затонуло. Ученые, которые занялись тогда исследованием вычислительных способностей этой рыбки, пришли к ошеломительным выводам: во-первых, она не ошибается в самых сложных случаях, а во-вторых, все ее расчеты по сбиванию движущейся цели и определению места ее будущего падения выполняются крохотным участком мозга, содержащим всего 6 (шесть!) нейронов.

Так что, думается, пресловутый «последний гвоздь», о котором говорит профессор Читка, был вбит уже давно. Что, однако, нисколько не снижает значения работы самого профессора и его студентов, которые продемонстрировали другие замечательные возможности маленького мозга, научив всем нам известных шмелей играть …  в футбол!

Эксперимент был подсказан более ранними опытами, в которых ученые показали, что пчелы способны использовать ниточку или проволочку, чтобы подтянуть к себе желанный объект. Таким объектом был цветок с нектаром, к которому невозможно было подлететь, не подтянув его к себе за ниточку, на которой он был привязан. Убедившись, что пчелы успешно справляются с этой задачей, исследователи перешли к более сложному эксперименту, в котором проверялась способность шмелей научиться добывать пищу с помощью совершенно чуждого им искусственного объекта и совершенно чуждыми им методами. Пищей был сахар, которым были обмазаны края круглого отверстия в в пластмассовой пластине. А «объектом» был шар, который нужно было найти на пластине, притащить в отверстие и вкатить в него – в точности задание футболиста.

Шмели предварительно были распределены по трем группам. Одна группа перед началом эксперимента наблюдала, как эту задачу выполняет заранее натренированный экспериментаторами шмель. Другая наблюдала, как шар втягивается в отверстие невидимым магнитом. Третьей показывали тот же шар уже внутри отверстия. Шмели первой группы обучались находить нужный шар и загонять его в отверстие лучше всех других. Шмели, наблюдавшие действие магнита, тоже научились сами проделывать этот «фокус», но их обучение заняло больше времени и результаты были не такими эффективными, как в первой группе. Наименее эффективными оказались попытки обучения в третьей группе.

Фотография шмеля в обнимку с его «футбольным мячом» действительно впечатляет, но это, оказывается, не предел возможностей пчелиного обучения. Подобно брызгуну, шмели первой группы немало удивили специалистов, когда стали варьировать полученные навыки. Когда экспериментаторы обучали шмеля, предназначенного быть будущим «тренером» других шмелей, они учили его всегда брать самый дальний от отверстия шар (для этого два других шара, поближе, были закреплены намертво), а из трех шаров разного цвета выбирать только желтый (два шара других цветов тоже были закреплены намертво). Шмели-ученики из первой группы, выполняя то же задание в присутствии «тренера», в точности повторяли его выбор шара. Но когда «тренера» убрали и все закрепленные шары были освобождены, щмели-ученики вдруг стали разнообразить свое поведение: некоторые начали тащить в отверстие более близкие шары, а другие – также шары иного цвета, а не только желтый. Это выглядело так, как будто они освоили «метод проб и ошибок» и «поняли», что важен не цвет шара, а результат, и добиваться его нужно с наименьшей затратой сил. Иными словами, будучи поставлены перед жизненно важной задачей добывания пищи в новых, ранее не виденных условиях и получив начальный «пример», они не только освоили «урок», но стали искать еще более эффективные пути. «Они продемонстрировали нам, что их крохотный мозг обладает большой когнитивной гибкостью», - комментировал эти результаты ведущий автор исследования Оли Лукола. – «Их поведение удовлетворяет всем критериям того, что в науке называется сознательным использованием орудий, способность к которому мы раньше приписывали только приматам и вороновым птицам».

Это действительно важный вывод. Потому что из него следует, что, возможно, и у приматов с вороновыми поведенческие задачи, неожиданно выдвигаемые перед ними природой, решают отнюдь не их миллионы нейронов, а такие же крохотные участки мозга, как вот у этих замечательных брызгунов и шмелей. Тогда понятней, почему у некоторых приматов оказалось достаточно свободных нейронов, чтобы придумать квантовую механику или, скажем, теорию относительности …  

Уголок бесполезных сведений

• Если кто думал, что мужчины потеют больше женщин (или наоборот) то он ошибался.  Специальные эксперименты, проведенные австралийскими и японскими учеными, показали, что дело не в половых различиях, а в телесных. Чем больше мужчина или женщина, тем больше они потеют в ходе выполнения различных физических упражнений. Маленькие же охлаждаются в основном, за счет усиленной циркуляции воздуха над кожей (площадь которой на каждый килограмм тела у них больше). Кто не верит, пусть заглянет в журнал Experimental Physiology, 2017.
• Если кто думал, что все птицы одинаково способны летать, то он ошибался. Недавние исследования датских ученых показали, что птицы в разных местах планеты имеют разного рода крылья. В тропических лесах вблизи экватора крылья птиц короткие и закругленные, а у птиц умеренных широт крылья удлиненные и заостренные. А все потому, говорят авторы, что крылья разного вида соответствуют разному образу жизни этих птиц. Экваториальным птицам круглый год тепло, а птицы умеренных широт должны совершать дальние перелеты, вот эволюция и дала им нужные для этого крылья.

Такое вот открытие.

                           Рафаил Нудельман

"Окна", 29.06.2017