Краткая история домашних кошек

Видите ли, все дело в кипрской могиле. До этой могилы повсеместно считалось, что кошки были впервые приручены в Древнем Египте, поскольку там получили название, стали культовыми животными и удостоились богини и праздника (см. выше). Поэтому полагали, что история наших домашних любимцев началась 4000-4500 лет назад в Египте. Тем более что в тех местах по сию пору гуляют дикие кошки. Но вот в 2004 году на острове Кипр была найдена древняя могила, в которой рядом со скелетом человека эпохи неолита (времени перехода от охотничьего кочевья к оседлому земледелию) лежал скелет котенка. Правда, не все ученые были согласны, что это уже прирученный котенок (кости дикой и домашней кошки, к сожалению, не отличаются друг от друга), а некоторые особенно упертые сомневались, что это вообще котенок, однако большинство ученых кошковедов в результате этого открытия склонились к мысли, что это и есть первый пример одомашненной кошки, так что начало ее истории теперь стали датировать 7500 годом до н. э. (9500 лет назад).

Но так как трудно было принять, что домашние кошки распространились по всему миру с окруженного белопенными волнами острова, ранее известного разве что только кипарисами и медными рудниками, то кошковеды принялись копать дальше – на сей раз не в земле, а в кошачьих генах, результатом чего стала появившаяся в 2007 году в журнале Science статья Карлоса Дрисколла и его коллег, в которой с помощью вышеупомянутой «мит-РНК» и байесовой статистики выдвигалось утверждение, что на Кипр (а также в Египет) домашних кошек завезли с Ближнего Востока, а именно - с территории Плодородного полумесяца, который, как известно, тянется через долины Тигра и Ефрата до южных районов Турции и дальше спускается через Ливан к Синайскому полуострову (замечу, кстати, что за это время скелет другого древнейшего котенка возрастом 8700 лет был найден в древнейшем Иерихоне).

Но и на этом дело не кончилось, ибо два года спустя тот же Дрисколл в окружении других коллег опубликовал еще более пространную статью, в которой еще более сузил область первого приручения кошек, а заодно также коров, свиней, овец, коз и разного рода нынешних культурных растений вроде пшеницы и ячменя, отнеся все это к разным периодам, но к одному и тому же региону, а именно – к нынешней Турции, точнее Анатолии (см. карту), и к одному и тому же древнему народу этих мест – натуфийцам.

Кошкам в этой статье посвящены целых три подглавки, несколько страниц, которые читаются, не поверите, как лирическая поэма. Ну или как детективный роман - с таким же жадным интересом. Исходя из полученных генетических данных, авторы отнесли начало сожительства (ибо это более точный термин) кошек с людьми примерно на 130 тысяч лет назад (!), но объяснили, что это был долгий, не раз прерывавшийся процесс, который завершился где-то в районе 11.000-3500 лет назад в разных местах Ближнего Востока, но раньше всего все-таки в Анатолии.

И уже всем казалось, что загадки истории домашних кошек этим исчерпаны, как вдруг на поле битвы объявились новые претенденты на роль первых кошкоприручателей, и кто бы вы думали – разумеется, китайцы. Они сейчас во всем хотят ущучить европейцев, а заодно и мусульман. И вот в начале 2014 года в журнале PNAS появляется статья Ву, Фу, Ху и нескольких других китайских ученых, которые сообщают о таком своем открытии: в некой деревне Центрального Китая они нашли останки древнего поселения, существовавшего 5560-5280 лет назад, когда в Китае уже вовсю процветало земледелие, и рядом с костями других домашних животных обнаружили там кости сразу восьми кошек. Кроме того, они обнаружили там кости мышей, которые лежали в узком проходе, ведущем в погреб, где хозяева жилья хранили просо. Изотопный анализ этих мышиных костей показал, что мыши ели просо, а такой же анализ кошачьих костей показал, что кошки ели этих мышей. Тем самым они оказывали услугу хозяевам, которые, видно, за это их кормили, потому что анализ костей одной из кошек показал, что она ела меньше мышей, чем другие, из чего можно заключить, что недостающую пищу она получала от хозяев. Сделав этот замечательный детективный вывод, достойный Шерлока Холмса и Эркюля Пуаро, китайские ученые завершают свою статью торжественными словами: «Настоящее исследование проливает новый свет на историю одомашнивания кошек и содержит самое раннее из всех известных свидетельств совместного выгодного сожительства кошек и людей».

Может быть, по китайскому счету 5500 лет назад – это раньше, чем 9500 или 8700 лет назад, но западные кошковеды с такой арифметикой поначалу не согласились, и в науке кошковедении на какое-то время воспылал очередной спор. В пользу китайского кошкоприоритета говорил изотопный анализ, но западные ученые двинули против него свой генетический анализ. Ву и Фу указали, что изотопный анализ не может перевесить того факта, что только в Китае кошки найдены в жилище людей рядом с объеденными мышами, а западные ученые добавили к своему генетическому анализу еще и байесову статистику. Как всегда (в науке, во всяком случае) победила дружба. Западные ученые предложили китайским коллегам и всему заинтересованному человечеству здоровый научный компромисс, предположив, что одомашнивание кошек могло происходить в разные времена в разных местах совершенно независимо друг от друга просто потому, что с переходом к оседлому земледелию крестьянам во всех местах понадобился помощник в борьбе с грызунами, как за тысячи лет до этого древним охотникам понадобился помощник в охоте. В первый раз это привело к приручению собак, а во второй раз с этого началась история домашних кошек. История, имевшая как минимум столько же начал, сколько, по поверьям, у кошек жизней.

Рафаил Нудельман
"Окна", 14.08.2014

**************************************************************************
Цо занадто, то нездрово

«Что слишком, то чересчур» - так можно перевести (вольно) польскую поговорку, стоящую в заглавии нашей заметки. (И на идише ей есть соответствие: «Вус ыз ци ыз ыберек».) А те из нас, кто игрывал в шахматы, вспомнят и другой возможный вариант перевода. "Жадность фраера сгубила", - говорили болельщики, глядя, как не очень вдумчивый игрок хватает пожертвованную ему противником пешку или фигуру, не замечая, что за ней уже маячит угроза мата.

Все это я к тому, что всякого рода пищевые добавки, сулящие нам здоровье и предотвращение разного рода заболеваний, нужно потреблять в рекомендованной норме. Мы же, желая поскорее стать здоровыми и предотвратить разного рода заболевания, набрасываемся на них, как голодный на еду, и поглощаем в неумеренном количестве, полагая, что чем больше, тем вернее. А это как раз неверно, что я немедленно попробую показать на примере недавнего эксперимента двух шведских биологов Бергё и Линдала из города Гетеборга.

Для начала приведу некую цифру. Миллионы людей в мире ежедневно принимают пилюлю или больше витамина Е либо же ацетилцистеина. Оба вещества входят в список антиоксидантов и как таковые считаются в народе очень полезными для здоровья, потому что именно такая слава закрепилась за всеми антиоксидантами в широких массах. Витамин Е действительно защищает клетки от активных форм кислорода, циркулирующих в крови, и выполняет еще несколько важных биологических функций. Что же до ацетилцистеина, то, входя в состав муколита, он очень полезен для отхаркивания мокроты при простудах, бронхитах и так далее.

К сожалению, укрепившаяся за ними слава приписывает им куда более широкий спектр благодетельных возможностей. И не случайно. Каждый очередной производитель этих добавок наделяет их в своей рекламе очередной заманчивой способностью. Логика таких реклам проста и неотразима: поскольку это антиоксиданты, то они защищают наши клетки. А что находится в наших клетках? Правильно – ДНК. Сейчас это слово знает каждый младенец. ДНК - всему голова. Рак начинается с повреждения ДНК. Значит, антиоксиданты защищают от рака. Любая болезнь начинается с повреждения ДНК. Значит, антиоксиданты защищают от диабета, болезни Альцгеймера, поликистоза, шизофрении и всего прочего, что понадобится (вернее не понадобится) впредь.

А теперь обещанная цифра. Проведенное в 2005 году специальное обследование сотен тысяч рядовых американцев показало, что 11% из них ежедневно принимают по 400 международных единиц витамина Е, хотя его рекомендованная врачами норма не должна превышать 22,4 международной единицы. Вот она, жадность, которая действительно может сгубить, как это показали в нынешнем году Бергё и Линдал.

Эти два исследователя проводили эксперименты над мышами, которые были генетически изменены так, что у них можно было вызвать рак легких. И попутно они решили посмотреть, как будет действовать на таких мышей ацетилцистеин или витамин Е в высоких дозах. Они начали давать своим раковым мышам эти антиоксиданты в той пропорции к рекомендованной для мышей норме, в какой описанные выше 11% рядовых американцев превышают рекомендованную людям норму этих веществ, то есть примерно в 20-25 раз больше положенной ежедневно дозы.

Полагаясь на репутацию антиоксидантов, шведские ученые ожидали хотя бы небольшого уменьшения опухолей. Вместо этого в обоих случаях опухоли у мышей увеличились втрое больше, чем у мышей контрольной группы, не получавших антиоксиданты. Естественно, после публикации этих результатов в конце января 2014 года газеты и журналы запестрели заголовками типа «Антиоксиданты ускоряют рак у мышей». Правда, без разъяснения, что в неумеренных количествах.

Сами авторы осторожно говорят, что переносить результаты с мышей на людей некорректно. Тем не менее они напоминают, что уже в 1994 году широкое исследование, охватившее почти тридцать тысяч курильщиков, показало, что рак чаще появляется у тех из них, кто злоупотреблял бетакаротеновыми пищевыми добавками, содержащими витамин Е. И оказывается, в этом есть своя логика, как вскоре обнаружили шведские авторы.

Пытаясь понять, какой механизм может приводить к вредному влиянию антиоксидантов на развитие рака, Бергё и Линдал испытали действие опробованных ими веществ на клетках мышиного и человеческого рака в пробирке. И тут обнаружилась интересная и неприятная деталь. Эти антиоксиданты действительно защищали клетки от активных форм кислорода, но какие клетки? Как в анекдоте: какие хотели, те и защищали. В том числе и раковые. Молекулы антиоксидантов входили в мембраны этих клеток и защищали их ДНК. Но тем самым они нейтрализовали работу "стража генома" – знаменитого белка р53. Этот белок знаменит тем, что как только «ощущает», что что-то пытается повредить клеточную ДНК, он немедленно включает механизмы ее «ремонта» или замедляет дальнейший рост и деление этой клетки (и тем самым развитие опухоли), а на худой конец убивает свою клетку. Но поскольку антиоксиданты защищали ДНК раковой клетки от повреждений, белок р53 не «ощущал» тревоги, а потому не мог включиться в борьбу с раком.

Что же говорят нам эти результаты? Прежде всего, что при наличии опухолей, даже самых зачаточных (какие вполне может, сам не зная того, носить в себе заядлый курильщик), массированные дозы антиоксидантов опасны - они могут ускорить развитие болезни. Далее, эти результаты должны насторожить даже тех, кто не курит. Массированные дозы антиоксидантов далеко не безвредны. И не только антиоксидантов, кстати. Уж на что хорош, казалось бы, витамин Д, а вот исследование американского Института медицины в 2009 году показало, что в больших дозах он вызывает противоположный ожидаемому от него эффект – ослабляет кости человека, а не укрепляет их. И наконец, в научном плане эти новые результаты еще раз напомнили о том, что мнения о возможной пользе или вреде антиоксидантов все еще противоречивы и этот вопрос настоятельно требует дальнейшего выяснения.

Михаил Вартбург
"Окна", 14.08. 2014.

*******************************************************************

Как взвесить невидимую планету

Когда-то приятель-астроном привел меня ночью в обсерваторию и дал заглянуть в телескоп. Я увидел какую-то особую поистине космически черную пустоту. В пустоте висел крохотный светящийся шарик, а неподалеку от него, на том же бархатно-черном фоне, - другой шарик, много меньше. «Юпитер, - небрежно сказал приятель. – А там рядом – это одна из его лун».

Так и хочется сказать: раньше было проще. Заглянул в телескоп и увидел планету. И если ты вооружен знанием законов механики, то, понаблюдав достаточное время за движением этой планеты, мог вычислить ее удаленность от Солнца, период обращения, диаметр и массу. Эти данные многое говорили. Например, по ним можно было судить, состоит планета из твердого вещества или из газа, какая на ее поверхности температура и так далее, и тому подобное.

Сегодня не так. Планеты вблизи других звезд не видны даже в мощнейшие телескопы. Кажется, недавно одну большую все-таки удалось разглядеть, но это дела не меняет. О их существовании судят по двум признакам: либо планета заметно (для телескопа) меняет траекторию своей звезды своим тяготением, либо она периодически проходит перед своей звездой и заметно (опять же для телескопа) меняет ее яркость. В первом случае легко вычислить период обращения планеты и ее массу по величине ее притяжения, во втором – период обращения планеты по частоте таких прохождений и ее размеры по спаду яркости звезды при этом. Если бы все внесолнечные планеты можно было наблюдать обоими методами сразу, это позволяло бы определять их главные параметры. Но, как правило, это не удается. Метод гравитационных отклонений хорош для тяжелых, больших планет. Но они далеко не всегда проходят перед своей звездой в той же плоскости, где находятся земные телескопы. А маленькие, землеподобные планеты вообще не дают заметных гравитационных отклонений. Именно для их поиска и был когда-то разработан метод транзита, то есть прохождений между звездой и нами. Но он не позволяет узнать массу.

Как же взвесить эту невидимую планету, о существовании которой мы знаем только потому, что она периодически затмевает свою звезду?

До недавнего времени это считалось невозможным. Но затем сразу две группы астрофизиков – Холмана из Гарварда и Эгола из Сиэтла – придумали хитроумный обходной способ. Допустим, сказали они, что вокруг данной звезды обращается не одна малая планета, а хотя бы две. Это не такое уж фантастическое предположение, потому что космический телескоп «Кеплер», до 2013 года искавший транзиты у полутораста тысяч ближайших звезд, нашел десятки таких планетных семей. Хотя планеты малы и на движение звезды влиять не могут, но для влияния друг на друга их гравитации достаточно. Поэтому каждая планета будет периодически тормозить или ускорять движение соседки, и это влияние неизбежно выразится в том, что у них будет периодически меняться период обращения вокруг звезды, а стало быть, и время прохождения перед ней – время транзита.

«Измеряйте время между каждыми двумя последовательными транзитами, - сказали теоретики астрономам. – Измеряйте долго и упорно. Вы увидите закономерность: эти промежутки времени будут периодически расти и уменьшаться. Дайте нам эти данные, и мы по ним вычислим, какое гравитационное воздействие производят друг на друга эти соседки, зададим эти данные вместе с параметрами орбит этих планет нашим компьютерам, и те по нашим программам вычислят, какой массы должна быть каждая планета, чтобы вызвать именно такое замедление и ускорение времени транзита».

Сказано – сделано. За дело взялся гарвардский астроном Киппинг. Прочесав данные, собранные «Кеплером», он нашел среди них землеподобную по размерам планетку KOI-314c, обращающуюся вокруг красного карлика, находящегося в трехстах световых годах от Солнца. У нее как раз были обнаружены такие запаздывания и опережения транзитов, которые говорили о наличии вблизи нее другой планеты. Киппинг собрал нужные данные об этих запаздываниях-опережениях, сунул их в компьютер, и тот известил, что планета KOI-314c имеет такую же массу, как Земля (хотя ее размеры в 1,6 раза больше земных). Если бы она состояла из твердого вещества, как Земля, то масса ее была бы больше земной (масса пропорциональна радиусу в третьей степени). Значит, эта планета представляет собой небольшое скальное ядро, окруженное огромной шапкой плотной газовой атмосферы, и для жизни мало подходит. (Кстати, вторая планета этой системы по тем же расчетам имеет размеры Земли, но в 4 раза массивнее.)

Ободренные успехом астрономы стали искать другие случаи ВВТ, или «вариаций времени транзита», как назвали новое явление, и недавно астроном Литвик из Иллинойса сообщил, что обнаружил его у 163 других планет, найденных «Кеплером». С помощью метода ВВТ ему удалось найти, что 60 из этих планет имеют массы между массами Земли и Нептуна (газовый гигант, масса которого в 17 раз больше земной, но радиус всего в 4 раза больше). Но размеры их больше, чем должны быть для полностью твердых планет, то есть они тоже окружены толстыми газовыми оболочками и потому, скорее всего, непригодны для жизни. Более того, по мере перехода ко все более крупным по размерам планетам из этих 60 их масса растет медленнее, чем растут размеры, то есть все больше становится их газовая составляющая. Как сокрушенно сообщил Литвик: «Переход от радиуса чуть меньше двух земных к радиусу четырех земных приводит от планеты с твердым ядром к полностью газовой планете, подобной Нептуну».

Почему он сообщил об этом сокрушенно? Потому что это означает, что многие из близких к Земле по размерам планет вовсе не близки к ней по массе, а значит – и по составу, а значит – и по пригодности для жизни.

А мы-то уже радовались…

Рафаил Нудельман
"Окна", 14.08.2014