Действительно, если мы распознаем вкус одной группы веществ, которая составляет одну из трех основ нашего рациона — белков, то логично предположить, что основной источник энергии в диете человека — сложные углеводы — тоже будут иметь узнаваемый вкус.

Сложные углеводы называются так, потому что их молекулы представляют собой длинные цепочки из простых углеводов (сахаров). Простые углеводы кажутся нам сладкими: на вкусовых сосочках языка находятся специальные рецепторы, которые распознают именно эту группу веществ и передают в мозг сигнал, который мы ощущаем как сладкий вкус. Во время пережевывания ферменты слюны разбивают длинные углеводы на цепочки покороче, а потом и до сахаров: поэтому хлеб становится сладким, если его долго держать во рту.

Чтобы выяснить, имеют ли собственный вкус углеводы с очень длинными молекулами, ученые поставили эксперимент: испытуемым делали укол блокаторов фермента слюны, который расщепляет углеводы, а затем давали попробовать продукты с высоким содержанием сложных углеводов. В этом случае испытуемые не ощущали никакого вкуса. Однако пищу, содержащую углеводные цепочки средней длины (олигомеры), участники эксперимента определяли безошибочно. Они рассказывали, она имеет «крахмальный» или «мучной» вкус. Люди азиатского происхождения сравнивали его с рисом, а европейцы — с макаронами и хлебом.

Чтобы «крахмальный» признали шестым вкусом, нужно доказать, что его распознают особые рецепторы, чтобы его можно было описать, а еще вкус должен вызывать какой-нибудь ответ в организме. «Крахмальный» пока удовлетворяет только одному из пунктов, но исследователи намерены доказать и остальные два.

Феномен «живых ископаемых» остается в современной биологической науке одним из дискуссионных, а тем и материала для обсуждения накопилось огромное количество. Одну из хрестоматийных историй мы знаем со школьной скамьи: до конца 30-х годов XX века надотряд кистеперых рыб считался вымершим еще в меловом периоде. Однако в 1938 году из Индийского океана, с глубины 70 м вытащили удивительное существо, названное позже латимерией. Оказалось, рыбы, в плавниках которых имелись мышечные лопасти, дожили до современной эпохи. Особо острый интерес к находке был вызван тем фактом, что кистеперых рыб наука считала переходной формой от рыб к земноводным, а «мускулистые» плавники воспринимались как шаг к лапам, с помощью которых можно передвигаться по суше.

Также у кистеперых, как выяснилось, был близкий общий предок с рыбами надотряда двоякодышащих — то есть умеющих дышать как кислородом, растворенным в воде, так и атмосферным воздухом. Эта ветвь оставила потомков в современной фауне в виде рогозубых рыб — и они тоже могут считаться своего рода живыми ископаемыми, ведь остальные многочисленные представители надотряда существуют только в геологической летописи. Таким образом, к живым ископаемым обычно относят ныне живущих существ, которые либо морфологически почти не отличаются от известных древних животных (растений, бактерий), либо унаследовали от дальних предков некие архаические признаки.

Существование таких «близнецовых пар», объединяющих обитателей древней Земли и наших современников, стало одним из трудных вопросов эволюционной теории. Ведь эволюция, согласно современным представлениям, имеет в основе некие биологические часы. На больших временных масштабах в геномах должно накапливаться сопоставимое количество мутаций. И если какие-то существа на протяжении сотен миллионов лет остались практически неизменными, значит, их «часы» остановились. За феномен «живых ископаемых» ухватились креационисты, отрицающие выявленные наукой эволюционные механизмы. Пусть за сотни миллионов лет генетические мутации и естественный отбор превратили какую-то ветвь динозавров в орлов и синиц, но почему же эти объективные законы природы оставили кистеперых пусть в относительной, но неизменности?

Как бы в ответ на такого рода рассуждения многие биологи сегодня склонны вообще считать термин «живые ископаемые» (восходящий, кстати, к самому Дарвину) неправильным. И потому, что у него нет четкого определения, и потому, что он неточно обозначает суть явления. Ведь ни о какой остановке эволюции речи не идет. Совсем недавно было опубликовано исследование, подготовленное учеными Университета штата Мичиган и посвященное осетрам, обитающим в американских Великих озерах. Эта имеющая довольно архаичный вид рыба считалась одним из кандидатов в живые ископаемые — осетры существуют на нашей планете около 100 млн лет. Однако, как удалось выяснить, обитатели Великих озер на протяжении истории демонстрировали колоссальные темпы эволюционных изменений — сохраняя основные морфологические признаки, они постоянно меняли размеры. В Великих озерах обитали как карликовые, так и гигантские рыбины, а также осетры множества промежуточных размеров.

Подводный корабль Наутилус — обитатель глубин Тихого и Индийского океанов — один из самых эффектных представителей «живых ископаемых». Он относится к наутилоидеям (Nautiloidea) — надотряду головоногих моллюсков, ископаемые представители которого известны еще с кембрия (500 млн лет назад). В отличие от других головоногих типа осьминогов или кальмаров, наутилусы за полмиллиарда лет сохранили удивительной красоты раковину. Из всего многообразия наутилоидей осталось лишь несколько видов.

Те же выводы были сделаны современной наукой и для классических примеров «живых ископаемых» — тех же латимерий. Патрик Лоренти, эволюционный биолог из французского национального научного фонда CNRS, был одним из тех, кто установил, что между целакантами — представителями кистеперых рыб мелового периода — и современными латимериями существуют заметные анатомические различия в размерах, в строении черепа, позвоночника и других морфологических элементах. И главное, темпы изменения генома вполне сравнимы с изменениями в ДНК существ, претерпевших в ходе эволюции радикальные метаморфозы.

Щитни — небольшие пресноводные ракообразные подотряда Notostraca — впервые появились на Земле приблизительно 265 млн лет назад и с тех пор сохранили свой внешний вид в неизменности. Однако предположение об остановившейся эволюции не сработало и здесь. Исследователи из Университета британского города Гулль секвенировали несколько генов из ДНК около 270 особей ныне живущих щитней. В результате этой работы выяснилось, что щитни образуют на сегодня не 11, как считалось ранее, а 38 отдельных видов, причем эти виды относятся к двум разным ветвям, разделившимся еще в юрском периоде — около 184 млн лет назад. При этом активное видообразование и соответствующие ему изменения в геноме происходили регулярно, не затрагивая базовую морфологию.

Зеленый континент стал тем местом на Земле, где в изоляции долгое время эволюционировали самые необычные группы млекопитающих.

Но если эволюция регулярно вносит пусть не сразу заметные, но постоянные конструктивные изменения, отчего же возникает феномен «живых ископаемых»? Чтобы проиллюстрировать этот механизм, обратимся к человеческой истории. Большие миграции вроде Великого переселения народов, образование государств и империй, распространение мировых религий — все это приводило к перемешиванию этносов и постоянному изменению образа жизни людей от поколения к поколению. Но известны случаи, когда в результате макропроцессов какое-нибудь отдельное племя оказывалось на отдаленном острове, или в глубине джунглей, или в других условиях, приводивших к изолированному существованию, но не очень способствовавших развитию цивилизации. И пока где-то прокладывались железные дороги, строились современные города, поднимались в небо самолеты, изолированное племя продолжало жить так, как жили его предки, возможно, тысячи лет назад.

Примерно то же самое, только в других временных масштабах, происходило в истории живой природы. Предки большинства «живых ископаемых» относились в далеком прошлом к гораздо более обширным родственным группам существ. Эта многочисленная в прошлом родня, попав под топор естественного отбора, либо приспосабливалась к изменившимся условиям, постепенно преображаясь до неузнаваемости, либо вымирала, превращаясь в тупиковые ветви. И только небольшая часть группы по воле обстоятельств становилась палеоэндемической. Она попадала в условия, которые, во-первых, практически не изменялись с течением миллионов лет, а потому не требовали радикального приспособления, а во-вторых, изолировали эту популяцию от естественных врагов. В этих эволюционных лабораториях генетические часы шли с той же скоростью, однако естественному отбору не оставалось ничего другого, как заниматься тонкой подстройкой некогда сложившейся морфологии.

С феноменом «живых ископаемых» тесно связаны и некоторые другие палеонтологические феномены. «Эффект Лазаря» назван по имени библейского персонажа, воскрешенного Христом. Речь идет о видах, которые, будучи однажды зафиксированными в палеонтологической летописи, затем как бы исчезают на долгое время, а после объявляются («воскресают») снова. Чаще всего это связано просто с недостаточностью палеонтологических данных: ведь образование окаменелости — это не столько норма, сколько редкий случай, и если для данной эпохи останков какого-либо существа не обнаружено, это не значит, что его не было. Возможно, ему просто «не повезло» оставить следы в окаменелостях, или эти следы до сих пор не найдены. К эффекту Лазаря относят также редкие случаи, когда животное, считавшееся вымершим, вдруг объявляется среди живых.

Загадка глубин

Латимерия благодаря своему крайне «доисторическому» виду долго считалась классическим примером «живого ископаемого». Однако со временем были выявлены существенные различия между этой обитательницей Индийского океана и древними целакантами. В частности, некоторые особенности обмена веществ указывают на то, что ископаемые родственники латимерии жили в пресноводных водоемах, где, возможно, мускулистые плавники помогали им передвигаться, опираясь на дно мелководья. Кроме того, современная латимерия больше древних кистеперых рыб.

Классический пример «таксона Лазаря» — обитающая на Южном острове Новой Зеландии нелетающая птица такахе. Останки птицы были обнаружены в середине XIX века, и хотя ее вид не относится к особо древним, в течение 100 лет такахе считали окончательно вымершей. Но воскресение все же последовало. Примерно такая же судьба постигла чакского пекари — шерстистого свиноподобного обитателя Южной Америки. В 1930 году были обнаружены его кости, причем еще не ставшие окаменелостями, что указывало на сравнительно недавнее исчезновение вида. И лишь 45 лет спустя выяснилось, что никакого исчезновения и не было — просто животное хорошо спряталось от любопытных глаз.

О своего рода научном заблуждении свидетельствует и «эффект Элвиса». Как известно, после преждевременной кончины короля рок-н-ролла находилось немало людей, которые видели Элвиса живым в разных точках Америки и мира. Точно так же разделенных большими временными промежутками существ с очень похожими морфологическими признаками порой принимали за один и тот же биологический вид, переживший эпохи. Характерный пример можно привести из мира морских беспозвоночных животных, известных как плеченогие, или брахиоподы. В окаменелостях позднего триаса был зафиксирован вид брахиоподов, названный Rhaetina gregaria. За триасом примерно 200 млн лет назад последовало событие, известное как триасовое (или триасско-юрское) вымирание, — оно привело к исчезновению многих видов беспозвоночных.

Однако и в окаменелостях, относившихся к юрскому периоду, обнаружились останки существа, очень схожего с Rhaetina gregaria. Тем не менее дальнейшие исследования показали, что юрский брахиопод — это тот самый «воскресший Элвис», то есть существо, являющееся не потомком триасского плечеголового, а представителем другой ветви, обретшим схожесть в результате конвергентной эволюции — явления, что подарило крылья птицам и летучим мышам, не имеющим никакого близкого родства.

Список существ, переживших как бы в неизменном виде целые геологические эпохи, обширен и включает в себя млекопитающих, рыб, птиц, моллюсков, а также растения и бактерии. Но, как показывают данные науки, ни одно из этих существ не может быть доказательством «остановки эволюции». Просто нам не всегда ведомы ее пути.

Питона (Python molurus bivittatus) длиной 4,8 метра в 2016 году изловили в заповеднике Эверглейдс во Флориде. Рептилию усыпили и препарировали. Результаты вскрытия показали, что при жизни питон проглотил трех белохвостых оленей. Специалисты установили, что он поймал и съел оленей за 90 дней: для змеи это довольно короткий промежуток между тремя большими приемами пищи.

«Если питон способен съесть трех оленей за три месяца, возникает вопрос: кого еще они едят? Мы даже не знаем, сколько их в заповеднике. Но главный вопрос — как часто они едят?» — прокомментировал собственное исследование зоолог Скотт Бобэк.

Для Америки питоны — инвазивный вид; до того, как люди завезли их во Флориду в 90-е годы, они встречались только на юго-востоке Азии. В Америке они начали охотиться на местных животных. Предыдущие исследования показали связь между появлением питонов и падением численности кроликов, рысей и енотов.

Ученые полагают, что змея нападает на оленей из воды, когда те приходят на водопой.

Вместо сахара в «диетической» Кока-коле применяется искусственный подсластитель аспартам. Теоретически, такие заменители сахара призваны способствовать потере веса и снижению симптомов метаболического синдрома. Однако ряд клинических и эпидемиологических исследований показывают, что аспартам работает не так хорошо, как хотелось бы и может усугублять ожирение. Причина заключается в том, что искусственный подсластитель подавляет кишечную щелочную фосфатазу.

Этот фермент, как полагают учёные, как раз способен предотвращать ожирение. Чтобы проверить влияние на него аспартама, исследователи поставили опыт на животных, разделив их на четыре группы. Первые две группы получали еду с высоким содержанием жиров, но половина из них пила воду с растворённым заменителем сахара, а другая половина — обычную воду. Оставшиеся две группы получали нормальную сбалансированную пищу, но точно так же половина из них пила воду с аспартамом, а другая половина — без него.

Мыши из двух групп, которым досталась вода с подсластителем, потребляли эквивалент трёх с половиной банок диетической колы в сутки. В результате спустя месяц учёные обнаружили, что в группах, которые получали нормальный рацион пищи, но пили разную воду, не было особой разницы в весе. А вот мыши, которые ели жирную пищу, ощутимо набрали вес — причём те из них, кто пил воду с аспартамом, растолстели больше тех, кто запивал пищу обычной водой.

Но и это ещё не всё. У мышей, которые пили подслащённую воду, оказалось более высокое кровяное давление и выше уровень сахара в крови, что свидетельствует о повышении симптомов метаболического синдрома. Исследователи отметили, что они не могут исключать и других механизмов, способствующих ожирению, но эксперимент свидетельствует, что аспартам явно блокирует активность кишечной щелочной фосфатазы, что довольно пагубно сказывается на здоровье.

На кафедре эволюционной антропологии в Университете Дьюка подсчитали, что когда тело находится в состоянии покоя и не занимается какой-либо деятельностью, кроме дыхания, пищеварения, терморегуляции и чтения этикеток в туалете, мозг расходует поразительные 20-25% всей энергии организма, главным образом в форме глюкозы. Это 350 и 450 калорий в день для женщины и мужчины среднего телосложения соответственно. При этом в детстве мозг еще прожорливее. В среднем в возрасте шести лет мозг может использовать до 60% энергии тела. Эта привычка поглощать глюкозу большими глотками фактически делает мозг самым дорогим в плане энергопотребления органом в организме, в то же время он составляет всего 2% от веса тела в целом.

Большая часть энергии, потребляемой мозгом, направлена ​​на то, чтобы позволить нейронам связываться друг с другом и с получающими сигнал эффекторными клетками посредством химических сигналов, передаваемых через структуры, называемые синапсами. Кроме того, мозг никогда не отдыхает: мы спим, а он все еще потребляет топливо, чтобы передавать сигналы между клетками для поддержания основных функций нашего организма. Вдобавок, обслуживание мозга — это целый флот клеток, и им также нужна глюкоза, чтобы жить и продолжать выполнять свою работу. Словом, одни расходы.

Окей, человеческий мозг жадный до энергии. Но значит ли это, что чем больше мы задействуем его, тем больше энергии он будет выкачивать и тем больше калорий мы будем сжигать? Технически — да, но только при условии, что задачи будут действительно сложные, а не из учебника 3-го класса, ведь для мозга трудная умственная задача далеко не тоже самое, что и для вас. Ранее не изученные рутинные действия, где мозг не способен подставить готовый ответ на основе опыта, обучение чему-то новому - игре на волынке, например, или чувашскому языку - вот отличная штанга для мозга. Сканворды и тетрис — нет.

Когда вы учитесь чему-то новому, ваш мозг адаптируется к увеличению передачи энергии в любых его областях, которые активируются тренировкой. По мере того, как мы становимся более квалифицированными в решении той или иной задачи, мозгу больше не приходится работать так усердно. Выполнение этой задачи в конечном счете требует меньше энергии, и приходится снова обучать его чему-то новому.

Существует миф, что человек использует мозг только на 10%, стало быть, если поднапрячься, то можно сжигать в разы больше калорий? Увы, это верно только для охранников на проходной и дежурных у эскалатора. Мозг большинства людей работает на полную катушку. Мы же не используем только 10% сердца, печени или легких, это как минимум абсурд с точки зрения эволюции. Но мыслить усерднее вовсе не значит тратить еще больше калорий головой. На фоне огромного общего потребления энергии мозгом, та ее часть, которая необходима только для мыслительного процесса, в действительности сравнительно небольшая. Другими словами, изучение новой задачи или выполнение чего-то сложного — это не самая энергоемкая часть работы мозга. Он способен закидывать энергию в определенные области, которые в данный момент активны. Но общий расход в мозге считается постоянным.

Так можно ли считать наш собственный мозг таким же эффективным тренажером, как какой-нибудь батерфляй? В 1984 году чемпионат мира по шахматам был внезапно остановлен из-за сильного истощения Анатолия Карпова, который за предыдущие пять месяцев и десятки матчей похудел на 10 килограмм. По некоторым подсчетам, шахматисты могут сжечь до 6 000 калорий за один день, и все это сидя на стуле на протяжении долгого времени. Стресс, который может привести к увеличению пульса, учащенному дыханию и потоотделению, сжигает калории наряду с мозговой активностью. Так что использовать мозг для похудения можно и даже полезно, но только вместе с другими способами сжигания излишков топлива.

Человеческий мозг разделен на два отдельных полушария, соединенных мозолистым телом. Полушария демонстрируют абсолютно симметричную структуру и функцию. В 2013 году ученые из Университета Юты опубликовали результаты объемного двухлетнего исследования обоих полушарий. Если коротко, то авторы не нашли никаких доказательств значительных различий в доминировании той или иной полусферы у человека, а исследовали они тысячу людей в возрасте от 7 до 29 лет.

Ученые досконально изучили МРТ-снимки, а именно активность в 7 000 областях мозга и исследовали нейронные связи внутри и между этими областями, придя к выводу, что нет никаких доказательств использования одного полушария мозга больше, чем другого.

По сути, полушария мозга взаимосвязаны и поддерживают друг друга в своих процессах и функциях. Их объединяет огромный пучок нервных волокон, которые создают информационную магистраль. Хотя обе стороны функционируют по-разному, они работают сообща и дополняют друг друга. Выполняете ли вы логическую или творческую функцию, вы получаете одинаковы объем информации с обоих полушарий вашего мозга. Например, левому приписывают язык, но правое полушарие помогает вам понять его контекст. Левое полушарие обрабатывает математические уравнения, но правое помогает при сравнении и приблизительных оценках в расчетах. Общие черты личности, индивидуальные предпочтения, склад ума и уж тем более уровень интеллекта никак не зависят от того, левша вы или правша. Разве что в ситуации со зрением дела обстоят чуть сложнее. Нервные окончания с левой стороны обоих глаз соединяются с левым полушарием, а нервы с правой стороны — с правым полушарием.

Миф о том, что у людей преобладает одно полушарие над другим, возник в результате исследования Роджера Сперри, лауреата Нобелевской премии, которое было проведено в 1960-х годах. Сперри изучал пациентов с эпилепсией, которых лечили хирургическим вмешательством. Грубо говоря, бедолагам разрезали мозг вдоль структуры, называемой мозолистым телом. Поскольку мозолистое тело соединяет два полушария головного мозга, левая и правая части мозга этих пациентов больше не могла обмениваться информацией. Сперри и другие исследователи с помощью ряда умных тестов определили, какие части или стороны мозга были вовлечены в речь, математику, рисование и другие функции у этих пациентов.

Если удалить целое полушарие из мозга трехмесячного ребенка — операция, которую врачи иногда выполняют в случаях тяжелой эпилепсии и других расстройств, — это никак не повлияет на развитие ребенка, он вырастет таким же, как и его сверстники, а мозг, точнее, оставшееся полушарие, адаптируется к работе в одиночку. Хирурги проводят такую операцию с начала прошлого века.

Стало быть, у левшей и правшей преобладают не одно из полушарий, а определенные навыки. Люди с аналитическим складом ума вполне могут быть творческими линостями, а левши способны стать известными математиками. Каждый человек использует свой мозг целостно и независимо от того, аналитического он склада или творческая личность.