Предел ли это? Эдвин Линк считает, что границу спуска человека в морские глубины можно отодвинуть еще ниже. И в этом его убедили... белые мыши. В первом опыте две мыши-альбиносы в течение 13 час 40 мин подвергались в барокамере воздействию давления в 42 атм. Обе хорошо перенесли эксперимент, но через неделю одна из них погибла, по-видимому, в результате инфекции. При давлении в 92 атм одна из трех мышей погибла, две же чувствовали себя хорошо и во время опыта и после него. Не наблюдалось никаких нежелательных эффектов, которые можно было бы приписать вдыханию смеси гелия и кислорода. Позднее в одном из лабораторных экспериментов, поставленных Эдвином Линком, мыши были подвергнуты давлению, соответствующему погружению на поистине чудовищную глубину — 1200 м! Во время пребывания в камере эти маленькие животные чувствовали себя отлично, как будто ничего не произошло. Здоровыми и бодрыми выглядели они и после декомпрессии. Из этих экспериментов, разумеется, пока рано делать оптимистические выводы применительно к человеку. Но где предел, сказать пока трудно. Это покажут опыты ближайшего будущего. Во всяком случае, эксперименты Линка с животными позволяют ученым надеяться, что граница погружения в океан будет значительно сдвинута и для человека.
Теперь, если говорить о проблеме освоения глубин голубого континента, фантастам, в сущности, остался лишь один плацдарм — спуск человека в воду не в скафандре и не с аквалангом, а просто так... "без ничего", подобно Ихтиандру — герою известного романа А. Беляева "Человек-амфибия". Но и этот плацдарм лишь временный, так как фантастика становится наукой, реальностью. Ведь и "Наутилус" — корабль из романа Жюля Верна "20 000 лье под водой" в свое время был "чистой фантастикой". Для того чтобы убедиться в этом, давайте мысленно совершим экскурсию в лабораторию доктора Джона Северингхауса, а еще лучше — в лабораторию известного физиолога профессора Иоганнеса Кильстра. Здесь вы увидите поистине фантастические эксперименты.
Итак, мы в лаборатории профессора Кильстра. На дне огромного аквариума, заполненного водой, стоит собака. На ней надет брезентовый пояс с карманами, которые довольно заметно оттопыриваются: они заполнены свинцовыми пластинками. Пластинки нужны, чтобы животное крепче стояло на ногах и не могло всплыть на поверхность. Опыт только что начался. Слегка виляя хвостом, собака бродит по дну, тычется носом в стеклянные стенки аквариума, и по глазам видно, что чувствует она себя тут явно не в своей тарелке. Однако податься некуда, пасть открыта, бока ходят ходуном. Животное дышит... водой! Через некоторое время собака заметно привыкает к окружающей обстановке. Под носом у нее плавают рыбешки, и она игриво отмахивается от них лапой. Пузырьки воздуха, которые выходят изо рта вместе с выдыхаемым воздухом, уже больше не раздражают ее, как это было в первые часы пребывания под водой, дыхание делается ровнее.
Но вот эксперимент, вернее, первый его этап, приходит к концу. Собаку вытаскивают из аквариума, "вытряхивают" из ее легких воду. А затем, массируя подопытному животному грудную клетку (делать собаке искусственное дыхание сложнее, чем вытащенному из воды человеку), заставляют ее снова дышать воздухом. Очутившись опять в привычной нормальной обстановке, стряхнув с себя воду, животное жадным взглядом следит за человеком в белом халате, в руках которого кусок мяса. Поймав на лету лакомый кусок, собака послушно следует за экспериментатором в другую комнату лаборатории, где ее подвергнут тщательному и всестороннему исследованию.
Что же побудило ученых и, в частности, профессора Кильстра заняться изучением особенностей легочного дыхания у собак? Желание изыскать эффективный способ возвращения к жизни утопленников и новорожденных, которые нередко появляются на свет бездыханными, и..., как знать, быть может, затаенная надежда на то, что результаты проводимых опытов с "подводными собаками" пригодятся будущим покорителям океанской целины.
Но ведь легкие не жабры? Безусловно, но после того, как было доказано, что плод "дышит" в матке, хотя его легкие наполнены жидкостью, физиологам показалось вполне логичным проверить опытным путем, не могут ли легкие выполнять роль жабр.
Позвольте, опять-таки может сказать читатель, ведь в воде растворенного кислорода содержится в 30 раз меньше, чем в том же объеме воздуха. Следовательно, человек должен пропускать через легкие в 30 раз больше воды, чем воздуха. Кроме того, вязкость воды в 36 раз выше, чем у воздуха. Поэтому ему придется совершать работу, в 36 раз превышающую обычную. А это требует соответственного увеличения расхода кислорода для дыхания.
Эти доводы представляются вполне убедительными. И тем не менее эксперименты показали, что млекопитающие способны дышать водой!
Опыты производились не только с собаками, но и с мышами и крысами. Кильстр и Тиссинг опускали белых мышей в замкнутый резервуар с подсоленной водой, которая по своему составу соответствовала плазме крови. Туда же под давлением в 8 атм нагнетался кислород. Почему именно 8 атм?. При этом давлении количество кислорода, растворенного в воде, соответствует количеству кислорода в воздухе. После погружения белые мыши довольно скоро освоились с непривычной обстановкой и как ни в чем не бывало начали дышать подсоленной водой, обогащенной кислородом! И дышали ею целых 18 час! Более того, они перенесли и давление в 160 атм, что равносильно спуску под воду на глубину 1600 м. И вот, что самое интересное — при таком огромном давлении время нахождения подопытных животных под водой можно увеличить. Это поразительный факт! Он наводит на парадоксальную мысль, что с увеличением глубины погружения создаются благоприятные условия для более длительного пребывания организма под водой. Иными словами, длительность погружения является функцией глубины погружения!
Рис. 11. Схема эксперимента подачи под давлением воды, насыщенной кислородом, прямо в легкие собаки
Эксперименты показали, что лучше всего переносят пребывание под водой собаки. В опытах, поставленных Э. Лампьером в США, вода, насыщенная кислородом, нагнеталась под давлением прямо в легкие собаки (рис. 11). Из 16 подопытных собак 7 выжили, поскольку им сразу же после выхода из воды продули легкие, удалив из них всю воду. Теперь можно считать установленным, что после откачки из легких воды и наполнения их кислородом у собак легочное дыхание восстанавливается без каких бы то ни было вредных последствий. Иное дело — мыши. Выход из воды в обычную для них среду, на воздух, оказался роковым: все они через полчаса погибли. По-видимому, все дело здесь в размерах животного. Из легких собаки проще "вытрясти" воду, нежели из легких мышей или крыс, а это имеет первостепенное значение после окончания эксперимента, когда подопытные животные возвращаются в свою обычную, родную обстановку.
Эксперименты с "подводными собаками" продолжаются. Но достигнутые уже ныне успехи в исследовании особенностей легочного дыхания у животных и в "обучении" собак жизни под водой позволяют сделать некоторые прогнозы относительно практического использования в будущем полученных результатов применительно к человеку.
Хорошо известно, что плазма крови человека по своему минеральному составу близка к морской воде (кстати, это одно из доказательств того, что наши далекие предки вышли из пучины океана). На больших глубинах в океане давление очень велико, и никакой барокамеры там не требуется. Подавая по трубам кислород расположенными на поверхности мощными автономными установками, можно легко, без всяких технических трудностей насытить воду достаточным количеством этого газа, т. е. создать условия, аналогичные тем, которые были созданы учеными при проведении опытов с собаками в аквариуме. Ну, а дальше легко представить себе следующую картину. На дно моря опускается человек с аквалангом. Запаса дыхательной смеси надолго не хватит, но ныряльщика это нисколько не тревожит. Он знает, что на дне лежит труба, по которой подается живительный газ. Вода вблизи трубы обогащена кислородом. Ныряльщик вынимает изо рта загубник и набирает полную грудь... воды. Выдох — вдох, выдох — вдох. Все в порядке, состояние и настроение отличные. Человек стал полноправным обитателем Мирового океана. Он чувствует себя в воде точно так же, как рыба. Надоест плавать — он выдохнет из легких воду, снова возьмет в рот загубник акваланга и поднимется на поверхность.
Фантастика? Нет, реальность! И, очень может быть, не такого уж далекого будущего.
А нельзя ли человеку, страстно желающему покорить голубой континент, обойтись без трубопроводов, подающих в глубины океана кислород, и не пользоваться аквалангом даже кратковременно — при нырянии и при подъеме на поверхность? Принципиально можно, говорят бионики, но для этого нужно позаимствовать некоторые "приспособления", которыми природа наделила китообразных. Ведь киты сродни человеку. Между строением тела человека и кашалота нет принципиальной разницы: примерно одинаковы у них органы дыхания, нервная система, органы выделения, кровеносная система и т. д.
У человека и кита была общая колыбель — Мировой океан. Дальнейшая судьба их сложилась по-разному. Наши предки покинули "пучины океана", человек навечно стал обитателем суши и очень далеко ушел от своей древней колыбели. Более того, у него даже выработался, так сказать, инстинкт "водобоязни". Кит же на некоторое время сменил "мокрый" образ жизни на "сухой", стал сухопутным животным. Однако на каком-то этапе многовековой эволюции кит вновь, и на сей раз окончательно, возвратился в океан. Но, сменив землю на водную стихию, киты не обрели своей прежней способности дышать водой. Природа не вернула им жабры, а дала взамен новый, более сложный механизм дыхания и сделала китов непревзойденными ныряльщиками. Вероятно, далеко не все знают, что кашалоты, принадлежащие к классу млекопитающих, которые дышат воздухом, способны погружаться в пучины океана на глубину в 1500 — 2000 м, где давление воды составляет 150 — 200 атм. На таких глубинах кашалоты в поисках головоногих моллюсков, донных рыб и другой пищи нередко плавают по 2 часа и даже дольше. Для двухчасового пребывания под водой киту достаточно лишь одного-единственного вдоха, да и то, как говорят, сделанного "не полной грудью".