Но чего организм пытается избежать, кроме участи быть приготовленным заживо?
Прежде чем мы поговорим об этом, давайте разберем, как солнце сожгло несчастную англичанку.
Оно выпускает небольшие «пули» энергии, называемые фотонами. Каждый из них несет определенное количество энергии, и она определяет все, что с ним связано, начиная с его видимости. Наши глаза – это пара очень чувствительных фотонных детекторов, и то, что вы знаете как «свет», на самом деле представляет собой невообразимое количество фотонов на последнем этапе их путешествия от солнца. Они отскакивают от всего вокруг вас и врезаются в распознающие фотоны белки в сетчатке[81]. Это столкновение генерирует электрический сигнал, который мозг интерпретирует как то, на что вы смотрите, например спаривание двух львов. Глаза могут улавливать фотоны только в очень узком диапазоне энергии: от 0,00000000000000000028 до 0,00000000000000000052 джоуля[82].
Но диапазон фотонов, излучаемых Солнцем, гораздо шире: приблизительно от 0,00000000000000000000000000020 до 0,00000000000000020 джоуля. Большинство из них, однако, поглощается тонким слоем молекул О3, о котором вы узнали еще в школе, – озоновым слоем. Это означает, что женщина, отдыхавшая на юге Франции, подверглась бомбардировке фотонов с энергией от 0,000000000000000000079 до 0,00000000000000000068 джоуля на фотон (в 10 раз больше).
Если у вас уже в глазах рябит от всех этих нулей, вот зарисовка видимых и невидимых фотонов (даже близко не в масштабе), которые обрушились на женщину (смотрите рисунок на следующей странице).
Каждая из этих частиц взаимодействовала бы с ее телом по-своему.
Давайте начнем с рассмотрения подмножества фотонов, которые содержат чуть меньше энергии, чем те, которые мы видим. Они проникают в человека глубже, чем вы думаете: как минимум на миллиметр, но, возможно, больше, в зависимости от тона кожи и точной энергии частицы[83].
Это означает, что эти фотоны взаимодействовали со многими клетками тела женщины и молекулами внутри них: ДНК, белками, сахарами, жирами, холестерином и водой (это далеко не все). Когда они ударили по электронам в молекулах, последние начали двигаться разными способами. Целые молекулы вращались, а пары атомов внутри них отдалялись, сближались, изгибались, раскачивались, отсоединялись, виляли или скручивались относительно третьего атома.
Казалось бы, все происходило случайным, несогласованным и нескоординированным образом, как танец студента на свадьбе лучшего друга.
Молекулярный же танец измеряется тем, что вы хорошо знаете, – температурой. Чем горячее вещь, тем энергичнее двигаются составляющие ее частицы. Так, молекулы кипящей в кастрюле воды двигаются гораздо быстрее молекул в клетках вашей руки. Если вы поместите руку в кастрюлю с кипящей водой[84], молекулы воды будут двигаться рядом с молекулами кожи ОЧЕНЬ БЫСТРО, из-за чего ее клетки будут «танцевать» значительно энергичнее, чем раньше.
Ваши нервные окончания почувствуют этот танец и пошлют в мозг сигналы, которые будут интерпретированы как: «УЖАС КАК ГОРЯЧО ГОСПОДИ ВЫТАЩИ РУКУ БЛИН УЖАС ВЫТАЩИ РУКУ ВЫТАЩИ РУКУ ВЫТАЩИ РУКУ». Ну, примерно так.
Фотоны, заставляющие молекулы двигаться активнее (как горячая вода), называются инфракрасным излучением. Да, это модное слово, употребляемое по отношению к солнечному свету, тепловизорам и роскошным варочным панелям, представляет собой лишь ярлык, который мы создали для фотонов с очень специфическим набором энергий. А «излучение» – это просто ярлык для тепла, которое мы чувствуем, когда фотоны попадают на кожу.
Очевидно, что общее количество энергии, получаемой вами от солнечных фотонов (в секунду), значительно меньше того, что вы поглощаете, сунув руку в кастрюлю с кипящей водой (тоже в секунду). Поэтому эти частицы вызывают приятное ощущение тепла, а погружение руки в кипяток сопровождается ужасной жгучей болью. Но если ваше тело поглотит достаточно инфракрасных фотонов, произойдет множество неприятностей. Клетки взорвутся. Белки свернутся и станут бесполезными. В итоге вода испарится, а твердые вещества сгорят, образовав газы и углерод, которые приводят к обугливанию стейка.
Женщина, впавшая в фентаниловую кому, поглотила около 20 миллионов джоулей энергии – примерно столько же вы получили бы, если бы вас 17 минут готовили на газовой плите.
Одновременно с бомбардировкой инфракрасными женщина также подвергалась нападению других фотонов – тоже солнечных, но с несколько более высокими энергиями, чем те, которые мы видим: от 0, 00000000000000000052 до 0,00000000000000000068 джоуля. Они называются ультрафиолетовыми (УФ) фотонами. Эти частицы с более высокой энергией привели к тому, что в коже женщины произошло нечто хорошее – фотосинтез.
Знаю, это звучит странно. Предполагается, что фотосинтез – дело растений, и это в основном так. Человеческое тело, однако, тоже на него способно. В верхнем слое кожи содержится много 7-дегидрохолестерина (7-DHC), одного из гораздо менее известных химических родственников холестерина. При столкновении с фотонами 7-дегидрохолестерин превращается в молекулу, называемую превитамин D3, и запускает цепь событий, которая приводит к образованию активной формы витамина D.
По сути, то же самое происходит в растениях: использование света для стимуляции химической реакции. В отличие от них, мы производим не еду, а химическое вещество, необходимое для выживания[85]. Мы вскользь затрагивали эту тему, когда говорили о фотосинтезе растений, но на самом деле все это довольно странно. Свет вызывает химическую реакцию. Иными словами, он может превратить одну молекулу в другую и способен менять саму природу вещества. Как он это делает? Во-первых, через тепло. Инфракрасное излучение может «поджарить» плоть, и это определенно можно квалифицировать как изменение природы вещества. Ультрафиолетовое излучение возбуждает электроны молекулы, которые, в свою очередь, могут разрушать химические связи и формировать другие, превращая одно соединение в другое.
Когда это относится к преобразованию превитамина D3 в витамин D – это прекрасно.
Но все может быть не так хорошо.
ДНК – это самая рекламируемая молекула в мире. Если бы «ДНК» было названием фильма, то подзаголовок был бы:
ВАШ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД
или
ПРОЕКТ ВАШЕЙ ЖИЗНИ
или
СВОБОДЫ ВОЛИ НЕ СУЩЕСТВУЕТ.
Как и в случае со всем, что очень активно рекламируется, нам будет полезно оторваться от буклета и посмотреть, что представляет собой ДНК на самом деле.
Вспомните, что линии – это электроны, общие для двух атомов, то есть химические связи. Итак, вы видите, как каждый атом, составляющий ДНК, связан (или не связан) со своими соседями. Знаю, это выглядит запутанно, но есть способ все упростить. Видите повторяющуюся закономерность внизу? Возможно, вы слышали, что это называется основной цепью. Это серия молекул сахара и фосфата:
Так-то лучше. Но мы можем продолжить упрощение. Те штуки, которые присоединяются к сахарам, называются основаниями, и в ДНК их четыре типа: аденин, тимин, гуанин и цитозин. Вы, возможно, знаете их (торжественные фанфары!) как буквы генетического кода, поэтому мы можем сократить их названия до первых букв: А, Т, Г и Ц. Давайте также будем обозначать сахар и фосфаты как С и Ф:
Биологи сводят все к единому потоку букв, и в нашем примере он будет выглядеть как ГАТТАЦЦА. Когда люди говорят, что генетический код состоит из трех миллиардов букв, вот что они имеют в виду: есть три миллиарда букв А, Т, Г и Ц, которые дают клеткам инструкции, как построить себя и вести свою жизнь[86].
Обратите внимание на расположение связей. Фосфаты вступают в реакцию только с сахарами. Буквы связываются только с сахарами, а не с соседними буквами. Ваш геном – это сложная система кодирования, но сам код зависит от того, как взаимодействуют (или нет) различные компоненты друг с другом. Поскольку связи ДНК – это электроны, она не может выполнять свою работу, если эти частицы не находятся в нужных местах.
Когда невероятное количество ультрафиолетовых фотонов спустилось с небес на землю и приземлилось на женщину, уснувшую на юге Франции, те из них, которые врезались в электроны ДНК, возбудили некоторые из отрицательно заряженных частиц. (Не забывайте, что возбуждение электронов делает молекулу более склонной к химическим реакциям, как это происходит в случае превитамина D3.) К счастью, в большинстве случаев возбужденные электроны просто возвращаются в спокойное состояние и ДНК остается прежней с химической точки зрения. Это слегка разочаровывает, да? На самом деле это хорошо для здоровья. Даже если вы находитесь на солнце всего несколько минут, вас атакуют миллиарды ультрафиолетовых фотонов в секунду. Если бы большинство или даже некоторые из них оказывали бы постоянное влияние на геном, у нас были бы серьезные проблемы.
В очень редких случаях фотон меняет расположение связей в ДНК. Это может выглядеть так:
Видите две буквы Ц? Теперь они слиты вместе, как смещенные позвонки. Вам может показаться, что это не имеет большого значения. В конце концов, в геноме клетки шесть миллиардов других клеток, так какой вред это может причинить?
Это может вас убить.
В большинстве случаев клетка обнаруживает эту проблему и устраняет ее[87]. Вы продолжаете жить так, будто ничего не произошло. В предыдущей главе мы говорили, что это лучший сценарий. Иногда попытка устранить проблему оказывается безуспешной, и в таком случае клетка совершает самоубийство. Это не лучший, но и не худший сценарий. В самом крайнем случае (такое происходит относительно редко) она неправильно копирует свою ДНК в процессе устранения повреждения или даже деления. Таким образом, последовательность ГАТТАЦЦА может превратиться в ГАТТАТТА. Иными словами, в худшем сценарии может произойти