Я не считаю, что эти результаты напрямую применимы к бегунам. Тем не менее они показывают, что потребление кислорода, основной критерий VO2max, не обязательно служит надежным указанием на устойчивый расход энергии клетками. Есть вероятность, что метаболическая эффективность может быть столь же важной, как и механическая.
Проходит множество этапов метаболизма, прежде чем энергия поглощенной молекулы наконец не преобразовывается в аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат (КФ). АТФ и КФ являются непосредственными источниками энергии, используемой при мышечных сокращениях. На каждом этапе сложного процесса преобразования происходит потеря потенциальной энергии, поэтому при большом количестве метаболических шагов велика вероятность неэффективности клеток. Эта клеточная неэффективность не рассматривалась как потенциально важная переменная в спортивных достижениях. Но если она важна, то мы можем предположить куда большее разнообразие у стайеров по сравнению со спортсменами спринтерской и силовой направленности хотя бы потому, что выносливые спортсмены полагаются на митохондриальное дыхание, в котором бесконечно больше метаболических шагов, влияющих на выступление. Спринтер может бежать от трех до пяти секунд просто на ATФ, который он ранее выработал анаэробным метаболизмом в цитоплазме клеток, а не внутри митохондрий. Дальнейший анаэробный метаболизм от распада гликогена поддерживает его в течение полуминуты или даже дольше. В долгом забеге бегун на дальние дистанции должен непрерывно выполнять высокоэнергетические операции шаг за шагом от желудка (на ультрамарафонских дистанциях) до митохондрий, чтобы вырабатывать АТФ для сокращения мышц от аэробного метаболизма.
Изучать выработку метаболической энергии такого микроорганизма, как эвглена, – не столь легкомысленное занятие, как кажется. Митохондрии, единственные органеллы нашего организма, которые снабжают нас всей нашей аэробной силой и дают нам возможность непрерывно двигаться, эволюционно произошли из бактерий. Мы можем условно называть их и «клеточными органеллами», и «высокоадаптированными бактериями», потому что они используют нас в качестве носителей для проживания и размножения. Митохондрии все еще содержат свою собственную ДНК, которая гораздо более разнообразна, чем наша хромосомная ДНК. Поэтому можно подозревать, что их метаболизм, вырабатывающий АТФ, необходимый нам для сокращения мышц, также является нестабильным. Следовательно, метаболическая эффективность аэробного метаболизма может различаться у разных людей, влияя либо на VO2max, либо на выходную мощность данного VO2max. Каждый из нас наделен митохондриями строго по женской линии, через яйцеклетку. Это означает, что если эффективность митохондрий действительно является переменной в аэробной способности и если мы хотим быть чемпионами в беге на дистанцию, то должны внимательно присмотреться к материнской линии, если хотим правильно выбрать наших родителей.
За два года я опубликовал три научные работы о метаболизме эвглены в соавторстве с Диком Куком. Я обманывался, думая, что оставлю в науке более прочный след, чем имя на стене манежа. Мы открыли новый метаболический путь, притом что я никогда не выкладывался по полной, так как постоянно пропадал на беговой дорожке, участвовал в кроссах, да еще и продолжал учиться. Мы приходили в лабораторию каждый день, и это так меня увлекало, что я даже не мог оставаться дома по выходным.
Я сделал устное выступление о своей работе перед общим собранием факультета и магистрантами-зоологами. Когда мы вместе вышли из аудитории, Дик вытащил трубку изо рта и мягким, тихим голосом сказал: «Бен, это лучший семинар, на котором я побывал за долгое время». Очевидно, что это была наглая ложь – в том смысле, что люди, специализирующиеся не на эвгленах, почти наверняка сочли это банальной или непонятной тарабарщиной. Но так как Дик был доволен, я не возражал. Позже он сказал: «Ты заслужил докторскую степень, но я тебе ее не дам. Тебе нужно уехать из Мэна, чтобы набраться опыта».
Как я уже говорил, эвглена может стать полностью независимой от энергии, получаемой из пищи. Достаточно дневного света, чтобы у них появился собственный набор энергетических станций – маленькие зеленые органеллы, называемые хлоропластами, которые напрямую используют энергию солнца. Как и митохондрии, образовавшиеся из бактерий, хлоропласты также имеют древнее происхождение; сотни миллионов лет назад они были получены из свободно живущих микроорганизмов, которые проникли в предков эвглен. Из некоторых таких союзов позже получились растения. Хлоропласты, как и митохондрии в других хозяевах, ставших животными, также частично сохранили собственные ДНК.
Дик побудил меня начать изучение РНК и ДНК у эвглены во время цикла деления клеток, но у нас не было возможности дифференцировать потенциально различные виды ДНК. Во время одной из наших дискуссий по этим вопросам, случившейся в длительной автомобильной поездке на рыбалку на реке Наррагуагус, Дик предложил мне поехать в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе для написания докторской диссертации: «У них там много протозоологов и молекулярных биологов. Тебе стоит изучить экстрахромосомную ДНК. Мы почти ничего об этом не знаем». Ничто мне не казалось более захватывающим.
Накопив кое-какие деньги благодаря работе научным ассистентом, я купил себе первую настоящую машину – белый подержанный «плимут-комет». Захватив с собой лишь чемоданчик с одеждой и бросив на заднее сиденье спальный мешок, я отправился в поездку через всю страну. По ночам я останавливался на пустынной дороге, чтобы поспать, а завтракал в придорожных закусочных. После пересечения границы штата Калифорния я отправился прямо на Малибу-Бич, чтобы заняться серфингом. После полудня я проехал через лес гигантских секвой и в тот же день прогулялся по залам зоологического факультета в кампусе Калифорнийского университета. Там я встретил студента, соседи которого только что переехали и ему нужно было найти новых. В течение недели я встретил Китти Панзареллу, студентку, которая вскоре переехала со мной в ту маленькую квартиру на Гринфилд-авеню и стала впоследствии моей женой.
В том 1966 году выбраться из лесов штата Мэн в Лос-Анджелес стало для меня настоящим событием. Я помню шоссе Санта-Моника с шестью полосами движения в одном направлении и столькими же в другом. Голубая дымка покрывала бесконечные линии плоских домов, окруженных пальмами, и через далекий туман я увидел гигантский лабиринт из металлических труб, цистерн и градирен, исторгающих белый дым. Когда мы ехали через этот пейзаж по автостраде, водитель (знакомый студент магистратуры) включил радио на полную громкость, открыл окно и на всю округу был слышен гипнотический ритм Джима Моррисона из Doors: «Разожги во мне пламя… разожги во мне пламя… подожги весь мир». Выглядело невероятно. Потея и потягивая пиво, мы направлялись в Гриффит-парк[25], где блаженно улыбались толпы обкуренных длинноволосых и бородатых хиппи в расклешенных штанах. Сюрреалистические, неземные ощущения. Как будто я высадился на Луне.
У меня был отличный научный руководитель, любящая жена и большая научная практика, но несмотря на это за год упорных попыток я мало продвинулся, если вообще продвинулся, в своей диссертации. Я охладевал к ДНК. Я чувствовал себя спринтером, который вдруг понял, что у него нет природной скорости и поэтому он может не надеяться на большой приз независимо от того, сколько труда он вложит в тренировки. Я блуждал все больше и больше, и шансы открыть что-то стоящее уменьшались.
Оставалась лишь одна надежная вещь: тартановая дорожка. Я выходил на нее почти каждый день или вечер на простую пробежку. Я и не помышлял о спорте, хотя у нас была группа любителей бега, этакий неформальный клуб: мы называли себя «термитами». Термиты – образец социальных животных. Они не особенно быстрые, но благодаря упорству и командной работе справляются с толстенными деревьями. Мы, «термиты», бегали небольшими компаниями на дистанции в четверть или половину мили; однажды я принимал участие в университетских соревнованиях по бегу на одну милю[26]. Один из наших ребят говорил о том, что собирается когда-нибудь пробежать марафонскую дистанцию. Я думал, что он псих. Я мог, по крайней мере, потенциально, осмыслить митохондриальную и хлоропластовую ДНК (хотя потрогать их мне не удавалось), но я не мог представить пробежку или тем более спортивный забег на такое большое расстояние.
7Как ослабить выносливость насекомого в полете
И подлинно: спроси у скота, и научит тебя…
Охота за научными открытиями – это игра. Сродни охоте на дичь. Если присмотреться, и тем и другим мы занимаемся ради удовольствия, и оба занятия в конце концов приносят практические результаты. Проблема в том, что дебри нашей жизни очень густые, а мы плохо знаем, что в них прячется. Мы можем преследовать большую добычу, если она есть на самом деле и если мы достаточно одарены, чтобы разглядеть ее и броситься за ней. Но нет гарантии, что мы ее добьемся. Я полагал, что для докторской степени мне нужно будет сделать что-то совершенно невероятное и поразительное, наподобие открытия ДНК, расшифровки генетического кода или объяснения контроля над ростом митохондрий. Как я уже говорил, мои попытки оказались тщетными. Кроме того, как и в Мэне, сбоить начал мой организм. После того как я не сумел извлечь информацию из ДНК и осознал, что не создан для молекулярной биологии и не хочу работать в этой сфере всю жизнь, я чувствовал потребность в новом направлении развития. В то время меня стали мучить странные артритные боли в руках, коленях и ступнях, из-за которых я полгода вынужден был проходить на костылях. В Мэне из-за своего физического недуга я мог больше времени проводить в библиотеке; тогда я пробовал изучать различные аспекты поведения и психологии жуков-скакунов, медоносных пчел, гусениц, бабочек и мотыльков-бражников. Я пытался найти что-нибудь достаточно занятное, иными словами, что-то новое и представляющее интеллектуальную ценность. В конце концов я остановился на проблемах физиологии движения и терморегуляции у бражников. Выбор был удачным: он привел к гораздо большему, чем я мог себе представить.