Многие явления, открытые в разнообразных областях науки, проходят и в человеческом теле. От ДНК до атомов, составляющих нас, человеческое тело – чудо с точки зрения науки.
1. Аппендикс
У аппендикса плохая репутация. Его обычно считают частью тела, которая потеряла своё предназначение миллионы лет назад. Похоже – единственным его предназначением является вызов аппендицита. Однако недавно было открыто, что аппендикс очень полезен для бактерий нашей пищеварительной системы. Они используют его, чтоб передохнуть от напряжённой работы в пищеварительном канале и как место для размножения. Уважайте и заботьтесь о своём аппендиксе!
2. Громадные молекулы
Фактически всё, что мы ощущаем, создано из молекул. Они разнятся в размерах от простых пар атомов, таких как молекула кислорода, до сложных органических структур. Самая большая в природе молекула находится в нашем теле. Ею является 1-я хромосома. Обычная клетка тела человека содержит 23 пары хромосом в своём ядре, каждая из которых является одиночной, длинной молекулой ДНК. Первая хромосома – самая большая и состоит из около 10 миллиардов атомов, что позволяет ей хранить большое количество генов.
3. Число атомов
Сложно представить себе, насколько малы атомы, из которых состоит тело человека до тех пор, пока не узнаешь, сколько их в нас. Взрослый человек состоит из около 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (7 октиллионов) атомов.
4. Потеря шерсти
Сложно поверить, но у нас примерно столько же волос на теле, сколько и у шимпанзе, но волоски настолько тонки, что они почти невидимы. На данный момент неизвестно почему люди потеряли свою защитную шерсть. Предположительно это случилось, чтобы позволить древним людям легче потеть, осложнить жизнь таким паразитам, как вши и клещи, или, возможно, потому что наши предки вели частично водный образ жизни.
Однако, самое интересное объяснение состоит в том, что первые люди должны были больше сотрудничать с того момента, как они начали заселять саванны. Когда животных специально выводят для сотрудничества, как когда-то мы сделали с волками, чтобы получить собак, они становятся больше похожими на детей. В 1950-х годах в СССР начался удивительный эксперимент, продолжающийся до сих пор, задачей которого является вывод при помощи селекции наиболее пригодных для обучения лис. Со временем взрослые лисы стали более похожими на больших лисят – они стали больше времени проводить за играми, развили висячие уши, подвижные хвосты и узорные шубки. Люди также похожи на младенцев обезьян – большие головы, маленькие рты и более тонкие волоски на теле.
5. Эволюция мурашек по коже
Мурашки достались нам от предков по эволюции. Они проявляются, когда маленькие мускулы рядом с луковицей каждого волоска напрягаются, и приподнимают волосок. Если бы у нас была шерсть – за счёт этого она бы распушилась и легче пропускала воздух. Но из-за того, что наши волоски слишком тонкие, мурашки просто делают нашу кожу странно выглядящей.
Мы также ощущаем, как наши волосы поднимаются, когда мы испуганы или испытываем сильные эмоции. Многие млекопитающие в случае опасности распушаются, чтоб выглядеть больше и опасней. Люди также когда-то обладали подобным защитным механизмом, но сейчас эффект уже не тот. Мы всё ещё чувствуем, как наши волосы поднимаются, но не становимся больше от этого.
6. Космическая травма
Если верить научной фантастике, с телом человек произойдут ужасные вещи, если оно попадёт без скафандра в космос. Однако это по большей части вымысел. Человек бы испытал некоторый дискомфорт от того, что воздух в теле бы расширился, но человек бы не взорвался, как любят показывать в голливудских фильмах. Да, жидкости в вакууме кипят, но сердечнососудистая система поддерживает кровь под давлением, так что с человеком бы всё было хорошо. И, несмотря на то, что в космосе очень холодно, человек не потеряет тепло слишком быстро. Как доказывают термосы, вакуум отличный изолятор.
На практике человек умрёт в космосе от простой недостачи воздуха. В 1965 году в вакуумной камере NASA в скафандре испытуемого образовалась утечка. Жертва выжила и оставалась в сознании около 14 секунд. Точное время, которое человек способен выжить в открытом космосе, неизвестно, но скорее всего, составляет от одной до двух минут.
7. Сжатие атомов
Атомы, из которых состоят наши тела, по большей части – пустое место. Несмотря на огромное количество атомов в нашем теле, без этого пустого места нас можно было бы сжать в маленький объём. Ядро, которое составляет большую часть вещества атома, настолько меньше всей структуры, что его можно сравнить с мухой в соборе. Если бы мы потеряли всё пустое место атомов, тело можно было бы вместить в куб со стороной в 1/500 сантиметра. Нейтронные звёзды состоят из материи, сжатой именно таким способом. В одном кубическом сантиметре вещества нейтронной звезды содержится около 100 миллионов тонн материи.
8. Электромагнитное отталкивание
Атомы, из которых состоит материя – никогда не касаются друг друга. Чем ближе они друг к другу, тем больше сила отталкивания между электрическими зарядами их компонентов. Это всё равно, что пытаться соединить два сильных магнита одной стороной. Подобное явление происходит даже тогда, когда объекты касаются друг друга. Когда вы сидите на стуле – вы не касаетесь его. Вы парите на небольшой высоте над ним, поддерживаемые силой отталкивания атомов.
9. Звёздная пыль
Возраст любого атома вашего тела – миллиарды лет. Водород, самый распространённый элемент во вселенной и важная часть нашего тела, был создан во время Большого Взрыва около 13.7 миллиардов лет назад. Более тяжёлые атомы, такие как углерод и кислород, были созданы в звёздах 7-12 миллиардов лет назад и были выброшены в космос, когда звёзды взрывались. Некоторые из взрывов были настолько сильны, что они произвели элементы тяжелее железа, которые не могут производить звёзды. Это значит, что состав вашего тела по-настоящему древний. Вы – звёздная пыль.
10. Красная кровь
Когда люди видят кровь, они предполагают, что она красная из-за железа, содержащегося в нём, а ржавчина, как всем известно, обладает красноватым оттенком. Но наличие железа в нашей крови – просто совпадение. Красный цвет обуславливается порфириновым соединением в гемоглобине, к которому прикрепляется железо. Интенсивность красного цвета гемоглобина зависит от того, присутствует ли кислород в данном соединении. Если кислород присутствует – он меняет структуру порфирина и придаёт красным кровяным тельцам более яркий цвет.
11. Вирусы
Удивительно, но не вся ДНК в наших хромосомах происходит от наших предков – некоторая часть была позаимствована из других источников. Наш ДНК включает гены, как минимум восьми ретровирусов. Это разновидность вирусов, которые использует механизмы кодирования ДНК, чтобы захватить клетку. В какой-то момент эволюции человека, эти гены были встроены в наш ДНК. Эти вирусные гены в ДНК сейчас выполняют важные функции в размножении человека, хотя они и полностью чужеродны нашему генетическому наследию.
12. Другая жизнь
Если оценивать по количеству клеток, в нас больше бактериальной жизни, чем нас самих. Тело человека состоит из 10 триллионов клеток, но клеток бактерий в нашем теле в 10 раз больше. Большинство бактерий, проживающих в нас дружелюбны – они не наносят никакого вреда, а некоторые даже полезны.
В 1920-х годах американский исследователь пытался узнать если животные способны жить без бактерий, надеясь на то, что мир без бактерий был бы более здоровым. Джеймс Рейнерс (James Reyniers) посвятил свою жизнь созданию среды без бактерий, где могли бы жить животные. Результат ожидаем. Животные могут жить в такой среде, но многие из них умирали, а те, кто выживал, должны были получать специальный корм. Такое явление обусловлено бактериями в пищеварительном тракте, помогающими переваривать пищу. Человек может существовать без них, но без ферментов, выделяемых этими бактериями, пищеварение будет сильно осложнено.
13. Оккупанты ресниц
В зависимости от вашего возраста, скорее всего у вас, есть железница угревая (ресничный клещ). Эти маленькие существа питаются выделениями сальных желез волосяных фолликул. Обычно они безвредны, но у некоторых могут вызвать аллергическую реакцию. Угревые клещи почти прозрачны и дорастают до размеров 1/3 мм, так что невооружённым глазом увидеть их невозможно. Однако если поместить ресничку или волосок из брови под микроскоп можно заметить этих существ. Клещи имеются у около половины населения Земли, а с возрастом этот коэффициент увеличивается.
14. Датчик фотонов
Наши глаза очень чувствительны и способны заметить всего несколько фотонов света. Если ясной ночью вы посмотрите на созвездие Андромеды, вы сможете разглядеть небольшое пятнышко света, видное невооружённым взглядом. Если вы способны разглядеть это пятнышко – вы видите настолько далеко, насколько возможно без использования технологии. Андромеда – ближайшая к Млечному Пути большая галактика, расстояние до неё составляет 2.5 миллиона световых лет. Фотоны, которые вы увидите, начали своё путешествие ещё тогда, когда человека ещё не было. Первым людям ещё предстояло эволюционировать. Таким образом, вы способны увидеть невообразимо далеко и смотреть в прошлое на 2.5 миллиона лет назад.
15. Число чувств
Вопреки распространённому мнению, у человека больше пяти чувств. Вот простой пример: поднесите руку на несколько сантиметров от горячего утюга. Ни одно из ваших пяти чувств не может предупредить вас, что вы обожжётесь. Однако вы можете почувствовать, что утюг горяч с дистанции и не прикоснётесь к нему. Это дополнительное чувство обеспечивается сенсорами тепла в нашей коже. Аналогичным образом мы можем чувствовать боль или знать, что мы расположены вверх ногами.
Другой быстрый тест. Закройте глаза и дотроньтесь до кончика носа. Вы используете не пять основных чувств, чтобы найти его, а проприоцепцию. Проприоцепция – чувство, позволяющее нам знать, где находятся наши части тела. Это мета-чувство, комбинирующее знание вашего мозга о том, что делают сейчас мышцы, и знание о размерах и форме тела.
16. Настоящий возраст
Как и в случае с цыплёнком, ваша жизнь началась с яйца. Однако есть большая разница между яйцеклеткой человека и куриным яйцом, из-за которой вы можете пересмотреть свой возраст. Человеческая яйцеклетка самая большая клетка организма, достигающая в диаметре около 0.2 мм. Яйцеклетка, из которой вы развились, была сформирована в вашей матери, когда она была ещё эмбрионом. Образование яйцеклетки и половины вашей ДНК, которую вы получили от матери, можно считать первым моментом вашего существования. Причём это случилось ещё до того, как родилась ваша мать. Если вашей матери было 30 лет, когда она вас родила, то на ваше 18-летие вам было около 48 лет.
17. Эпигенетическое наследование
Мы привыкли считать, что гены контролируют то, кем мы являемся физически, но гены составляют небольшую часть нашей ДНК. До недавнего времени остальные 97% ДНК считались мусором, но, как оказалось, эпигенетика – процессы, происходящие вне генов – также сильно влияют на наше развитие. Некоторые части контролируют включение и выключение генов, а другие программируют создание ключевых соединений. Долгое время было загадкой, как 20000 генов (намного меньше, чем в некоторых видах риса) могло хватать для определения того, какими мы будем. Теперь же оказалось, что и остальные 97% нашего ДНК достаточно важны.
18. Сознательное действие
Скорее всего, вы считаете, что ваше сознание находится где-то позади глаз, будто там сидит маленький человечек, управляющий остальным телом. Вы, конечно же, знаете, что там нет никаких человечков, но ощущаете, что сознание ведёт некоторое отдельное существование и раздаёт приказы телу.
На самом деле, многим управляет подсознание. Некоторые часто повторяющиеся задачи выполняются автоматически, что позволяет нам больше думать о более сложных задачах. Когда это случается, процессом управляют одни из самых примитивных частей мозга, расположенных рядом с мозговым стволом. Однако, даже осознанное действие, к примеру, поднятие предмета, начинается с подсознания – мозг активизируется до того, как вы решите выполнить действие. Учёные до сих пор ведут споры о том, когда именно срабатывает сознание, но, несомненно ясно то, что подсознание управляет большим количеством наших действий, чем мы думаем.
19. Оптический обман
Картина мира, которую мы «видим», искусственна. Наш мозг не создаёт картинку так, как это делает видеокамера. Мозг создаёт модель мира из информации, полученной от модулей, который измеряют свет, грани, искривление и так далее. Благодаря этому, мозг может устранить слепое пятно – место, где к сетчатке крепится зрительный нерв, и отсутствуют фоторецепторы. Мозг также компенсирует саккады (быстрые движения наших глаз) предоставляя фальшивое ощущение устойчивого взгляда.
Недостаток этого процесса заключается в том, что наши глаза легко обмануть. Существует множество оптических иллюзий, которые заставляют наш мозг видеть то, чего нет.
