лялись от того, что мы могли бы доказать на практике, просто заявляли: «Чушь». В результате книга скорее похожа на званый обед, на который мы пригласили гостей, чем на единоличное творение ученого-затворника или скульптора, оставшегося один на один с глиной. Голос в книге наш, но высказанные в ней мысли навеяны беседами с нашими знакомыми, с которыми мы были рады разделить и идеи, и пищу.
Глава 1. На поводу у языка
Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, что ты такое.
Вкус, похоже, имеет два основных применения:
1) Он приглашает нас с удовольствием возместить потери, которые мы неизбежно несем по ходу жизни.
2) Из разных веществ, которые предлагает нам природа, он помогает выбирать те, что могут послужить пищей.
Природа удовольствия и неудовольствия занимает людей с тех пор, когда первые философы палеолита сидели вокруг костра, жарили мясо и беседовали. «Почему мы испытываем удовольствие или неудовольствие?», «Когда и почему мы можем позволить себе наслаждаться чем-то приятным или должны испытывать что-то неприятное?» — вряд ли есть вопросы насущнее, чем эти. В I в. до н. э. римский поэт и философ Лукреций предложил свой ответ. Он утверждал, что мир материален и состоит из одних только атомов. Из атомов состоят луна, забор и кошка на заборе. Из них также состоит мышь, на которую нацелилась кошка. После гибели мыши составляющие ее атомы перераспределятся в теле кошки, но они продолжат существовать[4]. В таком мире удовольствие является механизмом, который организм использует для удовлетворения материальных потребностей. Стремление к удовольствию влечет кошку к мыши. Удовольствие естественно, как и неудовольствие. Для Лукреция естественность удовольствия и неудовольствия не означала призыва к гедонизму, но предполагала, что благополучная жизнь — это та, в которой наслаждаются приятным и избегают неприятного. Лукреций изложил свои идеи в проникновенной поэме De rerum natura, что обычно переводится как «О природе вещей». Поэма донесла идеи Лукреция до широкой публики. Идеи были не новыми, по крайней мере в основном. Лукреций отчасти повторил и переосмыслил воззрения греческого философа Эпикура и в то же время придал им новую ясность и красоту. Тем не менее после того, как пала Западная Римская империя, слова Лукреция постепенно забылись. К позднему Средневековью остались лишь косвенные свидетельства того, что Лукреций вообще существовал. О нем можно было узнать из сочинений других ученых, которые упоминали его имя, а порой приводили интригующе короткие цитаты из поэмы «О природе вещей».
После падения Западной Римской империи многие великие литературные и научные труды древних римлян и греков были утрачены. Их сжигали, уничтожали, а чаще просто игнорировали. Некоторые были потеряны безвозвратно. Но не все. Многие переписывались и изучались мусульманскими учеными в византийских библиотеках; некоторые сохранились в монастырях. К счастью, поэма Лукреция оказалась среди дошедших до нас рукописей. В 1417 г. ее обнаружил в немецком монастыре[5] неутомимый и любознательный служитель Римской курии по имени Поджо Браччолини.
Поджо был потрясен красотой творения Лукреция. Со временем он также осознал, что описанный Лукрецием мир, полный естественных удовольствий, по-видимому, противоречит всему, чему его учили как средневекового христианина. Впоследствии он критиковал эту поэму, но поначалу заказал переписчику несколько копий и принялся распространять их. В последующие десятилетия одни станут рассматривать выраженные в поэме Лукреция идеи как определяющую модель будущего, укорененную в прошлом, в то время как другие увидят в воззрениях Лукреция угрозу западной цивилизации. И в наши дни взгляды на удовольствие и материальность мира расходятся не меньше, чем тогда. Подобные разногласия скрываются за фасадом многих наших наиболее политизированных споров. Здесь мы не разрешим эти споры, но мы в силах добавить недостающее звено — ответ на вопрос, почему существуют удовольствие и неудовольствие. Удовольствие вызывается определенным сочетанием химических веществ в мозге. Это относится и к специфическому удовольствию, связанному с вкусовыми ощущениями от пищи. Организм животного вырабатывает эти химические вещества, чтобы вознаградить его за выполнение действий, способствующих выживанию и повышающих шансы на размножение. Как полагал Лукреций, это применимо к мышам или рыбам в той же мере, что и к людям[6]. Противоположность удовольствию — неудовольствие. Оно служит животным наказанием за поведение, которое делает выживание и воспроизводство менее вероятными. В совокупности удовольствие и неудовольствие — простой способ, с помощью которого природа обеспечивает животному возможность прожить достаточно долго, чтобы породить себе подобных и передать свои гены.
Одна из вещей, необходимых любому животному, — подходящее питание. К какой именно пище удовольствие должно направлять представителей данного вида, предсказывает область науки под названием «биологическая стехиометрия». Вероятно, это самое скучное название, которое только можно придумать для науки, имеющей такое большое значение для познания устройства мира. Эта область малоизвестна. Если ваша деятельность не связана с биологической стехиометрией, вы, скорее всего, о ней никогда и не слышали.
Биологическая стехиометрия занимается решением различных версий одного и того же уравнения. В простейшей версии левая часть уравнения состоит из организмов, которые были съедены (добыча). Представьте себе всех животных, растения, грибы и бактерии, которых вы съели в своей жизни. Правую часть уравнения составляет организм, который ест (например, хищник), вместе со всеми отходами, которые он когда-либо произвел, и энергией, которую он когда-либо использовал. По выражению Лукреция, «смертные твари живут, одни чередуясь с другими»[7], они словно участвуют в эстафете, «в руки из рук отдавая, как в беге, светильники жизни»{3}. Биологическая стехиометрия изучает правила, по которым передается эта эстафетная палочка.
Правило стехиометрии состоит в том, что уравнение должно сходиться; те питательные вещества, которые присутствуют в пище, и те, которые присутствуют в потребителе (вместе с его отходами и затраченной энергией), должны в конечном итоге уравновешиваться. В этом и заключается сложность — проблема начинает напоминать задачку для начальных классов про капусту, козла и волка, которых надо перевезти с одного берега на другой. Если, например, концентрация азота в организме хищника высока, это должно быть свойственно и его добыче. Это кажется настолько очевидным, что об этом не стоит и упоминать. Как сказал нам Брийя-Саварен, ты то, что ты ешь, и тебе нужно есть то, чем ты являешься. Но сложность состоит в том, что уравнение, связывающее хищника и добычу, относится не только, скажем, к азоту и углероду; оно относится также ко всем питательным веществам, которые хищник не способен вырабатывать сам. В результате хищник и добыча должны уравновешиваться не только в том, что касается азота, но также магния, калия, фосфора и кальция, каждый из которых важен для любой клетки животного.
Можно буквально записать пропорциональное количество атомов каждого элемента, присутствующего в организме различных видов животных (отсюда та часть уравнения, которая отражает химический состав тела хищника или любого другого потребителя). С точки зрения химии описание среднестатистического млекопитающего, например, можно представить в виде списка элементов в его организме и их относительных пропорций. Вот список ингредиентов, составляющих млекопитающее:
H375 000 000, O132 000 000, C85 700 000, N64 300 000, Ca1 500 000, P1 020 000, S206 000, Na183 000, K177 000, Cl127 000, Mg40 000, Si38 600, Fe2680, Zn2110, Cu76, I14, Mn13, F13, Cr7, Se4, Mo3, Co1
У млекопитающих, например у человека, в организме в 375 млн раз больше атомов водорода (H), чем атомов кобальта (Co). В наше время ученые с большой точностью умеют рассчитывать содержание химических элементов в теле человека и других животных. Но откуда дикие млекопитающие знают, как добывать все эти элементы в природе, чтобы получать то, что нужно их организму, и решать собственные стехиометрические уравнения — уравнения, в которых поедаемые ими ингредиенты соответствуют потребностям их тела?[8] Откуда это знает любое животное? Откуда, если уж на то пошло, это знаете вы?
Хищникам, которые поедают мышцы, внутренние органы и кости своей добычи, для решения этого уравнения, возможно, достаточно чувства голода (и удовольствия от его утоления). Так, дельфинам хватает только голода и мысленного образа чего-то съедобного, в отличие от несъедобного (того, что подсказывает им не глотать камень)[9]. Баланс по большей части соблюдается.
Для животных, рацион которых дает им больше выбора, ситуация оказывается сложнее. Перед теми, кто питается растениями (травоядными) или как растениями, так и животными (всеядными), жизнь ставит особенно трудные задачи. Многие элементы в животном организме содержатся в более высокой концентрации, чем в растительной пище (рис. 1.1). Если всеядное существо случайным образом ест то животных, то растения, вполне может оказаться, что в его рационе не хватает натрия, фосфора, азота или кальция. С травоядными дела обстоят не менее сложно. Так откуда же травоядные и всеядные знают, как решить собственные стехиометрические уравнения? В значительной степени они принимают решения, основываясь на вкусовом впечатлении. Это сумма всех сенсорных ощущений во рту животного. Понятие «вкусовое впечатление» включает аромат, текстуру и собственно вкус (taste)