Часто мы воспринимаем воду как нечто данное нам свыше и бесплатно. Нашу недооценку воды лучше всего можно проиллюстрировать историей, которую я впервые услышал еще в колледже – историей о племенном вожде из джунглей Амазонки, который побывал в Нью-Йорке в 1930-х гг. Как всякий человек, впервые в жизни столкнувшийся с западной цивилизацией, он, должно быть, был поражен автомобилями и метрополитеном, радио и телефоном, электрическим освещением, высокими мостами и громадами небоскребов. После того, как он провел в городе несколько дней, глядя на все эти величественные изобретения, репортеры спросили, какая из этих вещей показалась ему самой замечательной. Ответ вождя удивил всех. Он подумал, что самым значительным изобретением западного мира можно считать обычный водопроводный кран.
Машины, лифты, телефоны и электрическое освещение приносят комфорт и удобства, делают жизнь легче. Однако для тех, кто изо дня в день живет в джунглях, не зная, что ожидает их в следующий момент, нет ничего важнее воды. Неудивительно, что возможность получить воду, просто повернув кран, показалась племенному вождю самым чудесным изобретением. Иметь воду – это значит выжить; жажда бьет все другие желания, делает их ничтожными.
В наши дни недостаток воды угрожает всей планете; нехватка воды ощущается одной третью/половиной человечества, особенно в Южной Азии, Северной Африке и на Ближнем Востоке. Некоторые области являются настолько засушливыми, что практически непригодны для обитания. Отсутствие воды послужило причиной переселения народов и множества конфликтов, перерастающих в войны. Недостаток воды может усугубиться в следующие десятилетия в связи с ростом населения, загрязнением окружающей среды и изменениями климата; по этой причине вода снова стала считаться одним из наиболее ценных ресурсов.
Если люди со всеми технологиями не могут гарантировать себе достаточное количество воды, то что говорить о животных, живущих в дикой природе? Что происходит с ними, когда случается засуха и дождей не бывает неделями? Как выживают животные в пустынях, где очень редко выпадают осадки? Животные не способны запасать воду и носить ее с собой в бутылках, как делаем это мы. По мере изменения климата в мире становится теплее; все чаще накатываются на сушу волны жары. Несмотря на то, что среднегодовая температура в мире поднялась всего на 1 градус Цельсия за последние 50 лет, число жарких дней в году возросло весьма значительно. Некоторые исследования позволяют предположить, что три из недавних всплесков жары были обусловлены именно изменением климата. Когда же температура воздуха повышается, очень легко обезводиться. Так как же выживают животные?
Многие животные развили у себя весьма изобретательные способы выживать, когда иссякают источники воды. Конечно, некоторые животные обходятся тем, что разыскивают редкие источники в сохранившихся водоемах и родниках, но у некоторых зверей работают весьма интересные механизмы сохранения воды. Например, есть одна лягушка, обитающая в пустынях Австралии, которая может выживать без воды целых пять лет! Неудивительно поэтому, что ее называют лягушкой, сохраняющей воду, и хранит она ее не где-нибудь, а в мочевом пузыре, то есть у этого животного есть своего рода буфет. Когда в Великой Песчаной пустыне усиливается зной и пересыхают все немногие источники, лягушка спасается тем, что зарывается в землю. Здесь она лежит в дремотном состоянии, напоминающем зимнюю спячку месяцами, а порой и годами до возвращения дождливой погоды. За это время лягушка сжигает запасы жира, который она накапливает в лапках (жир также действует как защитная подушка, защищающая лапки от ожогов горячим песком) и медленно потребляет воду, накопленную в мочевом пузыре. Эти лягушки настолько успешно хранят воду, что островитяне с острова Тиви используют этих лягушек как источники воды, когда иссякают источники. Они выкапывают лягушек из песка, а затем пьют лягушачью воду, выдавливая ее нажатием на рот животного[9].
Черепахи также хранят воду в мочевых пузырях; особенно этот способ полезен для черепах, живущих на Галапагосских островах у берегов Эквадора. На этих вулканических островах очень мало пресной воды, так как там нет ее источников. Единственный источник – это дожди, количество которых едва достигает 250 мм в год. Черепахи добывают воду из кактусов и других растений, которыми они питаются; кроме того, они по утрам облизывают росу с камней. Когда начинается дождь, черепахи собираются в образовавшихся лужах и в скоплениях грязи, где пьют столько воды, сколько смогут. Затем, вместо того чтобы выпустить эту воду в виде мочи, черепахи задерживают воду в мочевых пузырях на многие месяцы. Когда черепахе нужна вода, а доступ к ней отсутствует, то мочевой пузырь становится проницаемым, и вода всасывается из него в кровь.
Многие галапагосские черепахи имеют поистине гигантские размеры; в длину они могут достигать шести футов, а весят более восьмисот фунтов, а их пузыри могут вмещать галлоны воды. Когда первые европейские моряки высадились на Галапагосы, для Чарльза Дарвина и экипажа судна «Бигль» черепахи стали главным источником воды. (Они стали и излюбленным блюдом, потому что в мясе черепах содержится много жира.)
Большинство животных не способны запасать и сохранять воду в мочевом пузыре, поэтому им нужны другие способы доступа к ней. Один из способов – уменьшить количество воды, которую организм теряет с мочой. Для этого животные максимально концентрируют мочу, в результате чего моча темнеет и приобретает едкий резкий запах. Пустынные мыши довели этот способ до совершенства – они способны делать мочу в шесть раз более концентрированной, чем морская вода.
Другим способом сохранения воды является ограничение ее потерь через кожу, например, с потом. Однако тем самым нарушается один из основополагающих механизмов терморегуляции, ибо потение является мощным средством охлаждения организма. Обитатели пустынь верблюды располагают меньшим числом потовых желез, чем большинство других млекопитающих, и, следовательно, теряют меньше воды, но в результате у них в течение дня значительно поднимается температура тела. (Верблюды хорошо переносят повышение температуры, которое у человека, например, вызвало бы тягостную лихорадку.) Другие животные ограничивают потение, прячась в норы в самое жаркое время суток, и выходят из них, только когда становится прохладнее.
Все эти способы помогают уменьшить расход воды в организме. Тем не менее, какие-то потери все равно происходят, и со временем животному приходится их восполнять. Для выживания, так или иначе, необходимо поступление воды в организм. Как, например, выживает в пустыне верблюд, обходясь днями и неделями без воды?
В детстве я думал, что горб верблюда наполнен водой. Помню, что, когда мне сказали, что в горбу содержится жир, я не мог понять, зачем верблюду нужна эта жировая подушка на спине. Ответ, возможно, вас удивит, потому что в принципе я был прав в своем первоначальном предположении. Жир в горбе верблюда предназначен для производства воды. Когда жир расщепляется, он производит не только энергию, необходимую для выживания, но и воду. Дело не в том, что в жире содержится вода, ее там нет, но она образуется в процессе сжигания жира как побочный продукт.
Соответственно, размер горба говорит не только о том, сколько в нем жира, но также и о резерве воды. Когда горб обвисает, пора вести верблюда к естественному или искусственному источнику воды! Это верно и при оценке состояния жировой ткани у животных других видов: если животное кажется тощим и голодным, то это может значить, что ему нужна не только пища, но и вода, которую оно не смогло найти и было вынуждено для восполнения потери воды сжигать жир.
Наблюдение, согласно которому жир является источником метаболической воды, в медицинской литературе обсуждается редко и по большей части игнорируется учеными, исследующими ожирение. Для нас это, однако, важно, потому что это еще раз подтверждает важную роль, которую жир играет в выживании.
Натуралистам давно известно, что многие обитающие в пустыне животные полагаются на свои запасы жира в получении метаболической воды в моменты, когда это необходимо. Это достаточно сложная задача, так как жир образует изолирующую оболочку тела, которая повышает его температуру. Для того, чтобы предупредить гипертермию, многие пустынные животные, такие как кенгуровая крыса или африканский тушканчик, носят запас жира в хвосте. По той же причине жир верблюда накапливается в горбу на его спине и в результате не приводит к повышению общей температуры тела животного, что неизбежно бы произошло, если бы жир был равномерно распределен под кожей.
Потребность в метаболической воде также является причиной того, почему морские млекопитающие такие жирные. Кит – самое жирное животное на Земле, и, помимо того, что жир для него является тепловой изоляцией в холодной океанической воде, он служит также и главным источником воды. Так происходит оттого, что киты, дельфины и тюлени не пьют морскую воду. Часть пресной воды они получают из рыб и беспозвоночных (например, криля), которыми они питаются, а некоторые китообразные получают немного воды, проглатывая лед; но приблизительно треть потребной им воды они получают за счет сжигания жира.
Жир является не только источником калорий, но и источником воды.
Кажется, что любое животное, обитающее в условиях, где вода часто бывает недоступна, становится носителем избытка жира. Приблизительно по той же причине многие животные накапливают слой жира, когда готовятся пережить голодный период. Те, что обитают в местах, где мало воды, должны иметь постоянный запас жира. Нося этот жир, они гарантируют себе выживание в случае, если иссякнут родники, и высохнут водоемы, и вода станет недоступной. Именно поэтому так жирны галапагосские черепахи; на островах вечно не хватает пресной воды, и жир, который носит на себе черепаха, обеспечивает животное водой на время, когда перестают выпадать дожди. Даже у пустынных муравьев имеются намного бо́льшие запасы жира (локализованного в «жировых тельцах»), чем у муравьев, живущих в умеренном или тропическом климате, так как первым всегда может потребоваться внутренний источник воды.