#Это стоит знать

Наука – штука несправедливая. Ради того, чтобы человек получил Нобелевскую премию или запатентовал новое лекарство, страдают тысячи крыс, мышей, кроликов, лягушек и прочих тварей. Таков наш видовой эгоизм: подозреваем, что если бы у крыс или лягушек была своя наука, они без зазрений совести ставили бы эксперименты на людях. Но все-таки люди должны делиться с животными своей славой. Именно поэтому мы составили эту «десятку».

 

1 Почему мы тормозим

Животное Лягушка. Скорее всего, это был вид Rana temporaria или Rana esculenta – они наиболее распространены в Центральной России. Долгое время лягушка была самым популярным объектом для биологических экспериментов: дошел до ближайшего пруда, наловил – и исследуй, сколько влезет. Лабораторные крысы появились позже.

Имя Белая дама. За этим именем не скрывается никакой романтической истории (это вам не Прекрасная дама Блока). Просто в день ключевого эксперимента физиолог Иван Сеченов слушал оперу Буальдье  «Белая дама».

Вклад в науку Открытие эффекта центрального торможения в нервной системе.

Человек «Я лягушку распластаю да посмотрю, что у нее там внутри делается; а так как мы с тобой те же лягушки, только что на ногах ходим, я и буду знать, что и у нас внутри делается…», – это слова хрестоматийного нигилиста Базарова из «Отцов и детей».

Тургенев хорошо описал интеллигентов 60-х годов XIX века, которые не верили ни в Бога, ни в Царя, предпочитая им чистую науку. Знаменитый физиолог Иван Сеченов был почти нигилистом: дружил с революционерами, конфликтовал с властями и, конечно же, резал лягушек. Недаром считается, что Сеченов был одним из прототипов Базарова.

Впрочем, он экспериментировал не только на земноводных. В одной из его биографий мы обнаружили следующий пассаж: «Знаменитые опыты И. М. Сеченова по влиянию алкогольного отравления на организм человека требовали количественного и качественного постоянства питания организма на довольно длительный срок. Подходящего объекта найти не удалось. Это не остановило его. Жертвуя своим здоровьем в интересах науки, И. М. Сеченов провёл многие из этих опытов на самом себе».

Эксперимент Этот опыт, проведенный в 1862 году, выглядел страшновато. Лягушка подвешена за челюсть на специальном штативе, ее череп вскрыт, задние лапки макают в сосуд с серной кислотой. Рядом стоит ученый с секундомером в руках. Именно так был открыт эффект, который вошел во все мировые учебники как «сеченовское торможение».

Оказалось, что если на зрительные бугорки мозга лягушки положить кусочек соли, то скорость рефлекторного одергивания лапки будет ниже. Главный вывод: работа центральной нервной системы складывается из двух процессов – возбуждения и торможения. Проживи Сеченов подольше, то вполне вероятно, получил бы Нобелевку.

Дальнейшая судьба животного Естественно, лягушки после таких опытов не выживали. Но всегда можно было наловить новых и еще раз продемонстрировать эксперимент. Когда у Сеченова случились очередные неприятности с властями, он заявил: «Зачем мне адвокат? Я возьму с собой в суд лягушку и проделаю перед судьями все мои опыты: пускай тогда прокурор опровергает меня».

2 Лампочка вместо колбасы

Животное Собака (Canis lupus familiaris).

Имя Госпожа собака, Гениальная собака.

Вклад в науку Открытие условного рефлекса.

Человек Иван Павлов, физиолог, Нобелевский лауреат, долгое время был иконой советской науки несмотря на то, что сам он к советской власти относился с изрядной долей скепсиса.

Эксперимент Догматы школьного знания гласят, что Волга впадает в Каспийское море, Печорин с Онегиным – лишние люди, а условный рефлекс открыл Иван Павлов и его собаки. Детали эксперимента пересказывать нет смысла. Зажигается лампочка – появляется еда – у собаки вырабатывается желудочный сок. Потом из этой схемы убирают колбасу, и желудочный сок начинает капать только от вида лампочки.

В экспериментах участвовали сотни собак. Тех животных, опыты над которыми были наиболее удачными, академик называл «Госпожа Собака» или «Гениальная собака».

Дальнейшая судьба животного Некоторые собаки погибали во время эксперимента. Выжившие содержались в лаборатории или на даче у кого-то из друзей Павлова.

Собаки Павлова оказались самыми прославленными из всех экспериментальных животных: чучело собаки в музее Павлова в Рязани, памятник академику с собакой в Колтушах, почти такой же – в Сухуми, памятник-фонтан в Петербурге и так далее.

Образ стал настолько избитым, что породил даже анекдоты: «В детстве физиолога Павлова укусила собака. Собачка укусила – и забыла, а Павлов вырос – и не забыл...» Или: «Многие знают, что собака Павлова при виде лампочки пускала слюни, но мало кто знает, что она вытворяла при виде паяльника!»

3 Обезьяна Иони и мальчик Руди

Работы Надежды Ладыгиной-Котс по зоопсихологии до сих пор цитируют во всем мире

Животное Шимпанзе (Pan troglodytes).

Имя Иони.

Вклад в науку Впервые было проведено сравнение психики обезьяны и психики человеческого ребенка.

Человек Странно, что про Надежду Ладыгину-Котс до сих пор не сняли научно-романтический фильм. Получилось бы не хуже «Доктора Дуллитла». Она была крупнейшим специалистом по психологии животных, ее до сих пор цитируют на Западе. В 1911 году Надежда Ладыгина вышла замуж за Александра Котса. Говорят, в качестве подарка на свадьбу жених подарил ей чучело белого ястреба, а она ему – чучело львенка. Медовый месяц молодожены провели на учительских курсах, куда отправились с целой повозкой коллекций. Вместе они создавали музей, закупая по всему миру «засоленных гиен» и «замороженных питонов». Сплошная зоологическая сказка. Главное, что со счастливым концом: Ладыгина-Котс дожила до 1963 года, имела степень доктора биологических наук и прочие регалии. А основанный ею с мужем Дарвиновский музей процветает и в наши дни.

Эксперимент В 1913 году Ладыгина-Котс приобрела полуторагодовалого шимпанзе по кличке Иони. Почти четыре года он прожил в ее квартире фактически на правах сына. А в 1925 году у нее родился настоящий ребенок – Рудольф (Руди). На основе наблюдений за Руди и Иони появилась книга «Дитя шимпанзе и дитя человека» – первое в мире сравнительное описание психики обезьяны и homo sapiens.

Хотя главный вывод исследования гласит: «...шимпанзе не почти человек, а совсем не человек», отчет об исследовании изобилует чисто человеческими деталями:

«Однажды я хотела развлечь шимпанзе и внесла его в комнату, где была зажжена большая рождественская елка; в комнате было много незнакомых людей, которые говорили, шумели, смеялись. Вместо удовольствия я доставила своему обезьянчику только огорчение, так как шимпанзе весь трясся от страха пребывания в таких необычайных условиях, издавал оглушительные залпы рева и долго не мог совершенно успокоиться».

«Вечером при укладывании Иони спать он обычно предпочитал, чтобы около него был человек при его засыпании, – и вот если, например, он уложен в кровать, а я ухожу из комнаты, и он остается один, он тотчас же вылезает из кровати при моем уходе, не желая ложиться».

«Из приготовленных кушаний Иони употреблял: кисель, компот, вареный картофель, капусту, щи, борщ, суп, кашу, вареную курицу, конфеты, печенье».

«В случае холода он не допускает даже простого надевания на себя какой-либо одежды (в виде мягкой шерстяной фуфайки), а если удается напялить на него что-либо насильно, он при первой же возможности ожесточенно сбрасывает с себя одеяние, стаскивая руками, раздирая зубами до тех пор, пока не освободится от него окончательно».

Но несмотря на материнские эмоции Ладыгина-Котс не теряла научной объективности: «По функциям своих органов чувств, тонкости и остроте их развития дитя шимпанзе превосходит зрелого человека, находящегося в полном расцвете своих жизненных сил… По своим творческим, конструктивным играм шимпанзе уже отстает от сверстника-человека и может быть сравнен с дитятей от 1 до 1½ лет… По способу общения языком жестов и телодвижений дитя шимпанзе сопоставимо с ребенком от 9 месяцев до 1½ лет…»

Дальнейшая судьба животного В годы войны не удавалось  обеспечить шимпанзе нормальной пищей, Иони умер  в 1916 году  от инфекции.

4 Кто первый полетел в космос

Собаки-космонавты: (слева направо) Белка, Звездочка, Чернушка и Стрелка

Животное Собаки. Для полетов отбирали дворняг как самых смышленых и выносливых. Предпочтение отдавалось самкам (так было проще разработать систему туалета), имевшим светлый окрас (они лучше смотрелись при теле- и фотосъемке).

Имена Дезик, Цыган, Лиса, Мишка, Чижик, ЗИБ («Запасной исчезнувшего Бобика»), Смелый, Непутевый, Дамка, Рита, Линда, Малышка, Кнопка, Матильда, Козявка, Альбина, Джойна, Белка, Модница, Пальма, Пушок, Кусачка, Пестрая, Белянка, Жульба, Снежинка, Жемчужина, Малек, Лисичка, Чайка, Пчелка, Мушка, Чернушка, Звездочка, Ветерок, Уголек и другие.

Вклад в науку Доказана возможность полета живого существа в космос, отработаны системы безопасности и обеспечения жизни в полете.

Люди Космическими полетами собак занималась вся команда ученых и инженеров во главе с академиком Сергеем Королевым.

Эксперимент Нельзя сказать, какая именно из собак стала «самым главным космонавтом». Первыми на геофизической ракете отправились в небо Дезик и Цыган в 1951 году. Это был не совсем космический полет: высота была около 100 километров (нижняя граница космоса). Зато обе собаки успешно вернулись на Землю.

Лиса и Рыжик стали первыми живыми существами, которые покинули ракету в скафандрах на высоте больше 70 километров. В полноценный космос – на высоту в 212 километров – первыми полетели в мае 1957 года дворняги Рыжая и Дамка.

Первым животным, выведенным на орбиту Земли, в ноябре 1957 года стала Лайка, правда, она погибла через 5-7 часов после старта. Заслуга знаменитых Белки и Стрелки состоит в том, что они сумели не только попасть на орбиту, но и вернуться живыми обратно.

Дальнейшая судьба животных Часть собак не выдержала полета. От удушья погибли Мишка и Чижик, от падения ракеты – Лиса и Бульба, от разгерметизации кабины – Рыжая и Джойна, Пальма и Пушок.

«Идея установки памятного обелиска на месте приземления Белки и Стрелки была отклонена в аппарате ЦК. Кто-то, не потерявший чувства юмора, заметил, что лучше поставить памятник всем собакам, которых вы загубили, и на мраморе высечь черные даты аварийных пусков», – писал в своих мемуарах Борис Черток.

Особенно трагичной была гибель Лайки, поскольку с самого начала было ясно, что она не выживет: «Лайка была славная собачонка. Тихая, очень спокойная. Перед отлётом на космодром я однажды привёз её домой, показал детям. Они с ней играли. Мне хотелось сделать собаке что-нибудь приятное. Ведь ей жить оставалось совсем недолго»,  – вспоминал академик Владимир Яздовский.

У выживших собак биографии складывались по-разному. Одни оставались жить при Институте авиационной и космической медицины, другие отправлялись на дачи генералов и академиков, третьи вообще сбегали и становились уличными псами. Собак-космонавтов постоянно водили показывать детям в детские сады и школы. Одного из щенков Стрелки Хрущев подарил Жаклин Кеннеди.

5 Две головы и одно сердце

Владимир Демихов и собака Гришка. Эксперименты ученого могут показаться жестокими, но они открыли путь к медицинской пересадке органов

Животное Собака (овчарки, дворняги и другие).

Имя Гришка, Борзая и  другие.

Вклад в науку Разработаны методы трансплантации органов.

Человек Советского врача и ученого Владимира Демихова можно назвать отцом мировой трансплантологии. Еще в 1937 году, будучи студентом-третьекурсником, он сконструировал первое в мире искусственное сердце и вживил его собаке, которая прожила после этого два часа. Считается, что именно Демихов первым провел пересадку печени, первым применил метод маммарно-коронарного шунтирования, первым пересадил комплекс «сердце-легкие», первым написал монографию по трансплантологии, которую тут же переиздали на английском, немецком и испанском. Он много чего сделал первым в мире.

Рассказывают, что когда знаменитый кардиохирург Майкл Дебейки в 1996 году прилетел в Москву оперировать Ельцина, то первым делом он спросил: «Могу ли поклониться академику Демихову?» Но встречающие даже толком не знали, где искать этого Демихова, и вообще жив ли он. Владимир Петрович на тот момент жил у себя на даче почти в полной безвестности. Никакого титула академика или профессора у него не было. Несмотря на восторженное мировое признание, со своим научным начальством у него отношения не складывались. Ему не давали полноценной лаборатории, блокировали защиту диссертации, фактически выгнали из Института, где он вел свои опыты.

Эксперимент В 1954 году Владимир Демихов пересадил голову, плечи и передние лапы щенка на шею взрослой немецкой овчарки. Животным соединили кровеносные сосуды, создали общий круг кровообращения. У маленькой собаки, кроме того, были удалены сердце и легкие, так что она жила за счет дыхания и кровообращения большой собаки. На кинопленку был заснят момент, когда обе головы собаки одновременно лакали молоко из миски. Потом они играли, голова большой собаки все время пыталась цапнуть трансплантированного щенка за ухо.

Этот эксперимент казался жестоким. Но он открывал путь к медицинской пересадке органов. Знаменитый хирург Кристиан Бернард, первым пересадивший сердце от человека к человеку, опирался на эксперименты Демихова и считал его своим учителем.

Дальнейшая судьба животных Выхаживать прооперированных псов приходилось в одной из комнат коммунальной квартиры Демиховых, ведь полноценной лаборатории ему так и не дали. Обычно собаки проживали после эксперимента не больше месяца, они умирали от отторжения чужеродных тканей. Но в 1962 году пес Гришка сумел прожить с двумя сердцами почти пять месяцев. Погиб он в результате идиотской случайности: пьяный больничный плотник забрался в операционную, Гришка его облаял, а плотник в ответ ударил собаку в область пересаженного сердца.

6 Нобелевская лягушка

Животное Снова лягушки. Только если Сеченов и прочие нигилисты XIX века резали прудовых и травяных лягушек, то сто лет спустя был выбран другой вид – южноафриканская когтистая (Xenopus). В отличие от своих сородичей, она довольно быстро достигает половой зрелости и способна откладывать икру в любое время года, а для эксперимента это было важно.

Имя Неизвестно.

Вклад в науку Из обычной (не половой) клетки удалось вырасти полноценное существо.

Человек Сэр Джон Гардон, лауреат Нобелевской премии 2012 года.

Эксперимент В 1962 году Гардон заменил ядро из яйцеклетки лягушки на ядро из клетки ее кишечника. В итоге родились полноценные головастики. Это был один из первых успешных экспериментов по клонированию.

Но важнее было то, что удалось перепрограммировать взрослую клетку. До этого считалось, что если стволовые клетки стали мышечными, кровяными, кожными или каким-то еще, то вернуть их в исходное состояние никак нельзя. Гардон и его лягушки доказали, что можно. Благодаря этому мы сейчас имеем бум технологий, связанных со стволовыми клетками.

Дальнейшая судьба животного Что стало с лягушкой – неизвестно. Но Гардон свою Нобелевку получил.

7 Пульт управления быком

Животное Боевой бык (Bos taurus).

Имя Лусеро.

Вклад в науку Показана возможность контролировать работу мозга с помощью электронного устройства.

Человек Хосе Дельгадо, испанец, во время гражданской войны служил врачом в армии республиканцев, провел полгода во франкистском концлагере. Позднее переехал в США, где вскоре стал звездой в области нейрофизиологии. Воздействуя электродами на определенные участки мозга, он пытался лечить эпилепсию, слепоту, болезнь Паркинсона, паралич и другие заболевания.

 «Его риторика порой тревожила своим чрезмерно евангелическим тоном. Он говорил, что нейротехнология стоит на пороге „покорения разума” и создания „идеального человека, менее жестокого и более счастливого”», – писал о Дельгадо научный публицист Джон Хорган.

Общественность реагировала на такие эксперименты с известной долей параноидальности. Некоторые журналисты обвинили Дельгадо в том, что он участвует в секретных экспериментах ЦРУ по управлению сознанием. Какая-то женщина подала на него в суд, поскольку он якобы тайно вживил ей в голову чип.

Как в случае с Демиховым и многими другими учеными, Дельгадо дожил до нашего времени (он умер осенью 2011), пребывая в последние годы в относительной безвестности. Хотя многие его идеи сейчас воплощаются в медицинскую практику.

Эксперимент Середина 60-х. Ферма в испанской провинции Кордова. На арене бык по кличке Лусеро, весом в четверть тонны. Сначала он пытается атаковать матадора, тот уворачивается. Потом на поле появляется человек в белом халате, который нажимает на кнопку пульта. Тут же боевой бык начинает вести себя, как испуганный щенок – отскакивать в сторону, прижиматься к ограде арены.

Человеком в белом халате был Хосе Дельгадо, который перед этим вживил в голову быку специальный чип – стимосивер (от «stimulation receiver» – стимулирующий приемник радиосигналов). Этот чип воздействовал на определенные зоны мозга животного и подавлял его агрессию.

Дальнейшая судьба животного Неизвестна. Не исключено, что Лючеро  продолжал участвовать в корриде, поскольку вживление чипа может обходиться без последствий.

8 Самый знаменитый клон

После Долли заговорили о клонировании человека

Животное Овца (Ovis aries).

Имя Долли. Изначально клонированная овца имела лишь номер – 6LL3. Потом было решено дать ей нормальное имя. По одной из версий, ее назвали в часть певицы Долли Партон, которая любила хвастаться своим крупным бюстом (а клетки для клонирования были взяты из вымени). Но главной ассоциацией стал знаменитый бродвейский мюзикл. После появления новости о клонировании сотни мировых газет и журналов вышли с одним и тем же заголовком: «Hello, Dolly!»

Вклад в науку Впервые удалось клонировать млекопитающее из взрослой неполовой клетки.

Люди «Отцами» овечки Долли стали двое шотландских биологов: Ян Вилмут и Кейт Кэмпбелл. Вилмут жив до сих пор, а Кэмпбелл умер буквально на днях.

Эксперимент Задача была такая: ядро клетки молочной железы взрослой овцы поместить в яйцеклетку другой овцы и подсадить эту конструкцию суррогатной матери. Было сделано 226 попыток. Все неудачные. Лишь на 227-м эксперименте удалось получить полноценную овечку. Это случилось 5 июля 1996 года.

Жизнь после эксперимента Клонированная овца стала медийной персоной, которой могли позавидовать многие поп-звезды. Она прожила шесть с половиной лет и родила шестерых ягнят. Умерла (а точнее – была усыплена) из-за тяжелого заболевания легких. Чучело Долли выставлено в Королевском музее Шотландии.

9 Поговорить с гориллой

1972 год. Аспирантка Пенни Паттерсон с совсем юной гориллой Коко

Животное Горилла (Gorilla). 

Имя Коко.

Вклад в науку Показаны способности приматов к речи и мышлению.

Люди Американский психолог Пенни Паттерсон. Сейчас она профессор в университете Санта-Клары и президент «Gorilla Foundation».

Эксперимент Научить обезьян говорить пытались не раз. Среди самых удачных опытов – шимпанзе Уошо и бонобо Канзи, которые освоили сотни слов на языке глухонемых (произносить членораздельные слова обезьяны не способны чисто анатомически). Менее успешным был эксперимент с шимпанзе по кличке Ним Чимпски, которую он получил в честь знаменитого лингвиста Ноама Хомского.

Самой знаменитой из ныне живущих обезьян является горилла Коко. Психолог Пенни Паттерсон взяла ее из зоопарка Сан-Франциско. Тогда Коко была маленькой, худой и болезненной обезьянкой. Сейчас это здоровенное животное, вполне себе добродушное. Коко может показать более 1000 слов и более 2000 слов способна понять. Она умеет рассказывать о своих чувствах, говорить об отвлеченных понятиях, может даже пошутить, причем довольно остроумно.

Жизнь после эксперимента Эксперимент не закончен. На сайте koko.org постоянно появляются новости о жизни самой умной гориллы в мире. Среди последних обновлений – фотография Коко, на которой она играет с куклой орангутанга. Хотя горилле уже за сорок, ее интересы соответствуют уровню человеческого ребенка.

10 Что делает мозг во сне

В лаборатории кошке живется вполне комфортно

Животное Кошка (Felis silvestris catus).

Имя Кошка номер десять, кошка номер одиннадцать и т.д. «Я имена им не даю. Все-таки провожу с ними эксперименты, и должна быть какая-то дистанция. Просто кошка номер одинна­дцать. Но вообще я ее очень люблю. И она меня тоже», – объясняет нейрофизиолог Иван Пигарев.

Вклад в науку Предложен новый вариант объяснения функции сна.

Человек Иван Пигарев, ведущий научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН. Колоритный профессор с окладистой бородой, способный своими руками создать любой прибор.

Эксперимент Одной из загадок науки считается простой вопрос: для чего мы спим? Известно, что во время сна мозг выполняет какую-то активную работу, без которой невозможна жизнь организма. Но что это за работа, до конца так и не понятно.

Еще в молодости Пигарев предположил, что во время сна мозг обрабатывает сигналы от внутренних органов. Например, те зоны мозга, которые во время бодрствования отвечают за зрение, во время медленного сна обрабатывают сигналы, идущие от желудка и кишечника. Так обеспечивается слаженная работа всего организма.

Эта идея считалась еретической, и Пигарев переключился на физиологию зрения, добившись в этой области мирового признания. Но гипотеза о назначении сна не давала ему покоя. В итоге он все-таки решился проверить ее.

«Первые эксперименты были проведены с нейронами первичной зрительной коры мозга кошек. Перед опытами в область тонкого кишечника или желудка вводили стимулирующие электроды. Как и следовало ожидать, в состоянии бодрствования нейроны зрительной коры активировались лишь в ответ на зрительную стимуляцию… Когда кошка глубоко засыпала, начинали стимулировать кишечник и желудок, уделяя особое внимание тому, чтобы применяемый ток не будил спящее животное. Обнаружилось, однако, что стимуляция внутренних органов, как правило, переводила сон в еще более глубокую фазу. Первые же эксперименты показали, что в период сна нейроны зрительной коры действительно начинали реагировать на стимуляцию органов пищеварения», – объясняет Пигарев в одном из своих докладов.

Свои эксперименты он проводил с разными животными – кроликами, крысами, обезьянами. Но кошкам отдает предпочтение. «Они привыкли работать с людьми, они очень контактны и все понимают. Кошки вообще очень умные. Намного умнее обезьян», – объясняет он.

Жизнь после эксперимента Хотя кошка из лаборатории Пигарева выглядит жутковато (макушка выбрита для присоединения электродов), но условия у нее вполне комфортные: четырехэтажная клетка, регулярная кормежка и постоянная забота ученых. Обычно эксперименты проводятся лет пять, после чего животное отправляется жить к кому-то из знакомых Пигарева и из кошки номер десять превращается в Мурку или Пушка.