Кости: скрытая жизнь. Все о строительном материале нашего скелета, который расскажет, кто мы и как живем

Именно кость сделала возможным и наше существование, и существование многих животных, которыми мы восхищаемся. Она составляет структурную основу для большинства морских рыб и вернувшихся в воду созданий, а кроме того, кость стала решающим фактором для выхода наших предков на сушу. Если бы не костная ткань, в процессе эволюции не появились бы не только мы, но и наши любимые доисторические диковинки, которым требовалась надежная опора, чтобы противодействовать силе притяжения. Внутренний и гибкий костный скелет позволил динозаврам достигать всевозможных размеров, начиная от крох, сравнимых с колибри-пчелкой – не более пяти сантиметров в длину и весом два грамма, она легкая, словно перышко, – и заканчивая сорокаметровыми семидесятитонными титанами, во много раз превосходившими по размерам все, что когда-либо передвигалось по суше. Мамонты, гигантские ленивцы, саблезубые кошки – у всех структурной основой тела были кости, как и у любых других доисторических позвоночных, которых вы только сможете назвать. Без этого великолепного анатомического разнообразия форм и размеров, обязанных своему появлению кости, сухопутный ареал могли целиком занять членистоногие и другие беспозвоночные. Жизнь на Земле была бы совершенно другой и разворачивалась бы в куда меньшем масштабе. Вопреки тому, что можно увидеть во всяких нелепых голливудских ужастиках, сухопутные беспозвоночные никогда не смогли бы достичь тех же чудовищных размеров, до которых в итоге доросли позвоночные. В определенный период, когда содержание кислорода в атмосфере было гораздо выше, чем сейчас, действительно существовали гигантские стрекозы с полуметровым размахом крыльев, однако внешний скелет, в отличие от внутреннего, не позволяет животному достигнуть огромных размеров. С увеличением размера поддерживать все внутренние органы снаружи, а не изнутри, становится все сложнее. Муравей размером с лошадь из фильма «Они» или долгоносик размером с «Фольксваген»-«жук» немедленно лопнули бы, и все их внутренности посыпались бы наружу.

Кость же, находясь внутри нас, открыла возможности, которые иначе никак не реализовать. Хотя палеонтологи и не восхваляют кости изо дня в день и не молятся на них, я уверен, что они им благодарны. Кости обеспечили нас самыми ценными находками, показывающими, как менялась жизнь на протяжении веков. Возьмем, к примеру, акул. Хотя они и обладают скелетом, на самом деле он состоит из более мягкого материала – хряща (та штука, которая поддерживает кончик вашего носа и вытянутые уши). Таким образом, ископаемые находки останков акул ограничивались в основном зубами. В большинстве случаев они оказывались единственной частью тела этих животных, способной пережить разложение и окаменение. Кость благодаря входящим в ее состав твердым минералам зачастую сохраняется, когда от других тканей не остается и следа. Если бы в процессе эволюции не появились кости, если бы скелеты наших предков оказались из другого материала, нам достались бы для изучения лишь редчайшие, сохранившиеся в результате невероятно удачного стечения обстоятельств останки. Отвлекитесь от всех своих дел, чтобы по-настоящему восхититься красотой и великолепием костей – органичных элементов внутренней структуры тела, где каждая кость имеет свои уникальные особенности, – и вам станет понятно, почему мы выставляем давно умерших существ в галереях музеев подобно произведениям искусства. Даже да Винчи не способен был превзойти красоту и изящество природы.

Казалось бы, удобно представить историю формирования нашего скелета в порядке постепенного приобретения новых элементов. Только вот на самом деле все происходило совершенно иначе. Хотя животные вроде пикайи и создали основу для строения тела позвоночных, происхождение кости и ее превращение в поддерживающий все остальные органы скелет было витиеватой историей, которая началась снаружи, а не изнутри организма. Эта история имеет смысл, лишь если смотреть на нее сквозь призму счастливого стечения эволюционных обстоятельств, и сначала в поле зрения попадают рыбы, ставшие обладателями первого в мире костного скелета.

Первичная ткань, которая начала походить на кость в известном нам виде, появилась в результате эволюции примерно 455 миллионов лет назад. Это был аспидин. Но назвать такую ткань костью еще нельзя, так как это жесткое вещество кардинально отличалось от настоящей кости: аспидин был бесклеточным материалом. Этот факт поначалу совершенно отказывался укладываться у меня в голове. В нашем теле клетки объединяются в ткани, а ткани образуют органы. Клетка – общий знаменатель для всего, даже для костей. Но это догма современности. Аспидин в ходе эволюции в итоге стал костной тканью, и по своим свойствам он был больше похож на зубы, плотно сидящие у нас во рту. У первых рыб, ставших его носителями, аспидин затвердевал, словно цемент. Он не менялся и не рос в течение их жизни, как делают наши с вами кости. Вместо этого он самостоятельно выстраивался, словно стена, изолируя древних позвоночных от внешнего мира.