Цифровой журнал «Компьютерра» № 76

Итак. Какие особенности принципиально отличают образ жизни представителей нашего вида животных от образа жизни наших родственников, относящихся ко всем остальным видам?

Если хотите, представьте, что вы смотрите на Землю в инопланетный телескоп. Вот строят плотину бобры. Вот строят плотину люди. Чем принципиально отличается их активность? Говорите, что человек трудится, а бобр действует инстинктивно? А как, простите, это увидеть издалека? В телескоп не виден внутренний мир строителей-людей и строителей-бобров. И люди, и бобры обмениваются сигналами; сигналы людей сложнее и разнообразнее. Установим, не вникая в их содержание, что отличие это – количественное. А есть качественные, принципиальные отличия?

Выходя за пределы внутреннего мира нашей психики и нашей культуры, мы вступаем на территорию экологии – биологической науки о взаимодействиях (не надо спорить: охрана природы и контроль качества среды – это не экология). Описываемые экологией взаимодействия касаются обмена веществом, энергией и информацией между организмами и надорганизменными биосистемами (популяциями, биогеоценозами и т.д., вплоть до взаимодействия крупнейшей биосистемы — биосферы с ее планетарным и космическим окружением).

Ну что, для простоты начнем с организменного уровня. С чего-то близкого и понятного...

Уже много лет я, как и многие читатели КТ, начинаю каждый день с важного ритуала. Я бросаю некоторое количество порошка из обжаренных плодов кофейного дерева в металлическую емкость, добавляю сахарозу из сахарной свеклы, заливаю водой и ставлю на источник тепла. Детали процедуры могут изменяться: дома я использую медную джезву и газовую плиту, а на выездной практике со студентами (где я нахожусь сейчас) – кружку из нержавейки и электропечку, а иногда даже котелок и костер. Надо поймать момент, когда смесь будет балансировать на грани закипания, прекратить нагревание и дать ей чуть отстояться. Скоро можно будет сделать первый маленький глоток...

Какая энергия содержится в чашке кофе? Метафорически можно говорить о душевной «энергии», которую дает этот психостимулятор. Это действие кофеина (усиленное привычкой). Кофеин — химическое оружие кофейного дерева, вещество, нарушающее поведение потребителей кофейных ягод. Это защитное соединение используют не только представители рода Coffea, но и множество других растений. Мы пьем кофе ради небольших доз этого токсина. Воздействие аромата, вкуса, ритуала – вторичные обстоятельства, условные рефлексы.

Есть в таком поведении представителей нашего вида принципиальная необычность? Нет. Для многих млекопитающих (и, вероятно, не только для них) характерно использование психоактивных веществ. Смотрели видео, как лемуры покусывают ядовитых многоножек, мажут себя их выделениями и впадают в наркотический кайф?

Лучше поговорим об энергии в физическом смысле: способности производить работу. Каковы ее источники в утреннем кофе?

Наше тело получает метаболическую энергию, расщепляя органические вещества кофейных зерен и, особенно, сахара. Основная часть энергии извлекается в митохондриях, клеточных органеллах, где «энергоносители» кофе окисляются до углекислого газа и воды (за некоторыми исключениями). Откуда в эти вещества попала энергия? Ее запасли кофейные деревья и сахарная свекла при образовании предшественников этих веществ в ходе фотосинтеза (из той же пары веществ, из углекислого газа и воды). Энергию дали кванты света. Они были излучены с видимой поверхности Солнца, разогретого термоядерной реакцией (объединения двух ядер водорода в ядро гелия). Что здесь необычного? Этот способ получения солнечной энергии, трансформированной фотосинтезом, типичен для гетеротрофных (питающихся готовой органикой) организмов, в том числе животных.

А еще в кофе есть какое-то количество тепловой энергии. Ее легко исчислить: для нагревания грамма воды на один градус Цельсия тратится одна калория. Откуда она в кофе? Получена при нагревании. Откуда взялась?

Проще всего в случае с костром. Эта энергия получена при окислении дров – продукта фотосинтеза. Энергия в дровах запасена из того же источника, что в сахаре и кофе.

Если кофе грели на газовой плите, то окислялся природный газ. Это – результат фотосинтетического преобразования солнечной энергии, происходившего в прошлые геологические эпохи!

Если кофе был сварен на электроплитке, он получил энергию от множества разных процессов, сливающих свою энергию в нашей электросети. Прежде всего, это энергия Солнца, преобразованная фотосинтезом в прошлые эпохи, извлеченная из горючих ископаемых: угля, газа, сланцев и т.д. Затем – это энергия, полученная при расщеплении тяжелых элементов на атомных электростанциях. Откуда в уране энергия, которую можно извлечь? Уран извлекают из недр Земли; как он туда попал?