От динозавра до компота. Ученые отвечают на 100 (и еще 8) вопросов обо всем - [20]
Елена Себенцова, физиолог
№ 49. Почему в выходные мы все равно просыпаемся рано?
Все дело в суточных ритмах, ученые называют их «циркадными». Циркадные ритмы связаны с внешними стимулами, но происхождение имеют внутреннее: это результат работы наших биологических часов.
В течение суток способность человека к разным видам жизнедеятельности меняется под влиянием нервной системы. Она регулирует возбудительный и тормозной процессы в коре головного мозга, его подкорковых и стволовых структурах, то есть, проще говоря, определяет время, когда мозг готов работать, и время, когда он нуждается в отдыхе. Кроме того, эта способность зависит от привычек, сформировавшихся при постоянном повторении одних и тех же внешних обстоятельств: например, каждый будний день будильник трезвонит в 7.00, обед дают после шестого урока, а мама отправляет спать в 9.30 вечера. Это расписание обычного школьника, но есть и более общие привычки. Смена сна и бодрствования – исторически сложившийся ритм, при котором у человека обычно сон совпадает с ночным периодом и темнотой, а бодрствование – с днем и светом.
Итак, почему же все-таки мы в выходные дни тоже просыпаемся рано, хотя можем спать хоть до полудня? Да просто организм уже запрограммирован циркадными ритмами на работу. Вы можете проспать немного дольше обычного, но все равно суточный «ритм-расписание» организма разбудит вас изнутри, включив, например, ваш метаболизм, и вам захочется в туалет. Существует «расписание работы» практически всех систем организма человека, скажем, цвета мы лучше всего различаем с 13 до 15 часов, а хуже всего – с 23 до 3. Или, например, наша нервная система готова интенсивно работать, то есть подавать нам разнообразные сигналы, с 8 до 20-21 часа, потом ее условно-рефлекторная деятельность снижается, а с часа ночи до пяти часов утра может полностью отсутствовать. Так что у организма свое расписание и свой внутренний будильник, который срабатывает вне зависимости от того, среда на дворе или воскресенье.
Елена Себенцова, физиолог
№ 50. Почему человек не может выбрать пол ребенка?
Для начала нужно разобраться, как вообще в норме определяется пол будущего ребенка. В животном мире встречаются очень разные варианты. У крокодилов, например, пол зависит от температуры, в которой развиваются яйца. Яйцам, которые лежат в центре кладки, теплее, и из них вылупляются девочки. А из яиц, лежащих с краю, там, где прохладнее, вылупляются мальчики. Некоторые рыбы могут менять пол в течение жизни. А у микроскопических организмов типа инфузорий или дрожжей вообще бывает больше чем два варианта пола.
А что же у человека? У человека пол определяется непосредственно в момент оплодотворения, когда сперматозоид встречается с яйцеклеткой. Внутри всех клеток нашего организма есть специальные молекулы, которые хранят информацию о том, как он должен быть устроен. Эти молекулы называются ДНК (это сокращение, полное название дезоксирибонуклеиновая кислота). Так же как в поваренной книге записаны рецепты разных блюд, в структуре молекул ДНК записаны рецепты других молекул-белков, из которых сделаны наши клетки, а эти белки определяют, какими мы будем. Так вот у людей внутри каждой клетки набор таких молекул ДНК двойной, одну копию каждой молекулы мы получаем от отца, а другую – от матери. Всего этих пар 23. И только в одной из них содержится молекула, которая определяет пол человека. Эти «половые» молекулы называют X и Y – по внешнему виду, который они принимают в момент деления клетки. Все молекулы ДНК в момент деления сворачиваются в специальную форму под названием «хромосома», чтобы не порваться, занимать в клетке меньше места и еще по нескольким более сложным причинам. Одна из половых хромосом похожа на букву X, а вторая – на букву Y. Если в организме две одинаковых половых Х-хромосомы, то это девочка, а если есть и Х-, и Y-хромосома, то это мальчик. Каким будет набор половых хромосом, зависит от того, какую хромосому принесет сперматозоид, потому что у яйцеклетки может быть только Х-хромосома. А вот в сперматозоидах может быть и Х-, и Y-хромосома, потому что у пап есть и та и другая. Так что пол ребенка определяется тем, какой из миллионов папиных сперматозоидов первым встретится с маминой яйцеклеткой. А встреча эта происходит совершенно случайно. Именно поэтому мальчиков и девочек в мире рождается поровну.
Конечно, все бывает сложнее, и в природе известны животные, которые могут выбирать, каких детей они хотят. И есть даже данные о том, что такое может происходить и у млекопитающих животных, к которым относится и человек. Но, во-первых, эти данные сейчас перепроверяются, и некоторые ученые настроены скептически. А во-вторых, выбор этот у животных определяется не их желаниями, а совершенно непонятными автоматическими процессами в организме, так что и выбором-то это назвать сложно.
Антон Захаров, физиолог
№ 51. Почему девчонки не играют в футбол?
Вообще-то играют. И не меньше мужчин. Просто не в России. Например, в США в детской футбольной лиге играют более 1,6 миллиона девочек (это 40 % от всех игроков лиги). Но хорошие новости на этом почти заканчиваются. Сейчас женский футбол проигрывает мужскому во всем – количестве команд, популярности среди болельщиков, зрелищности и всем прочем, и этому есть причина.
