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

3. Мешок с костями

Унюхать Ранчо Ла-Брея можно гораздо раньше, чем увидеть. При приближении к нему в воздухе в окрестностях суетливого лос-анджелесского квартала витает запах битума, и если бы вы продолжили спускаться по бульвару Уилшир, не удосужившись взглянуть на пузырящееся черное озеро рядом с музеем современного искусства, то для вас было бы почти простительно принять поднимающиеся едкие испарения за следствие работы ремонтной бригады, пытающейся залатать оставленные машинами и частыми в Калифорнии подземными толчками трещины на дороге. Я говорю «почти», потому что не могу придумать уважительной причины, чтобы пройти мимо самого богатого кладбища ископаемых на планете. Понять, что вы добрались до нужного места, можно по троице мамонтов у берега залитого котлована – взрослый самец с длинными бивнями покорно стоит на месте, а мамонтенок тщетно пытается дотянуться до своей барахтающейся матери. У ревущего слона поверните налево. Его не заметить невозможно.

Битумные озера были открыты не палеонтологами. Первое упоминание этого места приписывают землепроходцу, отцу Хуану Креспи, знойным августом 1769 года впечатленному «огромным, залитым битумом болотом» в месте, официально названном двенадцать лет спустя Лос-Анджелесом (28). Здесь был обширный водоем с битумом, впоследствии использовавшимся для строительных работ, однако в этом ароматном месте таилась и весьма серьезная опасность. Согласно Хосе Лонгиносу Мартинесу, «в жаркую погоду животные утопали [в битуме] и не могли из него выбраться, так как их лапы застревали, и озеро постепенно их поглощало» (29). Сложно придумать более ужасную смерть, чем задохнуться в этой смоляной ловушке.

Иногда, писал Мартинес, кости поднимались обратно на поверхность вместе с пузырями метана. Но это были уже не просто обычные кости. Обнаруженные останки выглядели как окаменелости и отличались насыщенным шоколадно-коричневым оттенком. Никто толком не понял, что это, и еще больше столетия никто не пытался найти там еще что-нибудь. Здравый смысл подсказывал, что выброшенные трясиной кости принадлежали заблудшим диким животным и домашнему скоту, отпущенному беспечными фермерами пастись у этих озер.

Лишь в 1875 году, когда геолог Уильям Дентон посетил ранчо Ла-Брея, он обнаружил намеки на древнюю историю этого места. Главной зацепкой стал обломок изогнутого клыка, представленный Дентону работником карьера по имени Мейер Генри Хэнкок (в честь которого теперь называется парк вокруг этого места). Полная длина найденного зуба, по оценкам Дентона, должна была составлять двадцать семь сантиметров, и он не мог принадлежать ни одному существующему сейчас животному. Должно быть, это орудие осталось от некой кошки, рыскавшей по земле во время последнего ледникового периода, – существование таких животных было официально признано палеонтологами только в 1842 году. Этот смертоносный клык принадлежал Smilodon fatalis – последнему представителю больших саблезубых кошек, а ныне талисману музея, собирающего, вычищающего и исследующего каждую крупицу жизни плейстоцена, добытую из пропитанных битумом осадочных пород. Сотрудники настолько внимательны к деталям, что они могли бы, если бы захотели, распахнуть все свои шкафчики и восстановить в первозданном виде костеносный слой породы до последней веточки и панциря жука. С этого первого фрагмента клыка Дентон начал раскрывать историю самого богатого и важного источника окаменелостей на всей планете. Небольшие лужицы черной жижи, которая продолжает сочиться из земли на территории парка, – это лишь небольшой намек на то, что происходило здесь на протяжении сотен тысяч лет (30).

Эта древняя история включала и человека. Обычные люди узнали про ранчо Ла-Брея задолго до палеонтологов, рудокопов и путешественников. Хотя это место и прославилось непревзойденными залежами останков ужасных волков[3]3
  Canis dirus (лат.)


[Закрыть], саблезубых кошек, мастодонтов и других представителей мегафауны, из тех же самых озер извлекают и следы человечества. Причем некоторые из них относительно свежие. Всего пару тысяч лет назад, уже после вымирания мамонтов и саблезубых тигров, однако задолго до того, как испанцы провозгласили этот регион своим, индейский народ чумаши, обитавший в Южной Калифорнии, использовал природный битум, чтобы замазывать щели в посуде, крепить к удочкам рыболовные крючки, а также скреплять или чинить все, что они только умели делать. Их инструменты и другие изделия порой удается обнаружить в верхних слоях озер. Есть и более старый признак того, что это место обладало особой значимостью для некоторых первых жителей Америки: речь идет о самом древнем скелете, когда-либо поднятом из битума.

Это тело было одной из ранних находок. В 1914 году, во время работы в утолщении пласта под названием Яма 10, палеонтологи обнаружили небольшое скопление человеческих костей. Ничего подобного здесь не находили ни прежде, ни потом. Мало того, что этот случай был беспрецедентным, исследователи еще и смогли с уверенностью заключить, что покрытые битумом кости – череп, несколько позвонков, ребра, таз и бедренная кость – принадлежали одному человеку. За исключением нескольких недавних находок, сделанных, когда расположенный по соседству художественный музей Лос-Анджелеса решил расширить свою парковку, а именно мамонта Зеда и американского льва по кличке Пушистик, большинство костей, обнаруженных в Ла-Брея, были отдельными элементами, которые на протяжении тысячелетий перемешивались в битумных озерах. За десятки тысяч лет со времен погребения в ледниковый период эти кости были разделены и раздроблены, превратившись в самую запутанную на свете мозаику. Находка человеческих останков, да еще и в одном месте, была настоящим потрясением.

Этих останков вы не найдете на выставке. Во всяком случае, настоящих. Точная копия бедренной кости – оригинал был полностью израсходован в процессе определения возраста, когда метод радиоуглеродного анализа только появился, – хранится теперь в шкафчике в глубине музея, и остановиться возле него большинству посетителей и в голову не приходит, как и рассматривать человеческий скелет, представленный на стене близлежащего музея естественной истории Лос-Анджелеса: его переделали для достижения внешнего сходства со скелетом из Ла-Брея (присмотритесь к длинным костям – они были разрезаны и склеены снова, чтобы добиться нужных пропорций). То немногое, что осталось от этого человека, хранится в специальном упаковочном материале, каждая кость в отдельном углублении, чтобы они не терлись друг о друга. Джон Харрис, бывший куратор музея Пейджа, любезно показал мне эти останки во время моего визита. Каждый кусочек скелета имел тот же самый чудесный коричневый оттенок, что и кости саблезубых кошек и гигантских ленивцев, сделавших это место знаменитым, а так как челюсть была расположена прямо перед черепом, то создавалось впечатление, что этот поглощенный битумом человек вот-вот начнет делиться какими-то древними секретами. Если бы он только мог. Прежде всего это помогло бы понять, что случилось с остальным скелетом.

Давайте поговорим о том, сколько костей можно насчитать у взрослого человека. Если при рождении у нас 270 костей, то по мере взросления многие из них сливаются, и в результате в полностью сформировавшемся скелете их насчитывается где-то 206. Это число одинаково для всех представителей нашего вида. Никакой разницы между полами нет, на что указал в 1642 году сэр Томас Браун, заметив, что если по библейскому преданию у Адама взяли ребро для сотворения Евы, то на самом деле количество ребер у мужчин и женщин одно и то же. Вместе с тем точное количество костей скелета у людей все же может отличаться. Частично это статистическое расхождение объясняется так называемыми шовными костями, которые порой образуются на стыке крупных костей черепа. Например, если у вас имеется такая кость на теменно-затылочном шве, идущем вдоль задней поверхности черепа между теменной и затылочной костями, то у вас как минимум на одну кость больше, чем у всех остальных. А еще вы можете быть перуанской мумией – эта особенность также порой называется костью инков, так как частенько обнаруживалась в черепе представителей этого народа. С другой стороны, у вас могут отсутствовать некоторые сесамовидные кости. Подобно коленным чашечкам, они расположены внутри сухожилия, однако некоторые самые маленькие сесамовидные кости имеются не у всех. У вас может отсутствовать пара небольших кусочков кости, обычно находящихся в сухожилии, тянущемся вдоль указательного пальца, либо аналогичных косточек в сухожилии вокруг большого пальца.

Таким образом, стандартом является некое среднее, а не точное число, и от знаменитого скелета из Ла-Брея до нас дошли лишь немногие кости. Были обнаружены двадцать две кости черепа, включая нижнюю челюсть, однако из всего остального тела имелось только двенадцать костей. Бо́льшая часть ребер и позвонков, а также все крошечные косточки кисти и стопы, которые значительно повышают общее число костей человеческого скелета, так никогда и не были найдены.

Судьба всего остального тела – еще одна загадка, затерянная во времени, каких в мире окаменелостей предостаточно, однако кое-что все-таки можно сказать наверняка. Каждый фрагмент скелета несет в себе отпечаток прожитой жизни. Это собрание костей содержало достаточно интересных следов, чтобы стать одним из немногих древних скелетов, получивших народное имя. Останки, аккуратно хранящиеся в музейных коллекциях и известные специалистам как LACM HC 1323, были прозваны женщиной из Ла-Брея, и они познакомят нас с некоторыми биологическими особенностями наших костей, от самых масштабных до самых мелких.

Но давайте прежде поговорим об этом имени – женщина из Ла-Брея. Давать имена – сложная задача, и многое зависит от того, кто именно их выбирает. Хотя LACM HC 1323 и является совершенно приемлемым названием для научных трудов, оно придает найденным в Ла-Брея человеческим костям статус научных объектов для исследования, а не останков когда-то жившего человека. Тут-то в дело зачастую и вступают народные названия. Разным человеческим скелетам, обнаруженным на протяжении истории, были даны такие имена, как Турканский мальчик или Кенневикский человек, и женщина из Ла-Брея пополнила список знаменитых скелетов. При наличии нужных костей в распоряжении остеологов – к чему мы сейчас вернемся – достоверно определить пол скелета довольно просто. Тем не менее в процессе описания этих останков мне было все менее и менее комфортно использовать народные имена. Определить половую принадлежность скелета – это одно. Приписать же ему целый набор элементов внешнего вида и поведения в соответствии с предполагаемым гендером – совсем другое.

Пол, гендер и сексуальная ориентация – три совершенно разных понятия различного происхождения и с разным культурным значением. Они взаимосвязаны, но не взаимозаменяемы, и тем не менее об этом часто забывают, когда речь идет о древних человеческих скелетах. Навешивая ярлыки наподобие «женщины из Ла-Брея», мы создаем целую серию представлений о человеке, про которого на самом деле толком ничего не знаем и которого невозможно попросить самого о себе рассказать. Нам неоткуда знать, как бы они охарактеризовали свою гендерную принадлежность, какие у них были взаимоотношения с окружающими, поэтому современным наблюдателям не составляет труда приписать этому человеку свои собственные ценности и взгляды. Зачастую это говорит больше про самого наблюдателя и его культуру, чем про найденные кости. Так, например, в 2017 году было установлено, что останки двух людей, которые, казалось, обнимались за мгновение до гибели в результате извержения Везувия в 77 году н. э., принадлежали не женщинам, как это прежде считалось, а мужчинам. Британские таблоиды незамедлительно принялись печатать статьи, в заголовках которых назвали этих двоих влюбленной гей-парой, несмотря на полное отсутствие какой-либо информации, касающейся их гендера и природы их взаимоотношений (31). Это далеко не единственный случай произвольного толкования находок, особенно часто такое наблюдается при обнаружении скелетов, похороненных вместе, либо не так, как ожидалось – будь то воинственные принцессы или мужчины, погребенные, как казалось исследователям, не совсем по-мужски. Одним из самых известных примеров является Красная дама из Пэйвиленда – скелет, обнаруженный в Англии, который натуралист девятнадцатого века Уильям Баклэнд счел принадлежащим молодой проститутке, так как тело было покрашено красной охрой и погребено вместе с ожерельями из раковин и другими украшениями. Позже, однако, было установлено, что на самом деле скелет принадлежал молодому юноше. Сальная история затмила более существенные наблюдения, как это порой случается и сегодня. При обнаружении как-то связанных друг с другом или даже обнимающихся скелетов, как пишет антрополог Памела Геллер, выводы об имевшихся у них «запутанных романтических отношениях, принудительной интимной близости или о нахождении одного в подчинении у другого говорят больше о характере сексуальных взаимоотношений в современном обществе, чем… о взаимодействии между людьми в прошлом» (32). Нам никогда не следует забывать о собственной склонности вписывать старые скелеты в нашу современную систему идей и ценностей. Мы должны быть готовы признать ограниченность имеющихся данных, а также то, что мы не можем все знать о жизни в прошлом.

Точно так же я не могу утверждать, что кости способны показать чей-то биологический пол. Наш разум и восприятие самих себя являются такой же частью нашей биологии, как и кости, и, утверждая, что человек являлся мужчиной или женщиной, основываясь лишь на анатомии его скелета, мы полностью стираем то, что он мог бы сам про себя сказать. Таким образом, скелет может показать нам лишь остеологический пол – то есть дать понять, основываясь на форме определенных костей, было ли данное тело мужским или женским с точки зрения физиологии. Это создает дополнительные сложности. Местоимения имеют значение, и при отсутствии однозначных данных я, когда говорю о людях, чью гендерную принадлежность мы знать не можем, предпочитаю употреблять «они». Вместе с тем истории этих людей связаны с изучающими их современными учеными, так что, если полагаться только на местоимение «они», порой может быть непонятно, о ком именно я говорю. Я решил воздерживаться от повторения популярных гендерных ярлыков, таких как женщина из Ла-Брея – как, по моему мнению, и должны поступать антропологи и археологи в подобных случаях, – однако продолжил использовать местоимения «он» и «она» при обсуждении остеологического пола скелетов, чья гендерная принадлежность неизвестна. Как же проводится это различие? Существуют определенные кости, по строению которых антропологи могут выяснить остеологический пол, только вот располагаются они, пожалуй, не там, где это можно было бы ожидать.

С первого взгляда можно подумать, что определить остеологический пол не составляет труда. Зачастую мы ориентируемся в первую очередь на особенности строения лица. Остеологи составили небольшой список определенных черт лица, наиболее явно различающихся у мужчин и женщин. Считается, что у мужчин более грубый профиль, с более квадратным подбородком и сильнее выступающими над бровями краями кости. Все, кто играет Супермена или Бэтмена, как правило, именно так и выглядят, особенно когда наши супергерои хмурятся или погружаются в раздумья. Женщины же, как утверждается, обладают более грациозными формами, и у них отсутствуют черты, считающиеся, как правило, мужественными. На самом же деле человеческий вид настолько разнообразен, что у нас практически отсутствует половой диморфизм. Мы не такие, как наши предки первобытные люди или как современные приматы вроде гориллы, у которых наблюдаются очевидные, четкие различия между самцами и самками. Многие мужчины лишены остеологического мужественного вида, а у некоторых женщин можно увидеть решительный квадратный подбородок, который обычно связывают с мужчинами. Когда дело касается черепа, не существует каких-то строгих остеологических границ. Если вместе с черепом не обнаруживается какое-либо свидетельство, указывающее на пол его владельца, то можно лишь с определенной долей вероятности утверждать, принадлежит он мужчине или женщине.

Таким образом, для более достоверного определения пола скелета следует посмотреть в другое место – характерные кости расположены в области таза. С задней стороны таза, в верхней части подвздошной кости, располагается седалищная вырезка. Она обычно узкая у остеологических мужчин и широкая у женщин. Кроме того, в области тазовой диафрагмы – где спереди соединяются две лобковые кости – две половинки таза находятся у женщин под более тупым углом, чем у мужчин. Это различие связано со способностью деторождения. Остеологические мужчины могут обойтись более узким тазом, так как через него никогда не придется пробираться наружу ребенку. Вместе с тем со временем эволюция изменила как форму черепа новорожденных, так и строение таза у их матерей, чтобы наш вид мог спокойно размножаться. Вот почему скелет под номером LACM HC 1323 назвали женщиной из Ла-Брея. Половинка ее таза смогла пережить погребение в Яме 10, предоставив важное доказательство того, что с точки зрения строения скелета этот человек был женщиной.

Информации о том, что скелет LACM HC 1323 является женским, было достаточно для неоднократных попыток воссоздать внешний вид этого человека при жизни. В музее Пейджа ее изобразили в виде обнаженной по пояс скульптуры, идущей куда-то по своим первобытным делам. Несколько лет назад стенд пришлось убрать, чтобы освободить место для пожарного выхода. В 2009 году музей столкнулся с неоднозначной реакцией общественности, когда специализирующийся на судебно-медицинской экспертизе доброволец вызвался воссоздать внешний вид изначального владельца человеческих костей из Ла-Брея и опубликовал получившийся рисунок в интернете. Его труды вызвали такую реакцию по той причине, что они коснулись темы внешнего вида первых обитателей Америки. Неважно, пытается ли художник изобразить в красках человека, динозавра или какое-то другое древнее существо, – в нарисованном виде они становятся уже чем-то бо́льшим, чем просто кости. Они становятся более реальными, настоящими, и порой это может породить неприятные вопросы по поводу тех, кто умер многие тысячелетия назад. В случае с женщиной, похороненной в битуме Ла-Брея, возник вопрос о ее связи с современными коренными американцами.

Кем именно она была, какую группу людей называла своей семьей – все это остается неразгаданной тайной. Вне всяких сомнений, она была коренной американкой. На закате последнего ледникового периода в Калифорнии больше никого быть не могло. Вместе с тем ее кости, которым больше 10 000 лет, слишком старые, чтобы наверняка связать ее с какой-то конкретной человеческой популяцией или культурой. Генетический анализ помог бы с этой задачей, однако в процессе извлечения из ее костей битума весь содержащийся в них генетический материал оказался разрушен, так что возможность получить цепи ДНК для установления ее родословной отсутствует. Все, что есть у специалистов, – это ее анатомия. Но сколько бы информации ни таили в себе кости, в вопросе внешности они теряют свою силу. Понятие расы было придумано живыми: не существует однозначного способа привязать строение костей к цвету кожи или расовой принадлежности, которая, если посмотреть на людей вокруг, может показаться нам столь очевидной характеристикой любого человека. Наш скелет не несет в себе каких-либо признаков расы, даже если рассматривать такие социальные категории, как белые, черные и коренные американцы.

Мы еще вернемся к проблемам определения гендера, пола и расовой принадлежности, когда будем рассматривать непростую посмертную жизнь костей, а также трудности установления личностей мертвецов. Скелет же из Ла-Брея может преподать нам еще парочку уроков, хранящихся глубоко в его костях, которые росли и менялись, подобно нашим с вами. Давайте теперь посмотрим на нашу костную ткань под микроскопом, чтобы лучше понять общие черты, объединяющие нас в качестве носителей невероятных кронштейнов, рычагов, чашек, коробок и шарниров, из которых состоит наш с вами скелет.

Что именно представляет собой костная ткань? Что отличает ее от других жестких органических материалов, таких как, например, прочный хитин панциря голубого краба? С биохимической точки зрения кость – в скелете из Ла-Брея, в вашем скелете и в скелете любого другого позвоночного – довольно простая конструкция. Она представляет собой сочетание двух разных материалов: белка под названием «коллаген» и минерала под названием «гидроксиапатит». Они содержатся в костной ткани не в равных долях. Коллаген – довольно распространенный в нашем теле материал, присутствующий везде, начиная от кожи и заканчивая сухожилиями и костями. Он образует гибкую часть, придающую костям определенную эластичность, чтобы они не раскалывались от нагрузки. Кроме того, это весьма долговечный материал. Палеонтологам удалось извлечь фрагменты древнего коллагена из костей тираннозавра, а это значит, что частицы коллагена динозавра умудрились сохраниться на протяжении более 60 миллионов лет (33). Продержавшийся столь долго материал, пожалуй, недостаточно назвать просто крепким.

Коллаген составляет порядка 90 % костной ткани, однако сам по себе не может обеспечить нужную плотность. Убедиться в этом можно с помощью простейшего домашнего научного эксперимента: замочите куриные кости в уксусе примерно на три дня, и они станут настолько податливыми, что вы сможете завязать их в узел. Уксусная кислота разрушает содержащиеся в кости минералы, оставляя лишь эластичный коллаген. Если бы мы попытались пройтись с таким скелетом, то нас сразу же начало бы клонить в стороны, если бы мы вообще смогли встать на ноги. И тут в дело вступает второй важнейший компонент кости. Минерал гидроксиапатит добавляет к гибкости коллагена прочность, составляя примерно 70 % веса костной ткани, хотя и присутствует в относительно меньшем количестве, чем коллаген. Впрочем, в избытке гидроксиапатит нам точно не нужен. Если удалить из кости весь коллаген, то она превратится в хрупкий кусок камня, рассыпающийся в пыль от малейшего удара.

Итак, коллаген делает кости гибкими, гидроксиапатит придает им достаточно прочности и жесткости для биомеханической эффективности. Убери одну из этих важнейших составляющих, и множество невероятных организмов – включая нас с вами – никогда бы не появились на свет.

Многогранность кости проявляется не только в ее биохимическом составе. Способность формирования и роста костной ткани также открыла огромное количество биологических возможностей. А все потому, что кость не сидит без дела. Она может показаться статичной, однако на самом деле невероятно динамична. Наше тело изменяется на протяжении всей жизни. Эти грандиозные трансформации возможны благодаря взаимодействию целой бригады специализированных клеток, которые выращивают, обслуживают и расщепляют ваши кости. Одними из самых важных участников являются остеобласты. Эти клетки ответственны за формирование новой костной ткани – они выстраиваются небольшими группами, слой за слоем создавая фундамент для нашего скелета. Представьте себе клеточные скопления, работающие по принципу 3D-принтера, слой за слоем выкладывающие костную ткань, – примерно это и происходит внутри вашего тела прямо сейчас.

Остеобласты выделяют материал под названием «остеоид» – своего рода предшественник костной ткани, богатый эластичным коллагеном. Из остеоида вокруг остеобластов формируются крестообразные стойки, образуя некое биологическое подобие арматурной сетки. Затем, когда эта остеоидная основа готова, из биохимической смеси кальция с фосфором начинает образовываться гидроксиапатит (34). Остеоидная решетка пропитывается этим минералом, навсегда запирая остеобласт внутри костной клетки.

В этот самый момент костеобразующие клетки меняют тактику. Остеобласт трансформируется и становится совершенно неактивным, словно загнанный в угол. Изолированный со всех сторон, остеобласт превращается в остеоцит (35). В нашем скелете порядка 42 миллионов таких клеток. Остеобласт замирает на месте и приступает к регулировке процесса обновления костной ткани, по большей части связанного с расщеплением старой, а не формированием новой. Разрушение производится главным образом клетками другого типа под названием «остеокласты». Вблизи этот процесс немного напоминает то, что происходило с палубой космического корабля «Ностромо» в фильме «Чужой», когда насыщенная кислотой кровь лицехвата прожигала насквозь пол. Так и в костях: кислота растворяет минеральную составляющую, а специальный фермент разрушает коллаген. Этот процесс называется резорбцией кости, и он является неотъемлемой частью постоянных ремонтных работ, которым подвергаются наши кости. Все видимые масштабные изменения являются результатом работы этих маленьких клеток, подобно тому, как поднимаются и оседают горы за счет постоянного подъема земной коры и эрозии. Костные клетки – живые свидетельства непрерывной активности нашего с вами скелета. Они сформировали кости жившего в плейстоцене человека из Ла-Брея, равно как и всех остальных людей, включая вас.

Итак, теперь мы кое-что знаем о том, из чего состоит кость и как функционирует костная ткань. Это происходит вовсе не беспорядочно. Все эти маленькие процессы протекают в рамках масштабного плана, формирующего наш с вами скелет. Механизмы и места образования костей меняются на протяжении жизни. Определенные участки ключицы, а также некоторые кости черепа, например, образуются в результате так называемого эндесмального окостенения. На эмбриональной стадии развития формирующая наш скелет костная ткань образуется из временной мягкой ткани, служащей предшественником для различных важнейших систем и жидкостей нашего организма, в том числе крови. Большинство остальных костей нашего тела формируется в процессе так называемого эндохондрального окостенения. Изначально кости скелета состоят из хрящевой ткани, которая в итоге заменяется костной, когда все эти крошечные остеобласты берутся за свою неустанную работу. Если задуматься о том, как именно все происходит, то это напоминает самую настоящую научную фантастику. Кровеносные сосуды нашего формирующегося тела проникают в хрящевые кости, создавая так называемые точечные питательные отверстия, откуда начинается и распространяется процесс окостенения. Причем с длинными костями наших конечностей все особенно странно. Они окружены жесткой оболочкой, и отвечающие за рост кости клетки делают свое дело в пространстве между поверхностью кости и этой жесткой оболочкой. Слой за слоем они выкладывают кость, постепенно заменяя хрящевую ткань костной. А по мере того как эти длинные кости принимают свою форму, остеокласты пожирают костную ткань с внутренней поверхности параллельно образованию новой костной ткани на внешней поверхности. В результате получается полый элемент, состоящий из костной ткани. Причем бо́льшая часть всего процесса приходится на самое начало нашей жизни. Пожалуй, скелет никогда не бывает таким активным, как во время нашего внутриутробного развития. По оценкам биологов, примерно за 11 недель до появления на свет в организме плода насчитывается примерно 800 отдельных центров окостенения, где мягкие ткани преобразуются в кости, и этот процесс завершается, когда все центры сливаются примерно в 206 отдельных костей, имеющихся у взрослого человека.

Несмотря на то, как долго способны сохраняться кости – тысячи лет в случае человеческих костей, обнаруженных на Ранчо Ла-Брея, и намного дольше для всевозможных доисторических видов, с которыми мы успели познакомиться, – живая костная ткань пластична. Да, наши кости по большей части остаются на своих местах, однако нельзя сказать, что после окостенения в младенческом возрасте скелет больше никогда не меняется. Даже после того, как ваш скелет достигает своей окончательной, взрослой формы, остеобласты продолжают выкладывать новые слои костного материала, в то время как остеокласты, подобно Пакману, жадно пожирают старые костные клетки. Это равновесие в старости может нарушиться и привести к заболеваниям вроде остеопороза, при которых либо остеобласты формируют недостаточно костной ткани, либо остеокласты слишком активно ее уничтожают, либо и то и другое. Вся эта бурная и никогда не прекращающаяся деятельность происходит на уже существующей поверхности кости. Мы постоянно добавляем новые слои на внешнюю поверхность наших костей, параллельно снимая старые, и весь этот процесс протекает под жесткой внешней оболочкой живой ткани под названием «надкостница». Эта биологическая обертка окружает каждую кость, за исключением суставов. Она выполняет множество различных функций, например, помогает образуемым костным мозгом кровяным клеткам распространяться по всему телу – а в рамках процесса формирования костной ткани надкостница создает клетки, которые становятся остеобластами, чтобы они потом наращивали внешний слой кости.

Как результат всего этого роста и перестройки мы получаем чрезвычайно активную ткань с разнообразными свойствами, которая подготавливает наше тело ко всевозможным нагрузкам, напряжениям и сжатиям. Частично эта прочность объясняется распределением коллагена в костной ткани. Он не просто беспорядочно по ней разбросан. В соседних слоях костной ткани волокна коллагена тянутся в разных направлениях под различными углами друг к другу, образуя органическую сетку. Если бы все эти волокна шли в одном и том же направлении, то кость обладала бы невероятной прочностью относительно нагрузки в этом направлении, однако запросто бы ломалась, если бы усилие было приложено под другим углом.

Мы живем в трехмерном мире, и внутренняя структура наших костей сталкивается с различными ударами и сотрясениями во всевозможных направлениях. Возьмем бедренную кость (я не стал говорить вашу бедренную кость из-за того, что мы будем с ней делать в этом мысленном эксперименте). Если бы все волокна коллагена бедренной кости были расположены в виде горизонтальных полос по всей ее ширине, то она легко ломалась бы при горизонтальном ударе по ней – например, бейсбольной битой. Будь волокна коллагена выстроены вертикально, кость выдержала бы горизонтальный удар, однако оказалась бы крайне уязвима перед вертикально направленным ударом – скажем, если бы битой ударили сверху вниз, словно топором. Это тот же самый принцип, который я усвоил, когда занимался в детстве тхэквондо: чтобы сломать доску, нужно бить вдоль древесных волокон, а не поперек их. К счастью для нас – а также всех остальных позвоночных, – в наших костях волокна коллагена тянутся в разных направлениях, тем самым защищая кость от перелома. Соотношение коллагена и гидроксиапатита в костях варьируется в зависимости от нагрузки, с которой им приходится сталкиваться, а взаимное расположение этих составляющих помогает костям выдерживать вес тела и беспрепятственно двигаться.