Маленькие коврики-дикинсонии напоминают нам, что есть – значит быть частью экосистемы. Они не только ели, но и готовили других живых существ к поеданию, занимаясь экосистемной инженерией – они активно меняли свои отношения с отложениями, в которых жили, передвигая их, вспахивая, словно почву, удобряя продуктами жизнедеятельности. То были первые существа, запустившие гонку вооружений и конкурирующие за добычу энергии из системы.
* * *
Вторая эра еды порождала все бо́льшую сложность. В этот период эволюционная гонка вооружений в борьбе за энергию превратила наших предков из одноклеточных организмов в многоклеточные, затем – в примитивных рыб, а потом, посредством похожих на землероек существ, которые пережили гибель динозавров, – и в нас с вами.
Еда превратилась в куда более сложный процесс, чем мы обычно считаем. Она удовлетворяла сразу две разные потребности: обеспечивала нас энергией, необходимой, чтобы выжить, и строительными материалами (химическими элементами и молекулами), из которых состоят наши тела.
Вся живая материя на Земле почти полностью состоит из всего четырех химических элементов: кислорода, углерода, водорода и азота. У людей и других млекопитающих они составляют 99 % всех атомов в организме. Но, кроме них, еще около 20 элементов считаются жизненно важными. И, поскольку мы не можем вырабатывать их сами, нам приходится их есть.
Не считая «большой четверки», в моем теле содержится около килограмма кальция и килограмм фосфора[41]. За ними идут примерно по 200 г серы и калия, по 120 г натрия и хлора, около 40 г магния. Кроме них, во мне всего около 5 г железа – кусочек буквально с ноготок, которого тем не менее достаточно, чтобы сделать мою кровь красной, а сопли зелеными, – несколько миллиграммов фтора, обеспечивающие прочность зубов, и цинк для производства ДНК, синтеза белков и различных функций, связанных с иммунитетом.
Вес последних химических элементов, без которых я не выживу, в сумме составляет меньше грамма: стронций (в основном встречается в костях), йод (необходим для выработки гормонов щитовидной железы), медь (для функционирования множества различных ферментов), и практически неизмеримо малые количества марганца, молибдена и кобальта. Дефицит любого из этих элементов смертелен, но избыток может оказаться не менее токсичным.
Это очень точный список требований, который показывает, насколько же непрост процесс еды у всех сложных организмов. Но если люди могут хотя бы попытаться разобраться в научной основе дела и измерить точное необходимое количество, то животным приходится просто плыть по течению. Если вы хищник, то всю сложную работу за вас уже сделало другое животное, – коровы состоят практически из тех же веществ, что и звери, которые их едят. А вот жизнь травоядного существа совсем другая. Травоядным приходится гоняться за дождями, избегать хищников, да еще и есть в достаточных количествах, скажем, селен. Как у них это получается?
Чтобы понять это, я поехал в гости к Эдди Риксону, скотоводу в четвертом поколении из Оксфордшира. Эдди живет на холме, стоящем посреди фермы, вместе с тремя поколениями своей семьи и примерно сотней коров. Звучит идиллически – и на деле так оно и есть, хотя ему и приходилось постоянно работать даже во время интервью: он пополнял запасы корма и рассматривал ноги коров.
Эдди с охотой рассказывал о сложных пищевых привычках коров:
– Многие растения из тех, что едят травоядные, в том числе и мои коровы, полны токсинов, а также энергии и питательных веществ. Корова должна точно уравновешивать потребляемую энергию и токсинную нагрузку, а также получать необходимое количество питательных веществ.
В процессе гонки вооружений с растениями коровам пришлось развить в себе невероятные механизмы детоксикации. Токсины уничтожаются бактериями в их кишечнике, мощными ферментами в печени или просто удаляются через почки. Но еще коровы запоминают каждое съеденное растение. Они пробуют немного, запоминают вкус и запах, и связывают эти данные с воздействием на организм. Коровы Эдди постоянно пополняют свои «банки памяти» о взаимодействии растений с их рационом питания – сколько энергии выделилось в форме сахаров и белка, вызвали ли токсины тошноту и т. д. – и даже умеют запоминать, какие растения хорошо работают в сочетании друг с другом.
Было бы большой ошибкой, замечает Эдди, считать, что коровы и другие травоядные едят одну траву и ничего больше. Подражая своим матерям и пробуя крохотные количества незнакомых растений, травоядные животные разрабатывают для себя невероятно разнообразный рацион16, 17. Для некоторых исследований ученые проделывают отверстия в шеях и желудках коз и коров на свободном выпасе (звучит экстремально, но животные на самом деле хорошо переносят эту операцию, а проводится она под наркозом). Это помогает ученым собирать точные образцы того, что поело животное18. Исследования показали, что травоядные животные иной раз съедают от 25 до 50 разных растений в день; химические вещества, содержащиеся во всех этих растениях, взаимодействуют друг с другом, и память обо всех этих взаимодействиях сохраняется на будущее.
Пока мы беседовали с Эдди, к краю поля подходили коровы, чтобы поздороваться, громко сопя и подставляя головы, чтобы их почесали за ухом. Эдди специально поддерживает разнообразие растений в своих живых изгородях:
– Если вы понаблюдаете за коровами, то увидите, что они едят разные растения, растущие на краю поля. Мы точно не понимаем, почему они так делают, но они принимают целенаправленные решения.
Например, большую проблему для коров представляют черви (те, что заводятся в кишечнике, а не живут в почве). Многие растения, которые Эдди выращивает для живых изгородей, содержат танины, убивающие кишечных червей – а это значит, что ему нужно давать животным меньше глистогонных средств. Это хорошо еще и потому, что глистогонные средства убивают дождевых червей, снижая тем самым здоровье почвы.
Танины не просто убивают паразитов: они еще и умеют связывать и нейтрализовать другие токсины. Если вы в качестве аперитива откушаете богатого танинами эспарцета, многолетнего кустарника с большими розовыми цветами, то эти танины нейтрализуют токсичные терпены в главном блюде – полыни. Танины в порции лядвенца рогатого могут деактивировать токсичные алкалоиды в зараженной грибком овсянице. Подобных сочетаний тысячи, если не миллионы19, 20.
Пожалуй, самое поразительное в коровах – тот факт, что они не умеют переваривать главный источник энергии в растительной пище: структурные сахара (целлюлозу, ксилан, пектин). Их на самом деле не могут переваривать никакие млекопитающие. Для этой работы они (и мы) нанимают бактерий. Я имею в виду микробиом, триллионы бактерий, грибков и других микроорганизмов, которые живут на нас и внутри нас. Бо́льшая часть этих микроорганизмов живет в кишечнике и выполняет примерно одинаковую функцию и для коров, и для людей. (Мы рассмотрим воздействие УПП на микробиом позже – возможно, это одна из причин, по которым она вредна для здоровья.) Микробиом коровы играет настолько ключевую роль для ее выживания, что при желании можно даже вывернуть представление о корове наизнанку и считать ее всего лишь средством передвижения ее же микробиома, четвероногим сосудом, который переносит микроорганизмы поближе к растениям, которые им нравятся. А сделав это, вы потом можете представить в таком же виде и самих себя.
Коровы долго пережевывают растения, затем отправляют их в бактериальные ферментационные камеры, где бактерии разрушают крахмал и клетчатку, вырабатывая энергию и отходы – волатильные короткоцепочечные жирные кислоты. Скорее всего, некоторые из этих названий вы уже слышали в других контекстах – в конце концов, микробы вашего кишечника занимаются примерно тем же самым.
Уксусная кислота – это главная составляющая уксуса. Пропионовая кислота используется как консервант. Масляная кислота используется в качестве добавки в пищевой и парфюмерной промышленности. Валериановая кислота содержится в лекарственном растении валериане и используется в качестве пищевой добавки для создания мясного вкуса. Коровы используют эти жирные кислоты в качестве источника энергии и строительных материалов для своего организма (и мы тоже можем так делать). Коровы и все жвачные живут на отходах жизнедеятельности своих кишечных бактерий[42].