3. От яйца до взрослого

О, для чего господь, создатель мудрый,

Велевший, чтобы жили в небесах

Одни лишь духи мужеского пола,

Такую новость на Земле устроил,

Природы обольстительный порок,

Не создал здесь одних мужчин без женщин,

И способа иного не нашел

Производить людей.

Джон Мильтон

Изучая наследственность человека, мы подчас волей-неволей отталкиваемся от таких «признаков», как, скажем, рост или музыкальные способности. При этом создается представление о неизменности этих признаков. В действительности же все в человеке — результат развития: гены, контролируемые окружающей средой, влияют на процессы , которые протекают в течение всей жизни по-разному и особенно быстро в раннем возрасте. О химизме влияния генов на такие процессы, как рост, мы знаем сравнительно немного. Но зато стадии развития человека и механизм воспроизведения изучены хорошо. В этой главе мы несколько отклонимся от основной темы книги и обсудим некоторые аспекты воспроизведения и развития человека.

Сперматозоид и яйцеклетка

У многих млекопитающих сперма образуется лишь в определенное время года, в период течки, и только в это время самец проявляет интерес к самке. У человека нет сезонных вариаций, его сперма образуется непрерывно.

Особенностью семенников большинства млекопитающих является их расположение вне брюшной полости в мошонке — свободном кожаном мешочке. В сезон размножения (и только на этот период) семенники из брюшной полости опускаются в мошонку. В этом положении их температура на несколько градусов ниже, чем тогда, когда они находятся внутри тела. Это объясняется тем, что семенники покрыты лишь тонкой кожей и не имеют жирового слоя. Если искусственно повысить температуру мошонки, то сперма потеряет активность и может наступить временная стерильность. У человека такой эффект вызывает воздействие на мошонку горячей воды. Как полагают, горячие ванны перед сном снижают способность к оплодотворению.

Рис. 14. Мужские половые органы.

Сперма образуется в семенниках (так называемых яичках) и затем по семявыносящему протоку попадает в мочеиспускательный канал, по которому, как и моча, через половой член выводится наружу. Сперматозоиды взвешены в семенной жидкости, которую образует предстательная железа. Семенные пузырьки представляют ответвления семявыносящего протока и служат хранилищами спермы.

Рис. 15. Женские половые органы.

В отличие от сперматозоидов яйцеклетки образуются внутри брюшной полости, в двух яичниках. У всех млекопитающих это происходит с определенной периодичностью: у одних — только весной, у других — с постоянными интервалами в течение всего года. Женщина способна к оплодотворению обычно в возрасте от пятнадцати до сорока пяти лет, хотя бывает, что этот срок удлиняется. Примерно через каждые 28 дней, не считая периода беременности и в какой-то степени периода кормления ребенка, поочередно в каждом яичнике развивается одно яйцо. Лишь у некоторых женщин может одновременно созревать два или более яйца, что приводит, как мы видели в гл. 1, к одновременному рождению нескольких детей.

Менструальный цикл

Женщина способна к деторождению, когда у нее начинаются менструации.

Через сравнительно постоянные промежутки времени у женщины наступает период кровотечения, называемый менструацией, когда происходит потеря крови и обрывков слизистой оболочки матки, продолжающаяся примерно четыре дня. Чаще всего интервал между началом двух менструаций составляет 28 дней. Какова же связь между менструацией и ежемесячным созреванием яйцеклетки? Прежде чем ответить на этот сложный вопрос, полезно более детально познакомиться с процессом образования и созревания яйцеклеток.

Сначала клетка, которой предстоит стать яйцом, выделяется среди других своими размерами; окружающие ее мелкие клетки образуют пространство, заполненное жидкостью, которая омывает яйцо. Это образование называется фолликулом; фолликул увеличивается, выступая над поверхностью яичника. В конечном счете он лопается и освобождает яйцо, которое попадает в трубку, ведущую из яичника в матку (яйцевод).

Одновременно с созреванием яйцеклетки происходят изменения и в самой матке. Ее слизистая оболочка, разрастаясь, утолщается, усиливается ее кровоснабжение, и к моменту освобождения яйца из фолликула она готова принять оплодотворенное яйцо, чтобы поддержать его развитие . В таком состоянии матка остается примерно в течение 14 дней, затем, если яйцо не оплодотворено, слизистая начинает разрушаться, часть утолщенной ткани ее внутренней поверхности удаляется в виде фрагментов, а так как эта ткань пронизана кровеносными сосудами, то при этом теряется и некоторое количество крови. Так протекает менструация. После ее окончания весь цикл повторяется; через несколько дней покоя слизистая оболочка матки вновь утолщается, а тем временем созревает новое яйцо (обычно в яичнике с противоположной стороны).

Рис. 16. Менструальный цикл.

1–4 — последовательные стадии изменения яичника и матки в течение менструального цикла. Наружное кольцо показывает изменения фолликула в яичнике: в начале стадии 4 яйцо высвобождается, и если оно оплодотворится, то слизистая оболочка матки (показана внутри) готова к его приему. Если этого не происходит, слизистая оболочка матки почти полностью разрушается и наступает менструация.

Следовательно, менструация протекает, грубо говоря, в промежутке между созреванием двух яиц. Если бы менструальный цикл всегда длился ровно 28 дней (а это его обычная продолжительность), можно было бы довольно точно фиксировать время образования яйца: оно происходило бы примерно через 14 дней после начала менструации. Однако у многих женщин продолжительность цикла варьирует от 25 до 30 дней. Более того, даже у одной и той же женщины редко сохраняются одинаковые интервалы между менструациями^[8]. Эту особенность важно знать супругам — как тем, кто хочет иметь ребенка, так и тем, кто старается его избежать. Половой акт приведет к беремености только при наличии созревшей яйцеклетки. Сколько времени живет неоплодотворенное яйцо человека, сказать трудно: у кроликов, например, это время равно приблизительно шести часам. Сперматозоид кролика остается жизнеспособным около 30 часов. Для яйца и сперматозоида человека соответствующие значения другие, но, как мы уже говорили, оплодотворение яйца наиболее вероятно, если половой акт произойдет в середине менструального цикла. На этом основан расчет так называемого «безопасного» периода в половых сношениях. Некоторые люди, в частности католики, по религиозным мотивам не имеют права пользоваться предохранительными средствами, но им не запрещено избегать половых сношений в период, когда вероятность оплодотворения наиболее велика. К сожалению, «безопасные» периоды отнюдь не гарантируют полной безопасности; известны случаи, когда половые сношения перед самой менструацией или сразу же после ее окончания приводили к зачатию. Но все-таки можно считать, что шансы зачатия существенно снижаются в течение семи дней до начала и семи дней после окончания менструации, это все же определенный, хотя и ненадежный, способ ограничения рождаемости.

Рис. 17. Развитие яйца и менструальный цикл.

Слева — последовательные положения яйцеклетки после ее выхода из яичника, в случае если оплодотворения не произошло. Справа — последовательные стадии имплантации оплодотворенного яйца.

В связи со всем сказанным интересно знать, какова функция менструального цикла. У всех млекопитающих есть тот или иной цикл. В чем заключается его биологический смысл? Для большинства млекопитающих этот цикл соответствует определенному сезону. Тем самым обеспечивается появление потомства в наиболее выгодное время года. Готовые к оплодотворению яйцо и матка влияют на поведение самки: у нее начинается течка , и ей нужен самец (течка у животных соответствует не менструации у женщин, а тому времени, когда освобождается яйцо). В другое время самец нежелателен и сношение невозможно. Люди почти единственные млекопитающие, среди которых известно изнасилование. У млекопитающих периоду течки (периоду половой охоты, или как его называют, эструсу) соответствуют наибольшая активность самцов и внутренние изменения, происходящие в организме самки.

Если период половой охоты характерен для большинства млекопитающих, то менструируют лишь немногие из них: самки обезьян, в том числе человекообразных, и женщины. У самок некоторых других животных в определенные моменты выделяется немного крови, но это не связано с разрушением слизистой оболочки матки.

Половые гормоны

До сих пор мы говорили об анатомическом проявлении циклических изменений в органах размножения. У лабораторных животных их можно наблюдать под микроскопом на препарированных органах, у человека их изучают в основном на трупах, например на органах людей, погибших от несчастных случаев. Но эти исследования еще ничего не говорят нам о самом процессе, о том, например, как успевает подготовиться матка к приему эмбриона именно к моменту выхода яйца из яичника.

Менструальный цикл и другие физиологические половые ритмы контролируются эндокринными железами, или железами внутренней секреции. Широко известны потовые и слюнные железы — органы, которые секретируют жидкость со специальной функцией и выводят ее через тонкие трубочки — протоки либо на поверхность кожи (потовые железы), либо в полость рта (слюнные железы). Такого типа желез много (например, железы, которые выделяют пищеварительные соки в желудок и кишечник). В противоположность им эндокринные железы выделяют свой секрет непосредственно в кровь и выводных протоков не имеют.

К железам внутренней секреции относится гипофиз — небольшой орган, расположенный в углублении черепа под мозгом. Удаление гипофиза или только передней его части приводит к прекращению спермообразования в семенниках крысы, но с введением животному экстракта гипофиза спермообразование восстанавливается. Очевидно, экстракт содержит вещество — гормон , — которое выделяется железой в кровь и стимулирует деятельность спермообразующей ткани в семенниках. У млекопитающих с сезонной половой активностью сперма созревает только в период размножения; это зависит от гипофиза, который именно в этот период продуцирует гормоны, стимулирующие деятельность семенников. Вполне возможно, что деятельность гипофиза в свою очередь стимулируется мозгом, и в особенности гипоталамусом^[9], который расположен как раз над гипофизом и связан с ним (что стимулирует гипоталамус у большинства видов животных, не известно, но у ряда животных эта стимуляция, по-видимому, связана с увеличением количества дневного света весной).

У гипофиза, продуцирующего целый ряд гормонов, много других функций, но сейчас нас интересует только его роль в воспроизведении. У женщин это стимуляция яичников к их регулярным изменениям и полный контроль над менструальным циклом. Действие гипофиза на яичники в первую очередь заключается в стимуляции образования яиц, но у него есть (как мы только что отмечали) и другие функции; чтобы разобраться в них, необходимо познакомиться с работой яичников. Мы уже видели, что цикл образования яиц в яичниках сопровождается рядом изменений в матке; при экспериментальном удалении у крысы обоих яичников изменения в матке прекращаются. Следовательно, их каким-то образом контролируют яичники, но каким? Для ответа на этот вопрос был проведен следующий эксперимент. Самке ввели экстракт из яичников (как в случае с гипофизом), и это вызвало рост слизистой оболочки матки — точно такой же, как при нормальном цикле перед созреванием яйца. Значит, яичник — не только производитель яиц, но и эндокринный орган. Гормон, вызывающий рост слизистой оболочки матки, называютэстрогенным гормоном , или эстрогеном.

Но в яичнике образуется не только этот гормон. После выхода яйца в нем остается ткань фолликула, в которой развивалось яйцо. Эта ткань разрастается, образуя так называемое желтое тело . В свою очередь желтое тело секретирует гормон прогестерон , необходимый для дальнейшего развития слизистой оболочки матки, чтобы подготовить ее к приему оплодотворенного яйца. Образование прогестерона также стимулируется гормоном гипофиза. Примерно через 14 дней желтое тело начинает спадаться и прекращает секрецию прогестерона, что приводит к разрушению слизистой оболочки матки, — наступает новая менструация. Таким образом, изменения в менструальном цикле зависят не только от гормонов гипофиза, но и от гормонов яичника.

Когда же яйцо оплодотворено и, внедряясь в стенку матки, начинает развиваться, желтое тело остается и продолжает расти. Если на ранней стадии беременности его удалить, слизистая оболочка матки разрушится, зародыш погибнет и произойдет выкидыш (у млекопитающих, которые рожают сразу нескольких детенышей, в каждом яичнике несколько желтых тел — по одному на каждое освободившееся яйцо; выкидыш можно вызвать только удалением всех желтых тел).

Таким образом, с помощью половых гормонов осуществляется синхронность изменений в органах воспроизведения.

Однако это не единственная функция половых гормонов: они играют значительную роль и в контролировании развития половых органов. Рассмотрим развитие мужчины в период полового созревания. Обычно в возрасте 13–16 лет у подростков начинается образование спермы, половой член увеличивается, под мышками, на лобке и на груди появляются волосы, изменяется голос — он становится ниже. Но, если до начала полового созревания удалить семенники, этого не произойдет. Удаление семенников — кастрацию — обычно проводят у домашних животных, и тогда быки становятся волами, жеребцы — меринами. В прошлом кастрации подвергались и люди: кастрированным рабам — евнухам в гареме доверяли жен; кастрировали мальчиков, чтобы сохранить высокий тембр их голосов, — церковным хорам постоянно нужны были дисканты и альты. Воздействие кастрации на общее развитие можно предупредить действием гормонов, обнаруженных в семенниках.

Семенники, так же как и яичники, являются эндокринными железами и играют важную роль в половом развитии. Опускание самих семенников в мошонку, как и образование спермы, регулируется гипофизом. Случается, что у юноши семенники не опускаются. Этот дефект легко устранить применением препаратов, действие которых сходно с действием гормонов гипофиза.

Эстрогенные гормоны яичников так же влияют на развитие женщины, как гормоны семенников — на развитие мужчины. У девочек в возрасте 12–15 лет гипофиз подает первичный стимул, вызывающий начало секреции эстрогена. Начинает расти матка, увеличиваются влагалище и грудные железы; начинает действовать менструальный цикл, а подмышки и лобок покрываются волосами.

Действие гормонов сказывается не только на отличительных чертах физического строения, но и на половом поведении особей.

Путем разнообразных воздействий половые гормоны обеспечивают согласованное развитие и функционирование половых органов. Наши знания о механизме этих воздействий далеко не полны, но химическая природа некоторых из них известна, и они используются в медицине. Мы уже говорили о том, как с помощью определенных препаратов можно воздействовать на неопустившиеся семенники. Многие девушки и женщины жалуются на боли во время менструаций. Происхождение их врачам не удалось полностью выяснить, но установили, что иногда боли сопровождаются спазмами и сокращениями тех мышц матки, которые изгоняют плод во время родов. Это нарушение (дисменорею) сейчас лечат гормональными препаратами.

Рис. 18. Развитие половых желез.

У эмбриона половые железы развиваются в верхней части брюшной полости. В процессе развития они смещаются вниз, а у мужчины в конечном счете опускаются в мошонку. Различия в строении тела мужчины и женщины зависят от гормонов, секретируемых половыми железами.

Приведенный пример служит яркой иллюстрацией состояния наших знаний о физиологии размножения. Современная наука дала нам немало сведений, но и эти сведения неполны и пользоваться ими надо весьма осторожно. Лечение дисменореи основано на экспериментальном исследовании (как правило, на лабораторных животных) действия на различные органы разных доз управляющего гормона. Одно время широко рекламировались методы лечения, не имевшие серьезного физиологического обоснования. К ним относилась операция по пересадке старикам с целью омоложения семенников обезьян, «обезьяньих желез». Эта операция неосновательна хотя бы уже в силу тканевой несовместимости: пересаженные семенники быстро дегенерировали и исчезали. Скоро операция стала предметом шуток, но попытки использовать не собственно железы, а их экстракты нашли широкое применение. В подтверждение этой мысли сошлемся на следующее высказывание специалиста: «Использование эндокринных препаратов в торговле медикаментами опередило научные знания… С неоправданным оптимизмом пациентам скармливали или вводили бочки экстрактов и миллионы таблеток, прежде чем химики и физиологи смогли научно обосновать их применение. Из-за этого успех эндокринных исследований на половых железах практически пошел насмарку. Даже теперь врачу-практику нелегко выбрать действенный и практичный препарат в потоке разрекламированных эндокринных лекарств».

Половое поведение

В последнее время появилась настоятельная необходимость в научном обосновании тех или иных форм полового поведения. Если большинству людей их собственное поведение и, возможно, поведение нескольких близких друзей кажется вполне «нормальным» и «естественным», а все иные формы — достойными презрения или осуждения, то некоторые люди, которых воспитывали в неправильном отношении к половым функциям как к чему-то отвратительному, зачастую страдают от собственных влечений, презирают себя. Различные формы половых отношений, бесконечное разнообразие норм поведения — продукт воспитания определенных слоев человеческого общества. Внимательный анализ показал, что отношение к половому вопросу самое различное как в обществе в целом, так и в его разнообразных слоях. В одних сообществах — и таких немало — допускаются половые связи между детьми; в других внебрачные связи — обычная форма поведения; есть и такие, где распространен открытый гомосексуализм. Все это — свидетельство чрезвычайной гибкости полового поведения человека, но сейчас мы не будем этого касаться (подробнее см. в гл. 5), а рассмотрим, как обстоит дело в разных странах Запада.

В последнее время ученые внимательно изучали половое поведение не только удаленных от цивилизованных районов сообществ, но и населения высокоразвитых стран, в частности Великобритании и США. Особый интерес представляют исследования, проведенные группой ученых во главе с Кинсеем. Проведение такого рода исследований в развитых странах в первую очередь преследовало воспитательные цели: известно, что половые взаимоотношения нередко являются камнем преткновения в супружеской жизни. Очень часто это вызывается полным незнанием вопроса. Проводимые исследования старались по возможности исправить это положение, помочь молодым супругам и молодежи вообще понять и трезво оценить, что такое взаимоотношение полов.

Половой интерес, правда неосознанный, пробуждается в довольно юном возрасте: все дети проходят через раннюю фазу прикосновений и изучения своих половых органов. Половая чувствительность так или иначе проявляется в любом детском возрасте, но, разумеется, только в период полового созревания, с развитием нового гормонального равновесия, возрастает потребность в половой активности.

У мужчин эта активность достигает максимума очень рано, в 16–20 лет; затем происходит спад — очень постепенный и медленный, без каких-либо резких изменений в дальнейшей жизни. На ранней стадии картина полового развития у женщин сходна: как и мальчики, девочки способны испытывать половое влечение уже в раннем возрасте, но только очень немногие приобретают сколько-нибудь существенный половой опыт к тому моменту, как становятся взрослыми. Половая активность женщин достигает наивысшего уровня обычно к 30 годам, и во второй половине жизни они потенциально активнее мужчин. С другой стороны, многие женщины в отличие от мужчин в течение длительного времени могут обходиться частично или полностью без половых сношений. Кроме того, большинство мужчин легко возбуждается половыми ассоциациями, в то время как на женщин больше действует непосредственное прикосновение. Многие супруги об этом не знают, и это нередко вызывает взаимное непонимание.

Рис. 19. Наружные половые органы.

У эмбриона представлены половые органы обоих полов. Клитор женщины эбрионально соответствует мужскому половому члену, а половые губы — мошонке.

Обычно принято считать, что одним из различий между полами является глубокий контраст в природе оргазма, который достигается в кульминационный момент полового сношения. У мужчины оргазм сопровождается выбрасыванием семени, у женщины такой аналогии, естественно, нет. Но на основании ряда физиологических исследований установлено, что оргазм у мужчин и у женщин не столь различен, как предполагали ранее. И у тех и у других возникает ритмичность движений, сопровождаемая повышением кровяного давления и учащением пульса и дыхания; увеличенное кровоснабжение определенных тканей приводит к их опуханию, или набуханию; у мужчин это в первую очередь относится к половому члену, набухание которого вызывает эрекцию, у женщины — к клитору (органу, гомологичному мужскому половому члену) и малым половым губам. После оргазма припухлость быстро спадает и наступает общее расслабление. Для мужчины половые сношения без достижения оргазма довольно редки, в то время как для женщины часты. Объяснить большую вариабельность женщин в способности достигать оргазма до сих пор не удалось.

Оплодотворение

После того как мы рассмотрели строение половых органов и способ их функционирования, перейдем к самой сути всей сложной системы воспроизведения. А так как мы на сорок недель старше, чем думаем (с учетом времени внутриутробного развития), то прежде всего обратимся к событиям именно этого обычно не учитываемого периода.

Из яичника яйцо поступает в начало яйцевода, который ведет в матку. Оплодотворение обычно происходит в яйцеводе: сперма, попавшая во влагалище, проникает в матку, а оттуда в яйцевод, если к этому моменту там уже находится созревшее яйцо, оно оплодотворяется одним из сперматозоидов. Иногда оплодотворенное яйцо остается в яйцеводе, вместо того чтобы двигаться вниз в матку. Тогда после нескольких недель развития яйцевод разрывается и начинается кровотечение — в этом случае необходима срочная операция. К счастью, подобные случаи довольно редки — примерно один на триста беременностей. Хотя яйцо оплодотворяется всего одним сперматозоидом, выбрасывается их каждый раз огромное количество — приблизительно 240 миллионов (примерно одна чайная ложка). Как предполагают, такое количество сперматозоидов гарантирует оплодотворение — помогает создать необходимые химические условия во влагалище, матке и яйцеводе. Изучая случаи бездетности, медики нередко обнаруживают, что в сперме мужа очень мало активных сперматозоидов, и, несмотря на то что, казалось бы, общее количество сперматозоидов велико, этого, очевидно, недостаточно для создания нормальных условий оплодотворения.

Применение искусственного осеменения в животноводстве стимулировало изучение химического состава семенной жидкости, количества сперматозоидов в ней и их поведения. Семенной жидкостью племенного самца селекционер может оплодотворить значительно большее число самок и тем самым улучшить породу. В последнее время люди также начали применять искусственное осеменение для самых различных целей. Это делается прежде всего в интересах бездетных пар. Иногда супруги не могут иметь детей, несмотря на то что жена абсолютно здорова. Если бездетность вызвана импотенцией мужа, но его сперма нормальна, то ее можно получить искусственным путем и затем ввести во влагалище жены. Если же причина бездетности кроется в сперме мужа, врач может использовать сперму анонимного донора.

Необходимо, правда, отметить, что подобная практика встречает препятствия религиозного, морального, а также юридического характера. В противовес всем этим утверждениям сторонники метода искусственного осеменения расценивают его как пример технического прогресса, дающего человеку возможность осуществить контроль над природой. На примере дискуссии, развернувшейся по этому вопросу, можно судить о значимости социального аспекта, когда речь идет о применении к человеку биологических знаний.

Мы сами, еще не рожденные

Календарь беременности и роста ребенка (табл. 1) удобно исчислять не с момента оплодотворения, а с начала последнего менструального периода. Наиболее вероятное время оплодотворения — конец второй недели. Оплодотворенное яйцо примерно неделю путешествует вниз по яйцеводу и плавает в матке. Именно в это время и начинается развитие эмбриона: последовательное деление оплодотворенного яйца приводит к образованию шаровидной клеточной массы. Наиболее ранние стадии развития человека неизвестны из-за того, что они мало доступны изучению^[10], развитие других млекопитающих, включая обезьян, изучено досконально. Известно, что эмбрион внедряется в слизистую оболочку матки (как мы уже видели, готовую к его приему), после того как пройдет некоторое число делений, а вскоре полностью врастает в ткань матки. В результате очередная менструация не наступает, это является первым признаком беременности. (Иногда эту картину путает потеря крови, сходная с менструацией, которая может происходить несколько раз и в обычные для менструаций сроки.)

После внедрения эмбриона матка продолжает расти и увеличивать свое кровоснабжение. В среднем во время первой беременности она увеличивается в весе в тридцать раз.

Таблица 1

Календарь развития эмбриона человека^[11]

В течение первых недель эмбрион проходит процесс очень быстрого развития, однако он относительно нежизнеспособен; на этой ранней стадии самопроизвольный выкидыш — обычное явление. Эмбрион погибает, отделяется от матки и выходит через влагалище с кровью и отторгнутыми кусочками слизистой оболочки матки. Очень ранний самопроизвольный выкидыш (в первые пять-шесть недель) часто происходит безболезненно и не вредит здоровью женщины; случается он по крайней мере один раз на пять, а то и три беременности. Однако чаще всего выкидыши у женщин происходят на восьмой — двенадцатой неделях. Возможно, это объясняется какими-либо нарушениями в организме зародыша; в этом случае родившиеся дети все равно не стали бы нормальными людьми. Если это действительно так, то их «самоустранение» можно расценивать только как естественную целесообразность, хотя женщина, перенесшая выкидыш, чувствует себя, как правило, очень плохо.

Рекапитуляция, или повторение признаков предковых форм

Особенностью раннего развития является так называемая рекапитуляция предковых стадий, когда организм в течение своего зародышевого развития как бы проходит в общих чертах основные этапы развития всего ряда предковых форм. И хотя об этом много говорят, люди часто не отдают себе отчета, в чем же это заключается. Иногда утверждают, будто в период эмбрионального развития мы проходим «стадию рыбы», представляющую этап эволюции нашего вида, или что мы «карабкаемся по родословному древу». Ни одно из этих утверждений полностью не соответствует истине. Эмбриональное развитие действительно отражает эволюционную историю человека, но этот процесс неизмеримо сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Эволюция человеческого вида подробно рассматривается в следующей главе, поэтому сейчас мы лишь отметим, что около 300 миллионов лет назад наши предки действительно были какими-то примитивными рыбами, что наземные их формы включали фазу холоднокровных пресмыкающихся, а позднее — теплокровных примитивных млекопитающих с волосами вместо чешуи. Их молодь не вылуплялась из яйца, а рождалась уже готовая к активному существованию.

Какие же следы этой эволюционной истории можно обнаружить в индивидуальном развитии человека? Наиболее четко первые следы проявляются уже на пятой-шестой неделе после оплодотворения (см. табл. 1). В это время у эмбриона видны зачаточные жабры (однако полностью они никогда не развиваются); по отношению к телу длина его хвоста довольно значительна, и в целом он скорее напоминает не рыбу, а ее эмбрион . Это внешнее сходство имеет продолжение и во внутреннем строении: расположение кровеносных сосудов такое же, как у рыбы, а основные мышцы тела разделены на сегменты (вы можете их увидеть, когда едите рыбу, например треску или семгу). Все эти структуры проходят быстрые и сложные превращения, и уже через несколько недель от них не остается сколько-нибудь заметных следов. Эти превращения в общих чертах ведут непосредственно к строению, типичному для человека, и уже трудно выделить, например, такую фазу эмбрионального развития, которая соответствовала бы в эволюции стадии пресмыкающегося, хотя расположение определенных частей тела временно напоминает расположение частей тела у пресмыкающихся. Фактически следы наших дочеловеческих предков можно обнаружить на каждой стадии развития, даже у взрослых людей. В подтверждение нашей мысли приведем следующий пример. Известно, что многие млекопитающие поворачивают уши в направлении звука. У человека тоже есть мышцы, с помощью которых можно двигать ушами, но эта особенность присуща очень немногим, у большинства же эти мышцы не действуют — это не более как рудиментарный орган, напоминающий о том, что предок человека имел подвижные уши.

Рис. 20. Эмбрион человека.

Пуповина показана только у трех последних (наиболее крупных) эмбрионов.

Итак, на развитии эмбриона человека можно проследить нашу эволюционную историю, но это отнюдь не означает, что мы должны ограничиться одной эмбриологией. Ведь существуют такие процессы развития, которые не отражают эволюции вида. В качестве иллюстрации возьмем форму лица. Морда большинства млекопитающих вытянута вперед, в то время как лицо человека плоское. При наличии прямой рекапитуляции предковых форм можно было бы ожидать, что у эмбриона человека будет развиваться морда, которую в дальнейшем он утратит. На самом же деле у человеческого эмбриона ни на какой стадии морда не появляется. У млекопитающих вытягивание передней части головы происходит довольно поздно, на всех ранних стадиях эмбрион «плосколиц». Следовательно, форма человеческого лица является эмбриональным признаком, сохранившимся у взрослого. Но подобное утверждение противоречит тому, чего можно было бы ожидать, если бы идея простой рекапитуляции была справедлива. Далее, рассмотримплаценту — образование, через которое эмбрион получает питательные вещества из кровеносной системы матери. Плацента, довольно крупный орган, развивается частично из эмбриональных тканей, но не представляет какой-либо стадии в нашей эволюционной истории — эта эмбриональная структура характерна только для млекопитающих.

Итак, на каждой стадии нашего развития, включая и взрослую, можно найти следы предковых форм, однако простой рекапитуляции признаков не существует. Эволюционные изменения претерпевают не только структуры взрослого организма — весь наш жизненный процесс является объектом для изменений, однако на одних стадиях отклонения от структуры наших предков несколько меньше, чем на других.

Беременность

Наиболее заметные эволюционные изменения в строении эмбриона млекопитающих заключаются в том, что он развивается в матке матери, а не в яйце, находящемся вне тела. Для яйца пресмыкающихся и птиц характерно большое количество желтка, который снабжает эмбрион пищей до момента вылупления. В яйцах млекопитающих желток полностью отсутствует, так как потребность в нем как в источнике питания отпадает: вся пища поступает от матери, и строение эмбриона приспособлено к этому паразитическому образу жизни. Итак, как мы говорили, оплодотворенное яйцо при внедрении в слизистую оболочку матки уже разделено на некоторое количество мелких клеток. В формировании эмбриона участвуют не все эти клетки, часть из них образует так называемые внезародышевые ткани — термин, означающий только, что ткани эти расположены вне зародыша. Эмбрион полностью окружен ими, а они в свою очередь, как только внедрение завершено, окружаются тканями стенки матки.

Внезародышевые ткани образуют маленькие пальцеобразные выросты — ворсинки, врастающие в ткань матки: это увеличивает поверхность, через которую питательные вещества материнской крови диффундируют в эмбрион. Так возникает плацента, при помощи которой развивающийся эмбрион получает от матери пищу и кислород и освобождается от углекислоты и ненужных продуктов обмена. Плацента, состоящая из эмбриональных и материнских тканей, вскоре после рождения ребенка выбрасывается как послед . Растет она очень быстро, особенно на ранних стадиях, и к завершению развития плода вес ее достигает приблизительно 450 граммов. Спустя несколько первых недель плацента обособляется с одной стороны эмбриона, оставаясь связанной с ним только пуповиной. Через пуповину проходят кровеносные сосуды, которые несут кровь в обоих направлениях между плацентой и плодом; при рождении ребенка пуповина перевязывается и обрезается. Наш пупок — это не что иное, как углубленный рубец, отмечающий место бывшего соединения пуповины с животом плода.

Сосуды пуповины являются частью кровеносной системы эмбриона: кровь матери никогда не смешивается с кровью плода, отделенной от нее только очень тонкой мембраной. Через эту мембрану диффундируют продукты обмена: кислород и питательные вещества — от матери к плоду, углекислота и отходы — в обратном направлении.

Снабжение эмбриона определенными питательными веществами является серьезной нагрузкой для матери и может подорвать ее здоровье, если она больна или не получает соответствующего питания. Ошибочно думать, что беременная женщина нуждается в большом количестве дополнительной пищи. В среднем прибавка в весе во время первой беременности составляет примерно десять с половиной килограммов, а в последующих — девять с половиной килограммов. На ребенка приходится примерно одна треть этой прибавки, остальное падает на матку, увеличившуюся жировую прослойку в теле роженицы, плаценту и плодный пузырь, который окружает эмбрион и защищает его от повреждений. Увеличение веса начинается только с шестнадцатой недели; до этого женщина не поправляется, а иногда даже худеет. Если распределить десять с половиной килограммов на 34 недели, то мы увидим, что прибавка эта не так уже велика и требует лишь незначительного изменения в ежедневном приеме пищи.

В экономически развитых странах случаи серьезного недоедания или голодания редки, и речь может идти только об отсутствии в пищевом рационе беременной каких-то определенных компонентов. Древняя поговорка «по зубу на каждого ребенка» основана на часто встречающемся недостатке кальция в организме матери. Беременная женщина, получающая мало кальция с пищей, отдает эмбриону кальций своих костей и зубов; в результате ее скелет и зубы разрушаются. По данным американских исследователей, как правило, у одной из трех женщин из-за недостатка железа в три последних месяца беременности развивается малокровие. Недостаток кальция, железа и других необходимых составных элементов пищи, особенно витаминов, можно возместить полноценным питанием.

Рис. 21. Увеличение матки во время беременности.

Матка нерожавшей женщины (слева) в сравнении с маткой в конце беременности (справа).

Рис. 22. Плод человека в конце беременности.

Что же касается других проблем, связанных с беременностью, то их разрешить сложнее, и, как ни странно, одна из них — предсказание длительности беременности. Срок рождения ребенка предсказывается на том основании, что между первым днем последней менструации и рождением проходит 280 дней, или сорок недель. В самом деле, этот срок близок к средней продолжительности беременности, выведенной на основании изучения большого числа нормальных родов. Но, как известно, бывают и довольно серьезные отклонения. И тем не менее если вычислить процент рождения для каждого дня, то наибольший придется на 280-й день, с постепенным понижением до и после него; таким образом, 280 дней — не только средняя продолжительность беременности, но и наиболее частая модальная величина. Поэтому, как мы убедимся в дальнейшем, очень трудно, а порой невозможно в каждом отдельном случае точно предсказать срок родов.

К наиболее трудным проблемам относятся также так называемые токсикозы беременности. Тошнота или рвота — чрезвычайно распространенное явление на ранних стадиях беременности. Токсикоз выражается в сильной рвоте; как утверждают, тяжелая форма токсикоза встречается примерно у трети беременных женщин, треть переносит беременность сравнительно легко, и только оставшаяся треть не испытывает никаких неприятных ощущений. По выражению специалистов, они «осушили не один колодец чернил, изучая причины рвоты при беременности, но стали лишь немного умнее с тех пор, как первое гусиное перо нацарапало об этом». При токсикозе средней тяжести рвота исчезает примерно к двенадцатой неделе; наиболее тяжелые случаи, к счастью довольно редкие, требуют специального лечения. Все токсикозы на поздних стадиях беременности обычно сопровождаются повышением кровяного давления и нарушениями обмена; это вызывает излишнее накопление воды. В крайних случаях — а в наши дни при наличии хорошего предродового ухода они очень редки — могут развиваться судороги.

В связи с этим общий предродовой уход приобретает особое значение: там, где он практикуется, число тяжелых случаев существенно ниже. Однако причины, вызывающие токсикозы беременности, до сих пор неизвестны; если принять во внимание, что каждая из пятнадцати беременностей в высокоразвитых странах, как, например, в США, осложняется токсикозом, то ясно, как необходимо тщательно изучать эти заболевания.

То же можно сказать и в отношении собственно родов — моменте беременности, который чаще всего тревожит многих. Острые боли при родах на протяжении всей истории человечества считались неизбежным злом, и, когда столетие назад была открыта анестезия, использование ее при родах расценивалось как нечто «противоестественное» и даже «аморальное». Наиболее серьезным и отчасти правомерным возражением против анестезии (которая вызывает потерю сознания) является то, что она небезопасна и к тому же лишает мать радости взять в руки новорожденного. Однако в последнее время разработаны новые методы обезболивания, не приводящие к потере сознания. Но боль можно в значительной мере снять и не прибегая к лекарствам, а только разъясняя будущей матери природу беременности и как надо вести себя во время родов. Такие консультации включают уроки по технике мышечного расслабления, помогающие уменьшать нежелательное напряжение, вызванное страхом. Боязнь родов — не более как следствие незнания, она и приводит к многим неприятностям. Поэтому следует еще раз подчеркнуть важность предродового ухода и психопрофилактической подготовки беременных женщин.

В экономически слаборазвитых странах почти все женщины начинают рожать вскоре после полового созревания: средний возраст матери при первых родах примерно семнадцать лет. В высокоразвитых странах, особенно в наши дни, женщины рожают в гораздо более позднем возрасте. Как показал статистический анализ, процент материнской и детской смертности растет пропорционально возрасту матери. Наилучшим для рождения первого ребенка считается возраст 22 года. Следует также помнить, что интервал между родами должен быть не меньше двух лет.

Все это вовсе не означает, что женщина должна потерять надежду иметь ребенка, если ей, скажем, за тридцать и она еще не рожала. Предродовой и акушерский уход в наши дни настолько улучшился, что, даже если матери за сорок, она благополучно рожает первого ребенка, и это не является чем-то выдающимся. Разумеется, по возможности следует поощрять более ранние роды.

«Природы обольстительный порок»

Изучение размножения и ранних стадий развития человека, несомненно, имеет смысл, ибо оно указывает нам возможности определенных улучшений здоровья как родителей, так и детей. Это и было основной темой настоящей главы. Заканчивая ее, мы обратимся к гораздо более общему вопросу, который Мильтон с оттенком юмора задает в отрывке, взятом эпиграфом к этой главе. Если и не соглашаться с тем, что деление человечества на два пола — дефект природы и что без женского пола можно обойтись, нас все равно должно заинтересовать биологическое значение полового размножения и развития из яйца.

Этот вид воспроизведения обычен в животном царстве, довольно часто встречается он и среди растений. Многие растения и некоторые животные размножаются путем деления или почкования; в этом случае потомство сразу же высокодифференцировано и нет необходимости в длинном и сложном развитии из одной клетки. Все же тот факт, что процесс бесполого размножения относительно редок, указывает на то, что половой процесс имеет перед ним некоторое преимущество.

Объяснение этого явления надо искать, видимо, в том, что все виды живого эволюционируют, а преимущество полового размножения заключается в получении одним индивидуумом признаков обоих родителей — двух различных особей. Это дает ему возможность более разнообразно приспосабливаться и выживать, особенно в изменчивых условиях, а для вида представляет потенциальную возможность сравнительно быстрого эволюционирования.

Даже самые большие животные и растения свой жизненный путь начинают с микроскопических форм — со стадий оплодотворенного яйца, получая взамен преимущества полового размножения. Таким образом, оплодотворение — способ объединения генов в новых комбинациях, а также начальный момент сложного развития.

Заканчивая главу, мы хотели бы подчеркнуть хорошо всем известный факт, что человек — продукт эволюции. В следующей главе мы постараемся привести более веские доказательства этого и в общих чертах обрисуем направление эволюции человека.