Роб Данн – Происхождение вкусов: Как любовь к еде сделала нас людьми (страница 4)

Для животных, рацион которых дает им больше выбора, ситуация оказывается сложнее. Перед теми, кто питается растениями (травоядными) или как растениями, так и животными (всеядными), жизнь ставит особенно трудные задачи. Многие элементы в животном организме содержатся в более высокой концентрации, чем в растительной пище (рис. 1.1). Если всеядное существо случайным образом ест то животных, то растения, вполне может оказаться, что в его рационе не хватает натрия, фосфора, азота или кальция. С травоядными дела обстоят не менее сложно. Так откуда же травоядные и всеядные знают, как решить собственные стехиометрические уравнения? В значительной степени они принимают решения, основываясь на вкусовом впечатлении. Это сумма всех сенсорных ощущений во рту животного. Понятие «вкусовое впечатление» включает аромат, текстуру и собственно вкус (taste)[9]. Каждый из этих компонентов восприятия вкуса играет важную роль, побуждая животное удовлетворять свои потребности, но собственно вкус играет особую роль.

Английское слово taste происходит от слова из народной латыни tastare, которое некоторые словари считают искаженным латинским словом taxtare – «держать, хватать». Это изменение, вероятно, возникло под влиянием латинского слова gustāre, означающего «пробовать». Когда мы пробуем что-то на вкус, мы «хватаем» языком. Язык покрыт вкусовыми сосочками (бугорками, которые вы можете увидеть, разглядывая язык в зеркале), в которых находятся вкусовые луковицы. Каждая из них содержит клетки вкусовых рецепторов, расположенные словно лепестки цветка{10}. Эти клетки сменяются новыми каждые 9–15 дней. Хотя позвоночное животное стареет, его язык непрерывно обновляется. Из каждой вкусовой клетки торчат микроворсинки. На кончиках этих ворсинок и находятся сами вкусовые рецепторы, колышущиеся в бурном море рта.

Каждый тип рецептора похож на замо́к, который открывается лишь определенным ключом. Откройте замок нужным ключом – и от вкусового рецептора пойдет сигнал по прилежащим нейронам. Затем сигнал разделяется и проходит по отдельным нервам в разные части мозга. Один из путей сигнала приводит его к примитивной, древней части мозга, отвечающей за дыхание, сердцебиение и другие подсознательные жизненно важные физиологические процессы организма. При возникновении вкусовых ощущений, вызванных необходимыми для жизни веществами – такими, как соль или сахар, – одним из следствий поступления сигнала в эту примитивную часть мозга становится выброс дофамина. Дофамин запускает прилив эндорфинов, который ощущается как смутно осознаваемое чувство удовольствия; это удовольствие вознаграждает животных за то, что они раздобыли необходимое. Оно также способствует возникновению пристрастия к определенному виду пищи: «Мне нравится это, я хочу еще». По другому пути сигнал попадает в часть мозга, отвечающую за сознание, а именно в кору. Там он вызывает конкретное чувство, связанное с веществом, воспринимаемым вкусовыми рецепторами, например с «солью» или «сахаром»{11}.

Вкусовая сенсорная система функционирует благодаря тому, что элементы, в которых нуждается любое животное, достаточно предсказуемы. Эта предсказуемость основывается на опыте прошлого: что было нужно предкам животного, скорее всего, будет нужно и ему самому. Вкусовые предпочтения, следовательно, могут быть врожденными. Возьмем, например, натрий (Na). Организмы наземных позвоночных, включая млекопитающих, обычно содержат натрий, концентрация которого почти в 50 раз выше, чем у первичных наземных продуцентов – растений (рис. 1.1). Это отчасти обусловлено тем, что эволюция позвоночных начиналась в море, и именно там появились клетки, зависимые от ингредиентов, широко представленных в морской воде, таких как натрий. Чтобы восполнить разницу между количеством натрия, необходимого организму и содержащегося в растениях, травоядные могут съедать в 50 раз больше растительной массы, чем им в принципе необходимо (и выводить излишки с испражнениями). Или они могут искать другие источники натрия. Вкусовые рецепторы, реагирующие на поваренную соль, вознаграждают животных, если те именно так и поступают – ищут соль, чтобы удовлетворить свою высокую потребность в натрии и сбалансировать обе части стехиометрического уравнения своей жизни.

У большинства млекопитающих, по-видимому, имеется два типа рецепторов, реагирующих на натрий (Na⁺) в поваренной соли (NaCl). Один из вкусовых рецепторов реагирует, когда концентрация натрия превышает определенное пороговое значение. Если натрий присутствует в концентрации выше пороговой, рецептор посылает в мозг сигнал. Возникает чувство удовольствия, а также сознательное ощущение «соленого». Представьте себе, как вы откусываете от большого мягкого соленого кренделя (Laugenbrezel[10]), купленного в лавке между аэропортом и железнодорожным вокзалом в Берлине (по крайней мере, мы представили себе именно это, когда писали). Этот первый рецептор побуждает млекопитающих искать соль. Например, слоны проходят сотни километров к илистым солончакам. Проходя, они протаптывают в земле глубокие тропы – тропы, отражающие географию их потребностей.

Но так же, как вреден недостаток соли (а значит, натрия), бывает вреден и ее избыток. Избыточное потребление соли возможно у млекопитающих, живущих возле моря, если они утоляют жажду соленой водой. Чтобы справляться с этой потенциальной проблемой, у млекопитающих имеется второй рецептор соленого вкуса, который реагирует на высокие концентрации натрия и в этом случае посылает в мозг сигнал неудовольствия и сознательное ощущение «слишком много соли!». Если вам попался особенно соленый кусочек кренделя и вы почувствовали желание стряхнуть с него немного соли, это работа второго рецептора. Рецепторы соленого побуждают сухопутных млекопитающих, будь то мыши, белки или люди, выбирать такие концентрации соли, которые в среднем обычно требовались им и другим наземным позвоночным на протяжении последних десятков миллионов лет. Они заставляют животных стремиться к пище, в которой соль присутствует в подобных концентрациях, и одновременно избегать излишков соли.

Лукреций считал, что жирные продукты могут состоять из гладких атомов, а горькие или кислые – из изогнутых, шершавых и колючих. Это не так. На самом деле восприятие конкретной пищи любым животным определяется тем, как его вкусовые рецепторы связаны с мозгом. Переживаемое нами ощущение, связанное с солью, – чувство соленого – совершенно субъективно. Нам известно (благодаря детальным исследованиям на мышах и крысах), что у других животных есть точно такие же рецепторы, реагирующие на соленое, как у нас, и нам также известно, что эти рецепторы вызывают тягу к такой пище и удовольствие от нее, известно даже, при каких концентрациях, но мы не можем знать, как ощущается вкус соленого существами других видов. Мы не знаем наверняка, какое оно – это удовольствие от вкуса соленого, которое испытывают представители этих видов. Мы ничего не знаем о переживании вкусовых ощущений или удовольствия другими людьми, кроме нас самих. Мы всего лишь предполагаем, что они всегда одинаковы.

Рис. 1.1. Массовая доля наиболее распространенных и биологически «незаменимых» элементов в организме животных (горизонтальная ось) в соотношении с их содержанием в растениях (вертикальная ось). Элементы с положительными значениями имеют более высокую концентрацию в животных тканях, чем в растительных. Например, содержание натрия почти в 50 раз (на 5000 %) выше в организмах животных, чем растений. И наоборот, концентрация кремния (Si) немного выше в тканях растений, чем животных

Как вы видите на рисунке 1.1, натрий не единственный элемент, содержание которого в организме позвоночных, например млекопитающих, больше, чем в организме растений. Это относится и к азоту (N). В животных и растительных клетках азот обычно находится в составе аминокислот и нуклеотидов. Из аминокислот, как из кирпичиков лего, складываются белки, а из нуклеотидов – молекулы ДНК и РНК.

Животные, поедающие растения, будь то свиньи, люди или медведи, могут легко столкнуться с дефицитом азота в рационе. В среднем в организмах животных вдвое больше азота, чем в растениях (пропорционально массе их тел). Так каким же образом всеядные и травоядные виды справляются с этим дефицитом? Некоторые просто поедают вдвое (а то и в несколько раз) больше пищи, чем им требуется, и избавляются от излишков. Например, червецы, насекомые-паразиты, подобно тлям, пьют сахаристый сок, текущий по жилкам растения. При этом они усваивают из выпитого небольшие количества азота и столько сахара, сколько им нужно. Излишки сахара насекомые выделяют в виде сладких испражнений, которыми питаются муравьи, а люди порой едят как деликатес. (Считается, что манна небесная, упоминаемая в Библии, могла быть выделениями тамарискового маннового червеца, Trabutina mannipara, кормящегося на кустах тамариска.) Однако млекопитающим подобный подход не годится. Более удачным решением представляется наличие вкусового рецептора, реагирующего на азот либо какое-нибудь соединение, характерное для пищи, богатой азотом. Но до 1907 г. не были известны вкусовые рецепторы, реагирующие на азот или содержащие его аминокислоты и белки в пище.