С биологией в творчестве Джорджа Мартина ситуация принципиально иная, чем, например, с астрофизикой или экономикой. Как помнят читатели из прошлого текста, астрономам удалось придумать довольно простой и удачный механизм, который объяснял бы неожиданность смены сезонов Вестероса — он вполне может быть связан просто с высокой прецессией и нутацией планеты. Экономическая ситуация тоже довольно правдоподобна — в своих ключевых механизмах и даже слабостях она очень напоминает экономику феодальной Европы средних веков. Но вот какое объяснение может лежать в основе существования белых ходоков и их способности воскрешать мертвых?
Кажется, что ничего подобного в реальном мире существовать не может и к биологии вся эта история никакого отношения не имеет. В целом, конечно, это так. Однако в том, что происходит на экране, можно разглядеть кое-какие реальные биологические механизмы, о которых полезно знать и интересно рассказать.
Что нам известно про белых ходоков из книг и сериала? Прежде всего то, что они живут за стеной, не боятся мороза, похожи на мумий и у них голубые глаза. Еще они легко воспламеняются, рассыпаются от валирийской стали, а у некоторых, — наиболее «высокопоставленных» ходоков — на голове имеются выросты наподобие рогов. Самое же интересное их свойство — способность создавать вихтов, — зомби, перерожденных из людей и лишенных собственной воли. Попробуем разобрать все эти странные особенности ходоков по порядку.
Проект научно-развлекательного изучения Вестероса мы делаем вместе с банком «Открытие». Вы, вероятно, уже догадались по баннерам. С чего это вдруг? У «Открытия» есть банковские карты специально для любителей «Игры престолов». Все, кто оформят карту, получат до 6 месяцев бесплатной подписки на Амедиатеку и смогут, в частности, посмотреть (или пересмотреть) сериал. Карты оформляются тут.
***
Белые ходоки — это прежде всего олицетворение холода, существа, приспособленные к низкой температуре окружающей среды. Можно даже не начинать говорить о, собственно, биологии, чтобы понять, кто является их главным врагом. Это вовсе не Джон Сноу, а голландский химик Якоб Хендрик Вант-Гофф, сформулировавший в конце XIX века одноименное правило, объясняющее зависимость скорости химических реакций от температуры. Звучит оно так: «при понижении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной химической реакции уменьшается в два-четыре раза».
Это означает, что на каком бы «железе» не работали белые ходоки (углеродная это жизнь, кремниевая, или какая-то иная), скорость их метаболизма будет сильно падать при понижении температуры. Можно посчитать, что при температуре, скажем, в -30 градусов Цельсия, она будет в 100-15000 раз меньше, чем при «человеческой» температуре в 36,6 градусов. Вообще говоря, применять правило Вант-Гоффа к ферментативным системам нельзя, т. к. в них с ростом температуры скорость может даже падать из-за разрушения самого фермента. Но нас в данном случае интересуют низкие, а не высокие температуры. И тут почти у всех ферментов бутылочным горлышком скорости является диссоциация продуктов реакции. А она зависит от скорости диффузии, которая с понижением температуры все равно падает, так что мы опять возвращаемся к Вант-Гоффу (или Аррениусу).
Мы, к сожалению, не знаем, что едят белые ходоки и что у них за метаболизм, но низкая температура будет проблемой для любой биологической системы. Чтобы существовать в таких условиях, надо либо быть теплокровным существом, либо смириться с тем, что все жизненные процессы будут происходить очень медленно, — как, например, у некоторых изолированных почвенных бактерий. Ни то, ни другое не похоже на случай ходоков. В принципе, получить необходимое количество энергии для активной жизни при экстремально низкой температуре можно в том случае, если ваш метаболизм основан не на медленном кислородном дыхании, а на каких-то очень энергетически выгодных реакциях. Условно говоря, водород будет гореть и при температуре в минус сто. Но вот сильное повышение температуры мгновенно сделает такую реакцию неконтролируемой и разрушительной. Что, кстати, позволяет объяснить легковоспламеняемость жителей севера — несмотря на то, что в сериале и книгах пока что никто не пытался поджечь белых ходоков, есть косвенные указания на их уязвимость перед огнем. Вихты же горят не хуже бумаги, это мы точно видели.
Вообще говоря, наше кислородное дыхание это и есть сжигание сахаров до воды и углекислого газа. Поэтому пример с горением водорода может ввести в заблуждение. Речь идет только о том, что известные нам живые организмы между топливом (сахаром) и продуктом горения водой и CO2) вставляют большое количество промежуточных стадий. Это, с одной стороны, позволяет сделать реакцию контролируемой, но, с другой стороны, существенно замедляет весь процесс. Если же в условиях экстремального холода метаболизм нужно ускорить, то для этого следует пропустить несколько промежуточных стадий и приблизить за счет этого дыхание к горению. С точки зрения химии такая стратегия должна сработать, но вот реальные живые организмы ее никогда не используют — просто потому, что гликолиз и дыхание это «хребет» всей биохимии жизни, его невозможно изменить. Вместо «выкидывания лишних стадий горения» реальная биология идет по пути интенсификации уже существуюших реакций, что приводит к генерации тепла и за счет этого ускоряет метаболизм — именно так и появляется теплокровность.
HBO / Game of Thrones