Уверена, человек, сказавший, что «ночь – это лучшее время», был химиком. Если честно, все самое интересное проходит в вечернее и ночное время. Свет, которым мы наслаждаемся на закате, удовольствие, которое мы испытываем после секса, и свеча, которую вы зажгли для создания атмосферы, – никто не будет отрицать, что ночь обладает особой энергией. И все это благодаря взаимодействию атомов и молекул.

Давайте начнем эту главу с одного из самых прекрасных чудес мира – с заката. Когда солнце уходит за горизонт, земля начинает остывать, поскольку накопившееся за день тепло постепенно рассеивается. Закат и правда поражает воображение: сначала немного темнеет. Если у вас получится выделить немного времени в середине лета, желательно, когда наступают самые длинные дни в году, вы можете увидеть одно из самых удивительных явлений природы: сумеречные лучи. Эти лучи возникают, когда свет отражается от парящих в воздухе частиц или молекул; создается впечатление, будто на Землю направлен огромный прожектор, свет которого пробивается через облака.

Помнится, впервые сумеречные лучи я увидела еще ребенком в коттедже моей семьи в Мичигане. У нас есть маленький домик у небольшого озера с песчаным пляжем; мой папа повесил старый гамак между величественными дубом и кленом. Лежа в гамаке, можно было почувствовать легкий прохладный ветерок, дующий с озера, и услышать шум прибоя. Это было настолько расслабляющее времяпровождение, что я всегда заставала кого-то из родственников отдыхающим на гамаке. Это походило на небольшой кусочек рая. И когда сквозь тучи пробивались сумеречные лучи, это тоже было похоже на рай.

Их также называют «лучи Будды» и «лестница Иакова». Темные и светлые потоки чередуются между собой, создавая причудливые узоры. И каждый уникален, поскольку его форма зависит от положения облаков, солнца и времени суток. Обычно сумеречные лучи можно увидеть вечером, во время наступления сумерек: солнце только-только зашло за горизонт, но часть лучей еще освещает Землю (то же самое случается на восходе, с первыми лучами). Свет падает на планету под определенным углом, благодаря чему можно наблюдать красивые закаты или восходы. Но как это работает?

Из прошлых глав мы знаем, что Солнце посылает на Землю электромагнитное излучение (ультрафиолетовые лучи, инфракрасные лучи и видимый свет). Если молекула взаимодействует с магнитными или электрическими волнами, атомы либо блокируют свет, либо искажают его. Но с приближением вечера тени, отбрасываемые облаками и горами, падают параллельно лучам света – вы могли замечать это на примере собственной тени: чем ближе вечер, тем длиннее тень. По правде говоря, если бы вы посмотрели на всю эту картину сверху (например, если бы были астронавтом), то сначала вы бы обратили внимание на черные тени. Однако здесь, на Земле, мы можем видеть только то, как солнечные лучи пробиваются сквозь облака.

Именно поэтому астронавты Международной космической станции (МКС) сделали несколько снимков, чтобы показать нам, людям на Земле, как лучи освещают облака, отбрасывая на землю параллельные тени. Снимки вышли четкими и аккуратными, и на них видно, что у облаков словно есть пылевой хвост, как и у комет.

Как я уже говорила ранее, такие лучи могут образоваться только в случае, если солнечный свет будет рассеиваться небольшими молекулами (например, молекулами азота, кислорода или углекислого газа) и загрязнителями (например, собачьей шерстью, пылью или выхлопными газами), которые обычно находятся в нашей атмосфере. Как и следовало ожидать, в городах с высокой плотностью населения загрязняющих частиц намного больше, чем в городах с низкой плотностью населения; именно поэтому городские жители (вроде меня) считают, что деревенский воздух намного чище. Дело в том, что в деревенском воздухе просто содержится меньше молекул пыли, от которых мои легкие должны очищать кислород.

Когда солнечные лучи проходят через облака под малым углом в тропосфере (самый низкий из слоев атмосферы), траектория света пролегает через вещество в воздухе, из-за чего появляется оптическое явление. На наше счастье, это очень похоже на химию, которую мы обсуждали в «пляжной» главе. Физики используют термин «оптическое явление» для описания всех химических взаимодействий, происходящих в атмосфере. Глупые физики.

Явления вроде радуги, миража или сумеречного луча были объединены в категорию взаимодействий света и материи, которые можно наблюдать невооруженным глазом. Отражение и преломление света также относится к этой категории, и благодаря им мы может видеть поражающие воображение восходы и закаты; давайте немного поговорим о них.

Оптические явления происходят тогда, когда молекулы в атмосфере подвергаются воздействию света с низкой энергией, например инфракрасного излучения (инфракрасное излучение – это самый слабый тип энергии, получаемой от Солнца). Несмотря на то, что инфракрасное излучение считается слабым, мы получаем его в ОГРОМНОМ количестве: оно превышает количество ультрафиолетового излучения в семь раз. К счастью, инфракрасное излучение недостаточно сильное, чтобы вызвать рак кожи (в отличие от ультрафиолетового).

Я уже рассказывала о том, что инфракрасное излучение было открыто в 1800 году Уильямом Гершелем. Думаю, теперь вы поймете происходящую там химию (в конце концов, это последняя глава книги). Если кто-то вдруг забыл, это открытие было сделано еще до того, как ученые обнаружили, что свет имеет форму частиц и представляет собой волну. Однако в данном случае форма волны очень важна. Инфракрасное изучение слишком большое и поэтому не опасно для человека, но в то же время оно довольно маленькое: длина волны составляет от 740 нм до 1 мм. Представьте острие иглы – вот такая по размеру волна у этого излучения. И поскольку этот тип энергии невидим для человеческого глаза, для обнаружения его теплового эффекта Гершелю пришлось использовать термометр и призму.

И хотя мы не замечаем этот свет без прибора ночного видения, мы можем почувствовать его в виде тела. Как я уже упоминала в главе про выпечку, энергия инфракрасного излучения представляет собой обычную тепловую энергию; именно поэтому мы используем ее в наших духовках.

Как и при выпечке, когда молекулы взаимодействуют с инфракрасным излучением, они поглощают энергию и начинают вибрировать. Если кто-то, например, внезапно обольет вас водой, вы подпрыгнете от неожиданности. Именно это и происходит с некоторыми молекулами, которые взаимодействуют с инфракрасным излучением. Они поглощают излучение (в нашем примере это вода), а потом вибрируют (подпрыгивают) из-за избытка энергии, которую только что поглотили.

Некоторые молекулы, например углекислый газ и метан, при взаимодействии с инфракрасным излучением реагируют одинаково. Они вибрируют, а потом происходит что-то удивительное.

В отличие от того, что мы обсуждали ранее про УФ-излучение, когда эти молекулы взаимодействуют со светом более низкой энергии, например с инфракрасным, они могут начать излучать энергию обратно в атмосферу, но в другом направлении. Благодаря этому на нашей планете поддерживается температура, подходящая для выживания человека.

Давайте снова обратимся к примеру с водой. Если кто-то внезапно направит на вас струю воды, то вы, я уверена, отпрыгнете в сторону и вздрогнете. В этот момент вы, вероятно, повернетесь на 10° или 20°, а может, и на все 180° – точно так же себя ведут и молекулы при поглощении инфракрасного излучения.

Новая энергия (вода из шланга) заставляет молекулы вибрировать (подпрыгивать), из-за чего они меняют свою ориентацию в пространстве. Когда молекулы прекратят реагировать на внезапное появление инфракрасного излучения (воды), то начнут излучать энергию в противоположном направлении.

Частицы пыли могут удерживать эту энергию в течение короткого времени, после чего начнут излучать ее обратно в атмосферу. Повторное изучение света будет идти по другой траектории, и если это происходит в идеальных условиях (к примеру, в сумерках), то мы сможем наблюдать лучи солнца, освещающие одно место Земли.

Сумеречные лучи обычно представляют собой белый свет. Он кажется нам бесцветным, поскольку в нем сочетаются все цвета в видимом спектре (если вам кажется это нелогичным, проведите эксперимент: просто направьте призму на солнечный свет, и вы увидите, что он расщепится на все цвета радуги).

Мы используем термин «белый свет» как общий для всего света в области электромагнитного спектра, имеющего диапазон длин волн от 380 до 740 нм. Эта область называется видимой областью, так как ее можно увидеть человеческим глазом. Например, в любом красящем веществе есть часть молекулы, которую наши глаза принимают за определенный цвет. Эта часть молекулы называется хромофором, и она способна поглощать свет любой волны, кроме одной.

Наверное, вы понимаете меня, если часто посещаете окулиста (как это делаю я). В наших глазах есть молекула, в которой также содержится хромофор. Такой молекулой является ретиналь (форма витамина А), и эта прекрасная молекула помогает нам видеть. Когда свет падает на сетчатку глаза, то молекулы сетчатки начинают реагировать, переходя из цис- в транс-конформацию, выпрямляясь. (Не забывайте, что цис-конфигурация образуется, когда атомы располагаются на одной стороны связи, а трансконфигурация образуется, когда атомы располагаются на разных сторонах связи.) Такое передвижение оказывает давление на белок опсин в сетчатке глаза, и запускается процесс, в ходе которого у нашего мозга получается обрабатывать изображения вещей вокруг.

Каждое из этих взаимодействий между сетчаткой и белком реагирует на свет с разной длиной волн. Если длина волны света от 625 до 740 нм, то наши глаза воспринимают его как красный. Волны покороче (590–625 нм) – это оранжевый цвет, затем желтый (565 нм), зеленый (500 нм), голубой (485 нм), синий (450 нм) и фиолетовый (380 нм). Фиолетовый свет обладает наибольшей энергией в видимом спектре, так что длина его волн относительно невелика.

Но если белый свет содержит все цвета видимого света, то почему на закате мы видим комбинации розового, красного и иногда оранжевого цветов?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны держать в голове, что длина волны обратно пропорциональна энергии. Световые лучи с длинными волнами будут слабее лучей с короткими. Волны синего света намного сильнее/короче волн красного света, так что они будут рассеиваться интенсивнее.

Давайте проведем аналогию. Представьте, что световые лучи со всеми длинами волн – это попрыгунчики. Мы собираемся с духом и кидаем его на старую кирпичную дорогу. Давайте предположим, что вам нужно сильно постараться, чтобы кинуть синий попрыгунчик (для обозначения синего света) на неровную поверхность. Как и предполагалось, мяч отскочит обратно, но под другим углом и с высокой скоростью.

Теперь давайте аккуратно подбросим красный попрыгунчик (для обозначения красного света). На этот раз вы не вкладываете много сил, поскольку красный свет слабый. Как и синий попрыгунчик, красный изменит свое направление, однако его скорость будет гораздо ниже.

А теперь давайте подумаем над тем, что случится, если мы кинем на дорогу несколько красных и синих попрыгунчиков. Одновременно. В данном случае у синих попрыгунчиков будет больше энергии, чем у красных, и они будут постоянно прыгать из стороны в сторону. В основном человеческий глаз будет замечать синие попрыгунчики, летающие туда-сюда, с небольшими оттенками красного. Такое происходим днем – именно поэтому небо имеет голубой цвет.

Во время заката солнце находится низко над горизонтом, и лучам света нужно преодолеть большое расстояние, прежде чем они достигнут нас. В таком случае солнечный свет взаимодействует с большим количеством молекул, и это приводит к тому, что небо окрашивается в красивые оттенки оранжевого и красного.

Вот что происходит: помните ли вы, что кислород и озон поглощают ультрафиолетовое излучение В и С, разрывая свои связи? Однако ультрафиолетовое излучение А может просочиться, так как оно слишком слабое и не может разрушить ковалентные связи в кислородсодержащих молекулах. То же самое происходит с видимым светом.

Энергия синих и фиолетовых волн очень высока, чтобы они рассеивались такими молекулами, как азот или кислород. Эти волны поглощаются молекулами, а затем молекулы повторно излучают энергию обратно к Солнцу. Оранжевые и красные волны слишком слабы, так что их нельзя поглотить; именно поэтому оранжевые, красные и розовые цвета просто плавают в воздухе, создавая красивые закаты.

В городах с высокой концентрацией загрязняющих веществ в атмосфере синий свет рассеивается еще сильнее, из-за чего в воздухе остается только свет с большой длиной волны (красный). Именно поэтому кошмарные лесные пожары с парящим в воздухе пеплом сопровождаются прекрасными закатами. В некоторых случаях, например, после лесных пожаров в Австралии в 2020 году, небо становится полностью красным, из-за чего создается ощущение, что ты находишься в апокалиптическом мире, как в «Безумном Максе».

Но даже обычный закат во вторник вечером может создать прекрасную картину. Подходящие условия и рассеянный свет формируют красные и оранжевые оттенки неба, и закат может стать живописным фоном для начала прекрасного свидания.

Надеюсь, вы понимаете, к чему я веду. Потому что за тем, как можно создать идеальное настроение для хорошего вечернего времяпровождения, стоит целая наука. Давайте поговорим об афродизиаках. Свечи, шоколад и устрицы – у каждого есть свои предпочтения. Но стоит ли за «химией» реальная химия? Или афродизиаки – это всего лишь миф?

Думаю, ответ может вас удивить. Давайте начнем сначала: афродизиаки, стимулирующие половое влечение, были названы так в честь богини любви Афродиты. Никогда не путайте их с такими вещами, как, например, запах чеснока или неприятный запах тела, которые, наоборот, могут угнетать половое влечение. Такие запахи называются анафродизиаками.

В разных частях света имеются свои афродизиаки. Например, в Мексике это тыквенные семечки, в Таиланде – кровь кобры, а в Колумбии – крабовый смузи. В США самым распространенным афродизиаком считается ароматизированная свеча.

В моем родном городе в Мичигане есть небольшой магазинчик Kalamazoo Candle Company, в котором можно найти свечи на любой вкус: с запахом марокканской розы, дендрария и лемонграсса (мой любимый аромат). И все эти свечи можно использовать, чтобы начать веселую часть вечера. К тому же знание о том, как работают свечи, помогут сапиосексуалу настроиться на нужный лад.

Процесс изготовления свечей прост: сначала фитиль из целлюлозы (хлопка) заливают горячим парафином (воском), а затем свечу охлаждают. Резкое изменение температуры позволяет жидкому парафину затвердеть, благодаря чему вокруг фитиля образуется защитная оболочка.

Сама свеча может изготавливаться несколькими способами. Один из самых распространенных – метод прессования. При данном способе спринклеры разбрызгивают горячий парафин вертикально в морозильную камеру (температура должна быть ниже 25°C или 77°F), где тот мгновенно остывает, превращаясь в твердые капли воска. Затвердевший воск падает на большой лоток. Этот способ похож на небольшую бурю из парафина внутри большого промышленного станка. Выглядит очень красиво.

Затем воск собирается с лотка и прессуется в определенные формы; в ходе этого процесса между неполярными молекулами образуется дисперсионное взаимодействие. Так и получаются классические свечи (с круглым сечением).

Все, что нужно сделать производителям для того, чтобы из обычной свечи получилась ароматизированная, это добавить в жидкий парафин до этапа разбрызгивания несколько ароматных молекул, например 4-гидрокси-3-ме-токсибензальдегид (ванилин). Но поскольку воск состоит из неполярных молекул, в нем мы можем растворять только другие неполярные молекулы. Если мы попытаемся добавить в парафин ароматные полярные молекулы, то они разделятся задолго до того, как мы попытаемся образовался твердый воск.

К счастью, молекулы, используемые в свечах, очень эффективны: нужно добавить пару ароматных молекул, чтобы придать свече аромат. Если должным образом перемешивать, то у вас получится диспергировать в парафине даже самые полярные молекулы. Как только мы зальем фитиль парафином, сможем использовать реакцию горения для освобождения диспергированных ароматных молекул. Именно тогда работать начинает уже афродизиак.

Однако, по правде говоря, наука об афродизиаках и анафродизиаках довольна сомнительна; у нас нет практически никаких доказательств того, что молекулы в устрицах, гранате или шоколаде имеют прямое влияние на наше сексуальное влечение. Считается, что действия афродизиака – это просто результат эффекта плацебо, возникающий, когда люди верят в результат и т. д.

ОДНАКО существует один афродизиак, эффективность которого была научно доказана, – этанол.

Пиво, вино или другие спиртные напитки действительно считаются афродизиаками. Почему? Дело в том, как молекула этанола влияет на ваш мозг. Если вы находитесь в безопасном месте, с человеком, которому доверяете, то этанол позволит вам расслабиться и открыть себя для чего-то нового… например, в спальне.

Конечно же, контекст все еще имеет значение. Алкоголь не всегда приводит нас в «нужное» настроение. Например, когда я выпиваю с коллегами, то у меня не появляется желание пошалить с ними. А вот если я выпью парочку коктейлей с мужем…

Когда дело доходит до афродизиаков, ваше окружение (и компания) имеют большое значение. Ароматические свечи не всегда могут настроить на нужный лад. Однако если партнер смотрит на вас и делает намеки, то ваш мозг все равно сможет получить соответствующие сигналы. Но почему?

Причина в гормонах.

В предыдущих главах я уже говорила о гормонах, однако не стоит их недооценивать. Гормоны – это «возбуждающие» молекулы, которые вырабатываются различными железами в нашем организме. Давайте вспомним предыдущие примеры: ТТГ (гормон, влияющий на щитовидную железу), эпинефрин (гормон, ответственный за выброс адреналина) и кортизол (гормон, ответственный за стресс). Наш организм вырабатывает более пятидесяти различных типов гормонов. Большинство из них являются стероидами (к примеру, кортизол) и пептидами (например, ТТГ), однако часть гормонов – это производные аминокислот (например, адреналин).

Как вы уже знаете из прошлых глав, гормоны обладают множеством разных свойств. Одни лучше всего растворяются в воде (крови), другие – в жирах (липидах). Гормоны могут влиять на наше настроение, сон, и некоторые из них отвечают за ваше возбужденное состояние. Давайте поговорим, например, о тестостероне.

История открытия тестостерона совсем не сексуальна. В 1849 году немецкий зоолог Арнольд Бертольд наблюдал за своими цыплятами. Тогда он заметил, что поведение кастрированных петухов отличается от поведения обычных. И он поступил как ученый: начал проводить эксперименты на шести молоденьких петухах. Он кастрировал четырех из них, а оставшихся двух оставил как есть. Затем ученый стал наблюдать за их развитием.

В ходе эксперимента он заметил, что два нетронутых цыпленка развивались нормально и им было присуще поведение молодых петухов. Они учились кукарекать, демонстрировали сексуальное поведение (пытались топтать кур), а также у них развивались гребни и серьги. У людей эквивалентами гребней и сережек является адамово яблоко, развивающееся у молодых людей в период полового созревания. Что интересно, у остальных четырех цыплят (кастрированные) так и не развились гребни и серьги.

Точнее, не развились до того момента, как Бертольд решил сделать нечто… сумасшедшее. Он взял двух кастрированных петухов и ввел им в брюшную полость семенники. Со временем эти два петуха стали вести себя как обычные. Результат Бертольда приятно поразил; из этого эксперимента можно было сделать вывод, что семенники выделяют в кровоток определенные молекулы, отвечающие за половое созревание петуха. Ученый подтвердил свои догадки во время вскрытия этих двух петухов: вокруг введенных семенников образовались новые кровеносные сосуды.

Тогда Бертольд не понимал, что за это был ответственен гормон тестостерон (главный мужской половой гормон) – молекула, от которой зависят вторичные половые признаки у мужчин: именно из-за тестостерона развивается кадык, растительность на лице, грубеет голос, а мышцы и кости становятся плотнее. В конце концов ученые выяснили, что именно с помощью тестостерона можно предупредить развитие остеопороза.

В 1902 году два английских физиолога, Уильям Бейлисс и Эрнест Старлинг, продвинулись в своих исследованиях чуть дальше; они поняли, что гормоны вроде тестостерона являются чем-то вроде химических мессенджеров. Что-то вроде почты для тела, которая занимается доставкой химических «сообщений» в разные части организма.

Существует множество вещей, которые могут спровоцировать гормональный всплеск. Значительная их часть находится во внешней среде; говоря другими словами, при определенных действиях или условиях активизируются железы, которые с помощью гормонов отправляют «сообщения». Мой любимый гормон – окситоцин, гормон любви.

Окситоцин – это пептидный гормон с молекулярной массой 1007 г/моль. Он представляет собой комбинацию восьми аминокислот, стоящих в определенном порядке. Цистеин – это единственная аминокислота, которая в цепи встречается дважды; из-за этого окситоцин является нанопептидом или цепью из девяти аминокислот. Окситоцин вырабатывается гипофизом, находящимся прямо за переносицей.

Существует несколько триггеров, которые могут заставить ваш организм вырабатывать окситоцин. Например, если ваш партнер обнимает вас или смешит вашего ребенка. В такие моменты, когда мы чувствуем счастье и другие позитивные эмоции, наш мозг вырабатывает окситоцин: именно из-за него мы чувствуем, что нас переполняет любовь. Нет разницы в том, общаетесь ли вы со своей второй половинкой или ребенком; гормон будет вырабатываться в любом случае. Он просто отвечает на чувство любви (и, быть может, создает его). (Уточнение: не путайте окситоцин с молекулой идеального счастья, анандамидом. Анандамид блокирует чувство боли.)

Молекула любви – это очень важный гормон, который также влияет на функции половых органов, а от них зависит как возможность завести ребенка, так и сам половой акт. Мы уже знаем, что при сокращении матки во время родов или стимулирования сосков при грудном вскармливании гипофиз выделяет в кровоток женщины окситоцин. Максимальное количество окситоцина, которое когда-либо получает женщина, приходится на момент родов: тогда уровень окситоцина превышает норму в 300 раз.

Иногда для стимуляции родов женщине могут назначить лекарства с высокой концентрацией окситоцина, например питоцин или синтоцинон. А все из-за влияния окситоцина на матку. Впервые данный эффект был замечен в 1906 году: тогда британский фармаколог сэр Генри Дейл взял гормон из человеческого гипофиза и ввел его беременной кошке, которая сразу родила. Позже Дейл называл окситоцин молекулой «быстрых родов», и с тех пор этот гормон медики используют, чтобы помочь роженицам.

В 1953 году американский биохимик Винсент дю Виньо сделал грандиозное открытие, выяснив структуру и расположение аминокислот в молекуле окситоцина. В качестве доказательства он синтезировал гормон в лаборатории; до него подобное никто не делал. Открытие было настолько впечатляющим, что в 1955 году даже принесло ученому Нобелевскую премию по химии.

Примерно пятнадцать лет назад шведский врач Крестин Увнес-Моберг опубликовала книгу «The Oxytocin Factor», в которой сделала предположение, что окситоцин оказывает на человеческий организм эффект, противоположный реакции «бей или беги». Вместо того чтобы сторониться незнакомцев, гормон заставляет нас доверять другим и чувствовать себя в безопасности. Это подтверждается исследованиями, проведенными на крысах и мышах-полевках (они выглядят как пушистые хомяки). Например, если полевкам ввести окситоцин, ими можно манипулировать и заставить выбрать определенного партнера (если они находятся с потенциальным партнером рядом).

Есть также доказательства, что окситоцин оказывает огромное влияние на то, как мы образуем связи друг с другом (и даже с животными). Например, если мы будем гладить собак, то ученые обнаружат большой всплеск уровня окситоцина. Это будет особенно верно в том случае, если мы будем гладить детенышей: например, к вам на колени заберется маленький щенок. Неудивительно, что подобный всплеск уровня гормона будет наблюдаться и у молодой матери с ребенком. У матери так много «химической» любви к своему ребенку, что в ее организме наблюдается чрезвычайно высокий уровень окситоцина. Знаете ли, молекула любви не просто так получила это название.

Исследователи заметили, что, если взрослые проявляют нежность друг к другу, уровень окситоцина в их организмах резко повышается. Концентрация молекул окситоцина в женском теле начинает повышаться во время прелюдии. Доказано, что женщины, как правило, чувствуют большую привязанность к партнеру, если сексуальный контакт с ним «затягивается», даже до полного проникновения. С химической точки зрения это происходит из-за того, что в нашем организме вырабатывается много молекул окситоцина.

Второй всплеск происходит сразу после оргазма. С физиологической точки зрения это нужно для того, чтобы женщина могла сформировать прочную связь с партнером в том случае, если забеременеет. Это происходит бессознательно, позволяя укрепить связь между двумя людьми.

С другой стороны, мужчины не получают никакого удовольствия во время второго всплеска окситоцина. При этом у них наблюдается повышение уровня окситоцина во время любого сексуального возбуждения; после эякуляции уровень окситоцина постепенно возвращается в норму. Ученые считают, что отсутствие эффекта от второго всплеска гормона связано с тем, что у мужчин нет никаких физиологических причин для формирования прочной связи со своим партнером, так как они не могут забеременеть.

Один из моих любимых экспериментов с окситоцином – эксперимент, проведенный на большой группе гетеросексуальных мужчин, которые состояли в моногамных отношениях. Перед тем, как познакомить подопытных с привлекательной незнакомкой, им капали в нос окситоцин. Затем исследователи давали участникам несколько минут, чтобы гормон смог сформировать связи с окситоциновыми рецепторами. (Не забывайте, что окситоцин – это большая пептидная молекула, так что ей нужно какое-то время, чтобы добраться до нужного места и образовать связь с рецепторами.) Когда исследователи были уверены, что связи сформированы, они начинали эксперимент. Сначала ученые представляли девушке мужчин по одному и смотрели, как близко друг к другу стоят два человека.

Собрав данные о тех мужчинах, которые уже состоят в серьезных отношениях, исследователи вызвали группу мужчин-одиночек. Им тоже закапали в нос окситоцин, а затем по одному представляли девушке. Как и раньше, ученые смотрели на расстояние между двумя людьми во время знакомства; так они хотели определить влияние окситоцина на организм человека.

Результаты эксперимента были таковы: состоящие в отношениях мужчины находились как минимум в десяти или пятнадцати сантиметрах дальше от девушки, чем одинокие. Конечно, в этом эксперименте было немало погрешностей, однако предполагается, что окситоцин в мужском организме позволяет образовать сильную связь между парами. В следующий раз, когда ваш муж решит отправиться на мальчишник, просто капните ему в нос немного окситоцина и крепко поцелуйте – остальное за вас сделает химия!

Если между вами и вашим партнером образована чрезвычайно крепкая связь, то, вероятно, вы проводите много времени в постели. В таких случаях (в зависимости от ваших планов на семью) вы можете воспользоваться химическими реакциями, вызванными другими гормонами, например левоноргестрелом. Иначе говоря, контрацепция.

Левоноргестрел – это большая молекула (стероидный гормон), которая часто используется во внутриматочных спиралях (ВМС). Он близкий родственник тестостерона. Когда левоноргестрел попадает в женский организм, то запускает две основные химические реакции. Во-первых, начинает образовываться густая цервикальная слизь, тормозящая продвижение сперматозоидов в матку. Во-вторых, внедрение ВМС приводит к разрыву связей внутри стенки матки. Из-за этого слизистая оболочка разрушается, а общая толщина матки уменьшается. В таком случае оплодотворенная яйцеклетка не сможет прикрепиться и начать расти. К тому же ВМС физически препятствует сперматозоидам, не позволяя им добраться до случайно выпущенных яичниками яйцеклеток. Отсюда и знаменитая Т-образная форма ВМС. Все эти факторы приводят к тому, что частота отказов гормональной ВМС за год составляет 0,2 %.

Мы можем сравнить гормональную ВМС с медной. Медная ВМС также имеет Т-образную форму, однако вместо гормона левоноргестрела внутри находится медная проволока. После установки ВМС начинает высвобождать катионы меди, которые образуют связи с цервикальной слизью у входа в матку. Тогда начинается выработка спермицидных молекул, которые будут атаковать любые сперматозоиды, которые попытаются проникнуть в матку.

Наиболее популярным средством контрацепции в США являются оральные контрацептивы, в которых также используются гормоны для предотвращения беременности. В отличие от ВМС (которые вводятся на срок от трех до двенадцати лет), противозачаточные таблетки необходимо принимать ежедневно: только так можно поддерживать необходимый уровень эстрогена и прогестагена в женском организме. Итак, женщина должна в одно и то же время каждые двадцать четыре часа принимать суточную дозу гормонов, чтобы поддерживать нужную концентрацию молекул в крови. Гормональные таблетки могут обмануть ваше тело, заставив его думать, что оно беременно. Именно поэтому во время приема таблеток ваш организм автоматически останавливает овуляцию.

К счастью, ученые понимают, что у взрослого работающего человека не получится принимать таблетки в одно и то же время каждый день. Именно поэтому они синтезировали препарат, который можно принимать в разное время (максимальная разница составляет три часа). Однако из-за человеческой ошибки противозачаточные таблетки эффективны только в 91 % случаев. Для сравнения эффективность от использования презервативов составляет 82 %, так как это просто латекс (полимер, который можно получить из стирола), который физически препятствует проникновению сперматозоидов в матку.

Вне зависимости от того, какой контрацептив вы используете, все они состоят из химии; именно так молекулы вызывают определенные химические реакции внутри вашего тела. А что насчет химии, происходящей за пределами вашего тела? Самое время поговорить о сексуальных феромонах.

Феромоны – это крупные молекулы, выделяемые одним животным и влияющие на другое животное. Они были открыты в 1959 году немецким биохимиком Адольфом Бутенандтом. Это тот же самый ученый, который всего двадцатью годами ранее получил Нобелевскую премию за синтез первого полового гормона. Он что-то вроде рок-звезды в мире химии.

В ходе своих исследований Бутенандт установил, что феромоны действуют как гормоны, однако они влияют только на представителей одного вида. Например, если животное А выделяет половые феромоны рядом с животным В, то организм животного В поглотит выделенные молекулы, а поведение животного изменится. Знаете, животное А является кем-то вроде Купидона, только вместо стрел оно использует молекулы.

Именно поэтому иногда феромоны называются экологическими гормонами, так как они представляют собой молекулы, действующие как гормоны вне организма. Подобно гормонам, феромоны могут иметь разную структуру. Некоторые маленького размера, некоторые – большого. Все феромоны являются летучими молекулами, из-за чего при определенных условиях они могут запросто испаряться. Обычно нам не составляет труда обнаружить летучие вещества, так как они имеют сильный запах (к примеру, бензин или жидкость для снятия лака).

Ученые решили назвать эти молекулы феромонами потому, что это слово означает вызов возбуждения; именно это и делают феромоны. Они могут посылать сигналы другим особям, сообщая им о еде, безопасности или желании размножиться. Например, муравьи, чтобы сообщить о местонахождении пищи, оставляют феромоны на пути между колонией и пищей. Собаки тоже выделяют феромон, когда мочатся на пожарный гидрант: так они помечают свою территорию во время прогулок. Даже самцы мышей выделяют половые феромоны, привлекая самок, из-за чего другие самцы становятся агрессивными.

А что насчет людей? Выделяем ли мы какие-нибудь феромоны?

Вопреки расхожему мнению, у людей нет никаких половых феромонов. Но почему все думают наоборот? Дело в том, что в 1986 году Виннифред Катлер выступила с исследованием, в котором утверждалось, что она смогла выделить первый феромон из человеческого тела. В своем исследовании Катлер собирала, замораживала, а затем размораживала «половой феромон» разных людей. После этого она наносила его на верхнюю губу нескольких женщин. Катлер утверждала, что наблюдала реакцию, аналогичную той, которую мы наблюдаем у животных в дикой природе.

Выяснилось, что исследование Катлер – это полная ерунда. Она не смогла собрать человеческий феромон, поэтому просто наносила на губы подопытных разные странные запахи. Включая – только представьте – пот подмышек. Вместо того чтобы собрать феромоны, она собирала пот и наносила его на лица людей.

Отвратительные идеи Катлер до сих пор живы, и они очень популярны в интернете. Это означает, что люди, вбив в поисковую строку запрос о человеческих феромонах, могут получить огромное количество дезинформации. Некоторые исследователи верят, что скоро мы сможем открыть человеческие феромоны. И все же на момент публикации этой книги не было обнаружено ни одного. Ученые провели и скорректировали множество исследований с большим количеством переменных, однако каждая группа пришла к одному выводу: люди XXI века не имеют полового феромона.

Так было всегда? У большинства млекопитающих, например коз и кроликов, есть половые феромоны. Так почему у нас нет?

На удивление, ответ очень прост. Люди научились общаться. Мы можем использовать слова (и свечи… и красивое нижнее белье…), чтобы показать свою заинтересованность в ком-то. В то же время хорькам нужно посылать сигнальные молекулы, чтобы сообщить потенциальному партнеру о своих намерениях.

Прежде чем мы покинем будуар, давайте рассмотрим еще один гормон: вазопрессин. Это большая пептидная молекула, выполняющая множество функций: например, она ответственна за регулирование кровяного давления и поддержание баланса почек. Когда мужчина находится в возбужденном состоянии, его организм выделяет вазопрессин. После оргазма концентрация вазопрессина в крови снизится.

Этот гормон играет большую роль в регулировании циркадного ритма, и предполагается, что именно он вызывает сонливость и ощущение расслабленности. Мы знаем, что концентрация вазопрессина в мужском организме достигает своего пика во время полового акта… и это объясняет, почему после секса мужчина быстро засыпает.

У женщин примерно в это же время появляются побочные эффекты от другого гормона. Происходит так называемое «прояснение разума». Мелатонин – это гормон, синтезируемый из аминокислот. Он был открыт еще в 1958 году, когда американский химик (который впоследствии стал дерматологом) Аарон Лернер изучал способы лечения кожных заболеваний. Проводя эксперименты с железами крупного рогатого скота, он обнаружил мелатонин, представляющий собой небольшую молекулу (по сравнению с другими гормонами, которые мы обсуждали ранее). Эта молекула вырабатывается шишковидной железой (расположенной в эпиталамусе в центре мозга). Сама по себе железа похожа на шишку – именно из-за формы она и получила свое название.

Двадцать лет спустя команда Гарри Дж. Лична в Массачусетском технологическом институте обнаружила, как именно мелатонин влияет на циркадный ритм человека, а также цикл сна и бодрствования. Если вы не знаете, что такое циркадные ритмы, это что-то вроде ежедневника вашего тела. Именно циркадные ритмы определяют, когда именно будут проходить химические реакции в вашем организме. Например, именно из-за циркадного ритма вы чувствуете голод около 18.00, сонливость – примерно в 21.00; затем вы просыпаетесь около 7.00 или 8.00 на следующий день. И именно поэтому вам очень сложно работать в ночную смену (или всю ночь укачивать грудного ребенка).

И это подводит нас к последней дневной деятельности, наполненной химическими веществами: сну.

С химической точки зрения сон – это измененное состояние сознания, когда тело проходит через несколько химических циклов. Вы уже знаете, что у человека во время сна чередуются несколько фаз: быстрого сна (стадия быстрых движений глаз, БГД-сон) и медленного. Один цикл быстрого и медленного сна занимает около девяноста минут, при этом продолжительность фаз быстрого сна увеличивается от общей продолжительности сна.

Быстрый сон не настолько спокойный, как вам кажется. Во время БГД-сна кровяное давление повышается, сердце начинает биться сильнее, а дыхание учащается. Также важно, что в этот момент ваш мозг проявляет высокую активность и производит множество мозговых волн. Это можно сравнить с просмотром ежедневной почты. Мозг стирает любые ненужные воспоминания (нежелательная почта) и сохраняет все важное (счета). Это происходит благодаря движению электронов внутри вашего мозга.

Ваши мышцы расслабляются, и тело оказывается практически парализованным; и это весьма иронично, учитывая, что в вашем мозгу концентрируется большое количество молекул ацетилхолина. Почему? Во время бодрствования эти молекулы отвечают за активацию мышц. Однако из-за недостатка норадреналина, серотонина или гистамина ваши мышцы перестают двигаться, позволяя телу тратить всю энергию на проведение химических реакций в мозгу.

Когда мы погружаемся в глубокий сон (до или после БГД-сна), ваше тело полностью отключается. Нейротрансмиттеры ГАМК (те трансмиттеры, что отвечают за пьяный угар) образуют в мозгу связи, которые подавляют его активность. Именно поэтому человека в медленной фазе сна разбудить намного сложнее, чем человека в быстрой фазе. К сожалению, именно поэтому люди с различными нарушениями иногда ходят или разговаривают во сне. Поскольку активность мозга в медленной фазе сна находится практически на нуле, фразы, которые мы произносим во сне, это бессвязная чушь.

Мой муж еще в начале отношений узнал, что я разговариваю во сне, и тут же начал записывать все мои ночные рассказы. В девяти случаях из десяти я разговариваю о еде или посуде. Иногда «провожу лекции» об атомах и молекулах.

Кажется, я произношу слова нечетко, из-за чего муж не всегда способен понять, о чем я говорю. Может, я рассказываю о рассеивании солнечного света, вызывающего сумеречные лучи, а может, о выбросе окситоцина и вазопрессина во время секса. Но мой тон и жесты всегда понятны. Даже во время сна я хочу, чтобы мир оценил влияние химии на нашу повседневную жизнь по достоинству.

Вы слышали причту о двух рыбах, плывущих по реке? Подплывает к ним старая рыба, говорит: «Доброе утро. Как сегодня вода?» – и уплывает. Через какое-то время одна из двух рыб поворачивается к другой и спрашивает: «А что такое вода?»

Мне эта история нравится тем, что она прекрасно описывает людей и их отношение к химии. Правда в том, что большинство взрослых в последний раз вспоминали о химии в школе или колледже. Не верите? Только 3 % из всех моих студентов получают высшее образование по этой специальности. Когда студенты навсегда покидают кампус, они прощаются и с моим кабинетом, и со всем, что связано с химией. Тем не менее я надеюсь, что доказала им (и вам), что с помощью химии можно объяснить все происходящие вокруг нас явления. Кроме того, она помогает нам понять нашу реальность.

Мы наблюдаем все это на примерах химических реакций, позволяющих нам заблокировать боль или переработать пищу; в полимерах, которые используются в средствах для волос и очистителях; даже в вашем вдохе, который вы только что сделали. Химия затрагивает все аспекты нашей жизни. И если вы посмотрите повнимательнее, то в каждой дисциплине или отрасли – от одежды и косметики до игрушек и фармацевтики – вы найдете химию.

Вспомним высказывание Карла Сагана: «Наука – это способ мышления, а не совокупность знаний». Мы должны задавать вопросы «почему» и «что, если», а затем искать ответы на них до изнеможения. И я надеюсь, что эта книга вдохновит вас на самообразование, изучение чудес микроскопического (и макроскопического) мира; возможно, вы начнете смотреть на окружающую вас реальность критически. Я верю, что вы найдете какую-нибудь тему, которая влюбит вас в химию. И что вы будете кричать об этом из окна своей квартиры, пока соседи не начнут умолять вас замолчать.

Потому что, если вы настоящий, нетерпеливый ботаник, то все – я имею в виду вообще все – возможно.