Неудивительно, что многие исследователи пытались связать сезонные явления в размножении человека непосредственно с сезонными изменениями тех или иных факторов среды. Но пытаться объяснить такие явления, исходя из косвенных доказательств, полученных при изучении человеческих популяций, нужно с исключительной осторожностью. Ученые всегда ищут в своих данных закономерности, но это лишь первый шаг на долгом пути к пониманию механизмов наблюдаемых явлений. В идеале любые идеи о таких механизмах нужно проверять экспериментально, но при изучении биологии человека это обычно невозможно. А значит, нужно проявлять особую осмотрительность, чтобы не делать утверждений на основании предварительных и неоднозначных статистических данных. Один мой коллега очень точно заметил: «Есть два типа антропологов: те, кто разбирается в статистике, и те, кто не разбирается».
Главная проблема здесь в том, что нередко может показаться, будто причинно-следственная связь есть там, где ее на самом деле нет. Возьмем, к примеру, график, показывающий связь между размером мозга и размером тела у разных млекопитающих. Из этого графика видно, что с увеличением размеров тела увеличиваются и размеры мозга. Специалист по статистике сказал бы, что размер мозга коррелирует с размером тела. Но существует несколько возможных объяснений этой корреляции. Самое очевидное состоит в том, что что при бо́льшем размере тела размер мозга будет больше. Но некоторые ученые высказывали предположение, что мозг служит своего рода регулятором темпов развития, поэтому возможно также, что как раз размер мозга влияет на размер тела. Вместе с тем между размерами мозга и размерами тела возможна и та или иная обратная связь, благодаря которой они увеличиваются согласованно. Хуже того, наблюдаемая корреляция размеров мозга и размеров тела может быть связана с зависимостью обоих показателей от некого третьего фактора – общей причины, вообще не представленной на графике. В статистике такую общую причину называют вмешивающимся фактором.
Британский специалист по статистике Джордж Удни Юл, выдающийся ученый-новатор и автор классического учебника «Введение в теорию статистики», считается первым, кто привел знаменитый пример работы вмешивающегося фактора. Приятно, что этот пример касается именно размножения человека. Юл отметил, что число младенцев, рождающихся в деревнях в Эльзасе (на северо-востоке Франции), коррелирует с числом аистов, гнездящихся там же: чем больше в деревне аистов, тем больше детей там рождается каждый год. Хотя у нас и может возникнуть соблазн увидеть в этой корреляции доказательство того, что детей действительно приносят аисты, на самом деле все объясняется намного банальнее. Обычно чем больше деревня, тем больше в ней домов с трубами, на которых аисты могут вить гнезда, а кроме того, разумеется, тем больше детей в ней рождается каждый год. Вмешивающимся фактором здесь оказываются размеры деревни. Разобраться в этом случае, как и во многих других, помогает сравнительный подход. Ареал аистов ограничен, и нам нужно обратиться к данным о рождаемости в тех деревнях, где аисты не встречаются. Ясно, что если и в таких деревнях рождаются дети, то вывод о причинно-следственной связи между аистами и появлением детей ошибочен.
К размножению человека относится и немало других примеров корреляции, которую принимали за доказательство причинно-следственной связи. Одно из подобных заблуждений возникло из наблюдения, что женщины, у которых не бывает менструаций, не могут забеременеть. Исходя из этого, люди еще в древности пришли к убеждению, что между менструациями и беременностью существует прямая причинно-следственная связь. Жители западных стран придерживались этого убеждения до 1930-х годов. Причиной беременности издревле считалось смешение спермы с менструальной кровью. Поэтому люди думали, что именно во время менструаций и происходит зачатие. Эти представления сохранялись и долгое время после того, как стало ясно, что для зачатия необходимо оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом: люди ошибочно считали, что овуляция происходит именно во время менструаций. В результате женщинам долгое время советовали избегать секса во время менструаций и считать середину цикла «безопасным периодом». Эти советы диаметрально противоположны тем, что стали давать женщинам после 1930-х годов. Другой пример напрямую связан с сезонными явлениями. Одно исследование показало, что и частота зачатий, и продажи противозачаточных средств достигают максимума летом. На первый взгляд может показаться, будто противозачаточные средства действительно увеличивают вероятность зачатия, но на самом деле это лишь еще одно проявление общего правила, согласно которому динамика разных показателей, меняющихся со временем, может случайно совпадать.
Не только Кетле, Хантингтон и Каугилл, но и многие другие исследователи пытались связать сезонную динамику размножения человека с сезонными изменениями различных факторов среды. Одной из самых популярных была версия, объясняющая эту динамику перепадами температуры, принимая во внимание, как чувствительны яички к нагреванию. Однако в любом районе Земли сезонные изменения температуры остаются из года в год довольно постоянными, так что температурой окружающей среды нельзя объяснить отмечаемые исследователями перемены в сезонной динамике рождаемости. Еще одно похожее объяснение, которое тоже часто приводится, связывает рождаемость с уровнем осадков. Но существует и принципиально иная возможность. Не исключено, что сезонные ритмы размножения выработались в ходе эволюции как приспособление к среднегодовым изменениям условий окружающей среды. В этом случае наблюдаемая динамика может определяться внутренними факторами, а не непосредственным влиянием внешних условий. Как отмечал физиолог Ален Рейнберг, ритмическая активность – одно из фундаментальных свойств всех живых организмов, от одноклеточных до человека.
В свое время, когда исследования внутренних биологических часов еще только начинались, мне представилась уникальная возможность больше узнать об этом предмете. В середине 1960-х, когда я учился в аспирантуре и исследовал поведение тупай в институте Общества Макса Планка в поселке Зеевизен в Германии, неподалеку, в поселке Андекс, располагался другой институт того же общества, где проводились новаторские исследования внутренних часов, позволяющих животным следить за временем. Важнейшая разновидность таких часов, имеющаяся даже у одноклеточных, управляет динамикой активности и биологических процессов в ходе суточных циклов. Продолжительность так называемых циркадных (суточных) ритмов составляет около 24 часов. Этот внутренний механизм определяет временны́е рамки различных процессов приблизительно, а более точная настройка происходит под влиянием сигнальных факторов среды, в первую очередь наличия или отсутствия естественного освещения.
Научно-исследовательский институт в Андексе возглавлял врач и физиолог Юрген Ашофф, один из основателей науки о внутренних часах – хронобиологии. Под его руководством группа исследователей, в которую входил орнитолог Эберхард Гвиннер, для изучения механизмов суточных ритмов провела ряд экспериментов на млекопитающих и птицах. Одно из самых поразительных открытий, сделанных в ходе этих ранних исследований, состояло в том, что, если исключить сигнальные факторы среды, суточные ритмы животных сохраняются, но могут на несколько часов отклоняться в ту или иную сторону от стандартного 24-часового периода. Например, у животного может наблюдаться не зависящий от внешних факторов цикл, период которого составляет около 26 часов. Иными словами, для поддержания 24-часового ритма внутренним часам требуются сигналы извне. Работа этих часов немного напоминает работу не очень точных старинных часов с гирями, которые приходится каждое утро и каждый вечер подводить, чтобы они показывали правильное время. Любой, кому доводилось страдать от последствий дальних перелетов через несколько часовых поясов, в результате чего происходит резкий сдвиг такого важнейшего сигнального фактора, как естественное освещение, знает, как дорого нам приходится платить за вмешательство в работу своих внутренних часов.
