Наука о загаре

В 1896 году в Копенгагене открылся Финсеновский институт светолечения, а в 1903 году профессор Финсен стал лауреатом третьей по счету Нобелевской премии по медицине — «за лечение болезней, особенно волчанки, с помощью концентрированного светового излучения, что открыло перед медицинской наукой новые широкие горизонты». Говоря на современном медицинском языке, доктор Финсен открыл метод ультрафиолетовой фототерапии, а если по-простому, то лечил он пациентов регулируемым загаром их кожи. В наши дни благодаря успехам палеогенетики наука о загаре приобрела второе дыхание, и теперь главный вопрос для ученых: когда загорел до черноты наш предок — до того, как он стал Homo sapiens, или позже?

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

«Красная комната» и дуговая лампа

Случай с Финсеном — классическая иллюстрация того, как бытие определяет сознание. Он родился и вырос на Фарерских островах, которые находятся на полпути от северной оконечности Шотландии к Исландии, на широте Чукотки и Гренландии. На родных островах Финсена 280 дней в году идет дождь, в остальное время стоят туманы или идет снег, солнце тут очень редкий гость. После начальной школы, когда его отец отслужил положенный срок амтманном (наместником по-нашему) на Фарерах, мальчик переехал с родителями еще севернее, в Исландию. Потому не удивительно, что по окончании Копенгагенского университета и оставшись в университете в должности ассистента для подготовки к профессорскому званию, он начал исследовать не что-то иное, а влияние солнечного света на живые организмы, прежде всего — на бактерии. В те годы благодаря работам Пастера, Коха, Мечникова и Ковалевского в моде была бактериальная теория болезней.

Финсен был далеко не первым, кто исследовал бактерицидные свойства солнечного света. Уже было известно, что культуры бактерий in vitro гибнут при облучении ультрафиолетом. Он повторил все известные на тот момент опыты с разными источниками света и провел свои собственные: с природным солнечным светом, концентрированным с помощью параболических зеркал, и с ним же, только проходящим через стеклянные фильтры разного цвета, то есть со светом определенной длины волн, а также с искусственными источниками света. Практические результаты его опытов были такие.

Первый — так называемые красные комнаты для больных натуральной оспой на ее ранних стадиях. По Финсену, любой свет был категорически противопоказан таким больным. Но лечить их в абсолютной темноте было бы проблематично, поэтому они лежали в палатах при свете, проходящем через стеклянный красный фильтр, как в фотолаборатории. При таком свете, как показали опыты Финсена, если после первых высыпаний на коже больной попадал в его «красную комнату» достаточно быстро, можно было избежать стадии нагноения оспенных пузырьков — пустул — с последующим излиянием из них гноя, подсыханием их корочек и образованием на этом месте рубца. У лечащихся от оспы в «красной комнате» Финсена на коже либо не оставалось заметных оспин, либо они не сильно уродовали лицо.

Справедливости ради надо сказать, что Фенсен пробовал лечить оспенных больных и ультрафиолетом, но быстро это прекратил: УФ-лучи обостряли болезнь. Зато обыкновенную волчанку (туберкулез кожи) они излечивали в 50% случаев, а еще в 45% случаев наблюдалось улучшение. Возможно, результат был бы еще лучше, будь в распоряжении Фенсена более совершенные УФ-источники. Но он пользовался тем, что имел, а имел он дуговые угольные лампы, которыми до появления ламп накаливания Эдисона с угольной нитью освещали городские улицы и которые излучали столько ультрафиолета, что без стеклянного колпака — УФ-фильтра — вызвали резь в глазах, а при больших дозах такого света можно было и ослепнуть.

В те же времена, на рубеже XIX-XX веков, появились первые солярии, где предприимчивые доктора лечили больных другими формами туберкулеза «горным солнечным светом» с помощью тех же дуговых угольных ламп. Насколько успешно они это делали, историкам медицины неизвестно, во всяком случае, историки об этом не пишут, но спрос на эрзац курорта в швейцарских Альпах, вероятно, был, ведь такое «горное солнце» стоило намного дешевле настоящего. Побочным результатом лечения ультрафиолетом был загар, однако знание о целебности загара пока не выходило за пределы медицинского сообщества. Для того чтобы оно овладело массами, потребовалось время.

Триумф бикини

Как известно, на протяжении тысячелетий загар считался признаком раба, работника, а отсутствие такового — признаком хозяина, господина. Американский экономист прошлого века Торстейн Веблен, который ввел в экономику понятие демонстративного, показательного потребления благ, недоступных для большинства, в своей знаменитой книге «Теория праздного класса» даже отнес к этим благам отсутствие загара: избежать его не только рабочему человеку, но и представителю среднего класса было довольно проблематично. В более древние времена культ белой кожи порой требовал поистине титанических усилий.

Как писал Тацит, жена Нерона Поппея, которая располагала всем, кроме женской порядочности, для поддержания гладкости и белизны своей кожи накладывала на лицо маску из навоза вола, подсолнечного масла и растительного клея, а смывала ее ослиным молоком. Патрицианки попроще пользовались для этой цели свинцовыми белилами. В Средние века для отбеливания кожи использовали мышьяк. В Новое время от таких крайностей отказались — в ход пошла пудра. Культуролог Людмила Анатольевна

Алябьева из НИУ ВШЭ в одной из своих работ по истории канона красоты приводит две весьма характерные цитаты о загаре.

Первая — из комедии Шекспира «Много шума из ничего» (1600 год). Там племянница наместника Мессины Беатриче сокрушается: «Так-то вот все на свете устраиваются, кроме только одной меня, бедной чернушки. Остается мне сесть в уголок и кричать: “Дайте мне мужа!”» Правда, в прекрасном переводе Татьяны Львовны Щепкиной-Куперник не до конца понятно, отчего же так сокрушается юная сицилийка. Сейчас можно даже подумать, что в отчаянии она потому, что не блондинка.

В оригинальном же тексте Шекспира она восклицает: «…and I am sunburnt; I may sit in a corner and cry heigh-ho for a husband!» То есть она, бедняжка, загорелая, поэтому ей трудно найти приличного мужа. Впрочем, все кончается хорошо, мужа она таки находит, причем знатного юношу из Падуи, то есть с севера Италии, возможно, даже блондина с голубыми глазами, таких там было предостаточно после постоянных завоеваний тех мест готами, лангобардами, франками, саксонцами.

Вторая цитата из не менее популярного в массах своего времени источника — романа Агаты Кристи «Зло под солнцем» (1941 год). Героиня романа, по своему рождению бледнокожая англичанка, «совершенная, как античная статуя: высокого роста и безупречного сложения, вся она, от макушки до изящных ступней, была покрыта ровным бронзовым загаром, что подчеркивал ее простой белый купальник с открытой спиной». Герой, тоже англичанин, был ей под стать: «образец мужественности — стройный, загорелый, с широкими плечами и узкими бедрами, он излучал жизнерадостность и энергию».

Иначе говоря, в 1930-х годах предубеждение относительно загара исчезло даже в чопорных высших английских кругах, и загар стал предметом показательного потребления благ имущим классом, по Веблену. Правда, к этому времени турфирмы уже не одно десятилетие с успехом торговали демократическим, но столь же бронзовым загаром для менее состоятельных граждан, а окончательную победу загара ознаменовал триумф купальника бикини в первые послевоенные годы. Филологи внесли поправки в толковые словари для слов-ярлыков «чернь» и redneck, этимология которых кардинально изменилась. Последнее приобрело даже некоторую солидность, став в годы президентства Джона Кеннеди обозначением ядерного электората Республиканской партии.

Характер кожи нордический, сгорает почти сразу

По сути, весь XX век был веком загара, сопутствующие загару тонкости физиологии и гистологии неученый народ постигал на протяжении всего этого века методом проб и ошибок, ставя эксперименты на себе. Ученые-дерматологи, открывшие на рубеже XIX и XX веков «ящик Пандоры» загара, просто не успевали за пациентами, которые демонстрировали им фототравматические (солнечный ожог), фототоксические и фотоаллергические (спровоцированные совместным действием солнечного света и химических веществ растений, медикаментов, косметики и т. д.) и, наконец, идиопатические реакции на солнечные лучи, причину которых врачи не могли установить.

Ясно было только одно: независимо от патогенеза того или иного заболевания пусковым фактором в развитии этих состояний является реакция кожи на УФ-излучение, классический путь развития которой был таким: гиперемия (покраснение), отек, фотодерматиты, фотостарение и, что хуже всего, фотоканцерогенез.

Если не считать меланомы, которая имеет мультифакторный генезис, все остальное неученый народ знал и без ученых. Знал, что реакция кожи на солнце у разных людей разная: у одних появляется только краснота, а загара не бывает, у других сначала проявляется краснота, а затем загар, у третьих — сразу загар. В это трудно поверить, но соответствующую строго научную классификацию людей по типу кожи ученые разработали только в 1975 году.

Называется она шкалой Фицпатрика, в честь главного дерматолога клинической больницы при Гарвардском университете Томаса Фицпатрика, которого сейчас называют отцом современной научной дерматологии и самым влиятельным дерматологом последнего столетия. В столь громких его титулах есть резон. Хотя основное исследование Фицпатрика и его коллег по фототипам кожи человека было опубликовано в главном и по сей день научном дерматологическом журнале Archives of Dermatology в 1978 году, уже первая статья Фицпатрика «Soleil et peau» («Солнце и кожа») с его шкалой, опубликованная на французском языке в Journal de Medecine Esthetique, была практически моментально растиражирована женским и мужским глянцем во всех странах, где такой тип СМИ существовал, и даже там, где его не было (в СССР — в журнале «Здоровье», который печатался тиражом 10 млн экземпляров в издательстве «Правда»), и до сих пор в том или ином виде цитируется в подобных изданиях, давно ставших учебниками жизни для широких масс продвинутых граждан во всем мире.

В первых вариантах шкалы Фицпатрика фигурировали только белые люди, что понятно: для исходно темнокожих людей фотодерматология была несколько иной. Классификация типов кожи проводилась в Гарварде на основе опроса пациентов по двум параметрам: наличия или отсутствия эритемы (ожога при загаре) и особенностям пигментации кожи. В итоге получилось четыре типа кожи: I тип — эритема без пигментации; II тип — эритема, а затем пигментация слабой степени выраженности; III тип — иногда проявляется эритема, а затем легкая пигментация; IV тип — пигментация без предшествующей эритемы.

Потом в шкале Фицпатрика появились еще два типа кожи — пигментированная и черная, и она стала шестиступенчатой. К I типу кожи (кельтскому) относились люди со светлой кожей, веснушками, рыжими волосами и светлыми глазами, к VI (афроамериканцы) — люди с максимальной концентрацией меланина в коже, волосах и глазах. Также было понятно, что исходно тип кожи определяется способностью меланоцитов производить пигменты меланины под воздействием УФ-облучения.

Первые два типа (I и II) относятся к меланодефицитным, то есть меланоциты не вырабатывают меланин. Следующая пара типов (III и IV) является меланокомпетентной — меланина достаточно, и он обеспечивает качественный и стойкий загар. Наконец, V (индонезийский) и VI (афроамериканский) типы относятся к фотопротекторным, то есть их обладатель имеет врожденную защиту от УФ-облучения. Самыми уязвимыми перед процессами фотостарения были I-III типы. Но наука наукой, а бизнес на загаре окончательно запутал неученых граждан своими собственными классификациями, которые сильно раздражают ученых-дерматологов.

Одни производители оборудования для соляриев пишут в инструкциях к нему, что «на основе результатов дерматологических исследований и “меланотестов” определены четыре типа кожи: I — кельтский; II — светлокожий европеец; III —темнокожий европеец; IV — средиземноморский». Другие производители приводят другую классификацию: I — кельтский; II — нордический, или светлокожий, европеец; III — среднеевропейский, или смешанный; IV—средиземноморский, или южноевропейский. Злиться ученым на бизнес не стоит: их раздражение на профанацию науки бизнесменами выглядит довольно смешно на фоне того, в каком количестве ученые из разных стран придумывают собственные классификации фототипов кожи для своих граждан.

В нашей стране, разумеется, никаких «кельтских», «нордических» и «средиземноморских» типов нет. Действительно, откуда в России кельты? У нас принята трехступенчатая шкала профессора Владимира Владимировича Владимирова из Института повышения квалификации ФМБА России: 1-й фототип кожи — возникновение эритемы без пигментации (наблюдается у людей со светлыми и рыжими волосами, белой кожей с веснушками, голубыми глазами); 2-й фототип кожи — возникновение эритемы с последующей пигментацией (наблюдается у людей с русыми или каштановыми волосами, смуглой кожей, карими глазами); 3-й фототип кожи — возникновение пигментации без эритемы (наблюдается у людей с каштановыми или черными волосами, смуглой кожей, карими или черными глазами).

В Германии ученые выделяют четыре типа кожи и по тем же показателям, что у нас: I тип — голубые глаза, много веснушек, рыжие волосы, очень светлая кожа; II тип — голубые/зеленые/серые глаза, немногочисленные веснушки, светлые/коричневые волосы, светлая кожа; III тип — серые/коричневые глаза, веснушки отсутствуют, темно-блондиновый до коричневого цвет волос, светлая или светло-коричневая кожа; IV тип — темные глаза, веснушки отсутствуют, темно-коричневого цвета волосы, светло-коричневая кожа. Никаких кельтов и, упаси Боже, нордических даже по коже немцев у них нет.

В других странах тоже давно приняты свои собственные научные классификации вместо шкалы Фицпатрика: так проще практикующим дерматологам в каждой стране и труднее авторам глянцевых СМИ и бьюти-блогерам. Они, похоже, окончательно запутались, хотя ситуация очень простая и ясная: не надо смешивать медицинские классификации с их демоверсиями для медиа, лучше просто забыть про тонкости ученых классификаций. Ведь это всего лишь условные классификации, а загорают конкретные люди, и особенности их загара зависят не от того, какой фототип кожи у них формально определяется по цвету их глаз, волос и самой кожи, а от особенностей синтеза меланинов в их организме под действием солнечных лучей.

Биохимия этих пигментов довольно хорошо изучена. Если же не лезть в научные дебри, то эта смесь пигментов коричневого цвета с брутто-формулой C77H98O33N14S образуется путем полимеризации продуктов окисления аминокислоты тирозина в специализированных клетках эпидермиса — меланоцитах. Гранулы, заполненные меланином, меланосомы транспортируются по отросткам меланоцитов и передаются кератиноцитам (к ним относятся 90% клеток эпидермиса кожи). В кератиноцитах меланин функционирует подобно фильтру с нейтральной оптической плотностью и поглощает ультрафиолетовое излучение. Под действием солнечного излучения синтез меланина увеличивается, эпидермис кожи от меланина темнеет, это и есть загар.

Добавить к этому можно только то, что в молекулах меланина присутствуют неспаренные электроны, которые не только способствуют более эффективному поглощению солнечной радиации, но и легко захватывают и обезвреживают опасные для клеток высокоактивные свободные радикалы. Таким образом, меланин выполняет сразу две защитные функции — ультрафиолетового фильтра и антиоксиданта.

Правда, есть еще одна интересная и не до конца изученная подробность. При окислении тирозина сначала образуется дигидроксифенилаланин (ДОФА). Потом в меланоцитах молекулы ДОФА окисляются, а затем после ряда превращений полимеризуются с образованием меланина. ДОФА — предшественник адреналина, быть может, поэтому так приятно лежать под солнышком.

Новая наука о загаре

В последние десятилетия в связи с появлением и бурным развитием палеогенетики наука о загаре словно обрела второе дыхание, превратившись из чисто медицинской дисциплины в общебиологическую и даже историческую (культурно-археологическую). Понятно, что загореть на солнце наши предки могли, только лишившись шерсти на теле. Как и почему это произошло — теорий столько, что, как говорится, в них черт ногу сломит. Но это не так уж важно, главное — предки утратили густой волосяной покров, и вот тут начинается самое интересное.

Считается, что наш непосредственный предок, голенький и уже без шерсти, был родом из Африки, причем из близких к экватору мест, и загорал ежедневно от рождения до смерти. По этой причине он мог быть только чернокожим, иначе выжить ему было бы проблематично. Потом он расселился по другим континентам, в том числе и в их высоких широтах, где в отвратительном климате с дождями, туманами и редким солнцем вылинял до белокожести, сохранив только веснушки на носу от прежнего почти сплошного врожденного меланинового чехла в эпидермисе кожи.

Дополнительным стимулом осветления кожи был, как считается, синтез в ней витамина D под действием солнечных лучей, который в бледной коже идет быстрее. Но это довольно странное объяснение с учетом того, что витамин D-дефицитный рахит наиболее распространен в Африке, где его синтез в коже местного населения идет хоть и медленнее, но постоянно.

Такова канва общепринятой теории, и пока она держится на плаву, хотя в последнее время все чаще ее больно клюют палеогенетики, нанося многочисленные пробоины, пока, правда, слишком мелкие, чтобы она дала течь и утонула. Чего, например, стоит опубликованный в журнале Nature в позапрошлом году генетический анализ чеддерского человека, который был обнаружен еще в 1903 году в пещере близ деревни Чеддер (той самой, где делают настоящий сыр этого названия). Больше ста лет чеддерский человек лежал в лондонском Музее естественной истории, пока в 2018 году британские ученые не высверлили в его черепе в районе внутреннего уха микродырочку, а пыль со сверла подвергли ДНК-анализу.

Еще на стадии анализа ученые принялись направо и налево раздавать интервью, суть которых заключалась в поразительном по своей политкорректности факте: древний британец, который жил 6–10 тыс. лет назад, был голубоглазым, на худой конец — зеленоглазым, но однозначно чернокожим. К интервью прилагалась реконструкция его черепа по методу Герасимова. Реконструкцию делал, несомненно, талантливый человек с чисто английским чувством юмора. На неученую публику синими глазами иронически смотрел афробританец с европейским типом лица в обрамлении парика из длинных черных и курчавых волос.

Особенно сильное впечатление он производил, наверное, на тех, кто в свое время не смотрел фильм Владимира Меньшова «Ширли-мырли» и не видел актера Гаркалина, загримированного под афроамериканца Патрика Кроликова, которого непутевая мать в детстве подкинула в американское посольство, чтобы ребенка передали его отцу. А те, кто смотрел фильм Меньшова, при взгляде древнего афробританца понимал: где-то он это уже видел.

Авторов исследования мезолитического афробританца из Чеддера было 27 человек из трех стран (Великобритания, США, Нидерланды), почти все они давали интервью про английскую чернокожесть. Правда, когда год спустя в Nature наконец вышла их статья, там остались только такие слова: «Мы также делаем вывод о значительных различиях в уровнях пигментации (кожи.— “Ъ-Наука”) в Европе примерно к 6000 году до нашей эры».

А вот другое не менее интересное исследование ученых из Калтеха Марка Чингизи и его соавторов о нашем предке, который краснел. Животные различают цвета благодаря наличию в сетчатке их глаз разных типов фоторецепторов в виде колбочек, чувствительных к разным длинам волн. У большинства рыб, рептилий и птиц таких колбочек четыре вида, их называют тетрахроматами. По какой-то причине млекопитающие утратили два типа колбочек и стали дихроматами, только некоторые сумчатые и приматы остались трихроматами. Ученые из Калтеха предложили такую гипотезу: раз большинство людей трихроматы, значит, и отбор у них шел в этом направлении. Почему в этом? Да потому, что трихромату лучше видны эмоции на лице соплеменника или соплеменницы — например, когда те краснели.

Человек краснеет, когда волнуется, смущается или злится. Но чтобы наши предки видели эмоциональное состояние сородича, было необходимо: первое — лишенное шерсти лицо, второе — относительно светлая кожа. Отсюда вытекает, что первые Homo sapiens, а возможно, и предшествующие им существа имели чистое от шерсти лицо и светлую кожу, что в общем-то логично ожидать сразу после освобождения их лица от шерсти. Затем хронический загар от рождения лишил наших предков этого канала коммуникаций, появился он заново у тех из них, кто в достаточной мере для этого побледнел в ходе расселения на планете.

Подобных исследований уже много и с каждым годом становится все больше. Похоже, рождается новая наука о загаре, которая, согласитесь, гораздо интереснее старой, классической, с ее эритемами и фотодерматозами.

Ася Петухова