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.

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.

Другая проблема низкой температуры, — замораживание и образование льда — для живых организмов не является такой уж проблемой. Самые разные живые организмы — от амфибий до растений — научились бороться со льдом с помощью разнообразных криопротекторов, которые затрудняют кристаллизацию воды. Все они работают за счет того, что нарушают выстраивание молекул воды в цепочки и кластеры образуя с водой собственные водородные связи.

Элементарный пример такого вещества — любой спирт, например, метанол. Если взглянуть на формулу метанола, CH3-OH, легко увидеть, что одна его часть (гидроксильная группа) очень похожа на воду, и поэтому может нативно взаимодействовать с другими ее молекулами, а вторая часть сильно от воды отличается. Поэтому даже небольшое количество метанола вносит полный хаос в порядок цепочек молекул, выстроившихся для образования кристалла.

Простые спирты как криопротекторы в живых организмах не используются, так как они, к сожалению, денатурируют белки. Но вот вещества покрупнее, например двухатомный спирт этиленгликоль или треахтомный спирт глицерин для белков вполне безопасны. Глицерин, например, является основным криопротектором амфибий. Перед приближением зимы его концентрация в теле саламандр существенно возрастает, что позволяет им впадать в спячку и избегать образования в тканях кристаллов льда. Некоторые насекомые используют для тех же целей не глицерин, а похожие на него c химической точки зрения сахара: глюкозу, фруктозу и их полимеры. Так что с точки зрения биохимии устойчивость ходоков к низкой температуре ничего фантастического собой не представляет.

Читать дальше.