В 1976 году американские биохимики супруги Бонвентура получили патент на устройство, способное извлекать из воды газообразный кислород и подавать его в легкие человека. Главный реагент в этом устройстве — гемоглобин, являющийся дыхательным пигментом в крови многих животных, в том числе и человека. Он выполняет функцию переноса кислорода от органов дыхания к тканям и углекислый газ от тканей к дыхательным органам. В аппарате гемоглобином пропитана губчатая полиуретановая мембрана, сквозь которую пропускается вода. Гемоглобин поглощает растворенный в воде кислород, который затем «высасывается» из него вакуумом или «вытаскивается» под воздействием слабого электротока и поступает в легкие. Аппарат очень компактен, помещается в специальный кожух-ранец и может обеспечивать ныряльщика кислородом неограниченно долго. Известно также, что для подводной лодки с экипажем 150 человек это устройство в виде цилиндра имеет метр в поперечнике и три метра в высоту. Больше об аппарате Бонвентура не известно ничего. Кроме одной детали: сан-францисская компания «Атлантик корпорейшен» заплатила миллион долларов за право ее использования. Но использовала ли? Можно строить лишь предположения. Возможно, аппарат попал в руки военно-морских специалистов США, которые придают покорению морских глубин очень большое значение и отнюдь не познавательное. На такую догадку наталкивается высказывание начальника лаборатории медицинских исследований американских ВМС Джорджа Бонда.
Специалисты считают, что человек с искусственными жабрами приобретает фантастические возможности — сможет нырять как кашалот на глубину 3500 метров. Сравнение с кашалотом здесь не случайно. Все дело оказалось в анатомических особенностях кашалота, позволяющих ему избежать декомпрессионной болезни. Но оказалось и другое: не требуется сколько-нибудь серьезно менять строение человеческого организма для жизни под водой. Итак, первый путь для обживания подводного мира — это создание аппарата, позволяющего человеку дышать кислородом, извлеченным из воды.
Иначе пытается решить эту проблему доктор Иоганес Килстра из Лейденского университета в Нидерландах. Он рассуждает так. Жизнь началась в водной среде. И первые обитатели Земли дышали жабрами, извлекающими кислород из воды. Затем они вышли на сушу и сначала могли жить и здесь и там, получая кислород и из воздуха, и из воды. И жабры постепенно трансформировались в легкие, работающие только в воздухе. Но и в жабрах и в легких происходят одни и те же процессы — извлечения кислорода из окружающей среды и насыщения им крови. Так нельзя ли вернуть легким утраченную способность извлекать живительный газ из жидкости?
Казалось бы, идея бредовая. Печальный опыт человечества при кораблекрушениях и неосторожных купаниях, кажется, полностью опровергает возможность дышать водой. Но вот сенсация! В 1959 году Килстра демонстрирует эксперимент, взбудораживший средства массовой информации. На столе в банке с жидкостью сидит мышь. Проходит несколько часов, а мышь все живет и, естественно, дышит. Она глотает жидкость, как воздух, но жабр у нее нет — дышит легкими. Секрет прост. В банке была не вода, а физиологический раствор солей, насыщенных кислородом под давлением три атмосферы.
Эксперимент показал, что легкие могут дышать жидкостью. Остальное, как говорится, дело техники, и не столь уж сложной. Во всяком случае, чтобы обеспечить человеку жизнь в водной среде, особых перестроек в организме не требуется. Оказывается, что главная проблема здесь не недостаток кислорода в воде, а неполное удаление из организма углекислого газа. Чтобы вывести весь выделяющийся углекислый газ, необходимо «вдыхать» жидкости вдвое больше, чем воздуха. А поскольку вязкость воды в 30 раз больше, чем воздуха, то затраты энергии на дыхание возрастают в 60 раз. Вот почему в ходе эксперимента мыши погибли не от удушья, а от истощения. Одна мышь в банке прожила четыре часа, а другая — 18 часов.
После мышей Килстра взялся за собак. В жидкость он их не погружал, а помещал в барокамеру с повышенным давлением и заставлял дышать через специальное приспособление физиологическим раствором, насыщенным кислородом. Фактически эксперимент остался тем же — в легкие поступала жидкость. В организмах собак не было обнаружено никаких патологических изменений. Более того, спустя 44 дня одна собака родила девять здоровых щенят.