Эд Йонг – Вселенная внутри нас. Как микробы обогащают наш взгляд на жизнь (страница 36)
Муха цеце – кровосос, распространяющий среди людей сонную болезнь, – тоже снабжает детенышей микробами, только на этот раз
Другие животные, перед тем как накормить детенышей микробами, ждут, пока те вылупятся или родятся. Детеныш коалы в шестимесячном возрасте отлучается от материнского молока и переходит на листья эвкалипта. Но перед этим он трется носом о ягодицы матери, на что она в ответ выделяет кашицу, которую малыш должен проглотить. В кашице содержатся бактерии, позволяющие маленькой коале переваривать жесткие листья эвкалипта, причем их там в 50 раз больше, чем в обычных фекалиях. Без этого первого обеда со всеми последующими придется тяжко[253].
У людей, к превеликому облегчению, кашицы нет. Бактерий у нас в яйцеклетках тоже нет, не считая митохондрий, а мамы не поливают нас слизью. С первыми микробами мы знакомимся при рождении. В 1900 году французский педиатр Анри Тиссье выдвинул предположение, что матка – это стерильная камера, отделяющая ребенка от бактерий. Нашему уединению приходит конец, когда мы проходим по родовым путям и встречаемся с вагинальными бактериями. Это наши первые поселенцы – первопроходцы в наших пустых экосистемах. Мы, как и японские клопы-щитники, появляемся на свет в маминых микробах. Недавние исследования ставят этот факт под сомнение, указывая на следы ДНК микробов там, где их быть не должно, – в околоплодных водах, пуповинной крови и плаценте, – но их результаты весьма спорные[254]. Неясно, как микробы туда попали, важно ли это и были ли они там вообще, – возможно, это ДНК отмерших клеток или бактерий, случайно попавших в образцы. Не исключено, что теория Тиссье о стерильности матки действительно неверна, но пока нам нечем ее опровергнуть.
Даже если животные не получают микробов вертикально, то есть от родителей, у них есть возможность «поймать» нужных симбионтов горизонтально. Многие животные регулярно засеивают все вокруг исторгнутыми микробами, которые затем попадают к их потомству[255]. Некоторые работают напрямую. Термиты, по словам Грега Херста, предпочитают лизать зад – по-научному это называется «проктодеальный трофаллаксис». Им, как и коалам, нужны микробы, чтобы переваривать пищу, только уже древесину, и они их получают, высасывая соответствующую жидкость у своих родственников. Однако в отличие от коал термиты при каждой линьке теряют все содержимое кишечника, включая микробов. Чтобы пополнить запасы, им приходится каждый раз вылизывать задний проход других термитов. Нам подобные привычки не по вкусу, но для животных брезгливость нехарактерна. Многие хорошо нам знакомые животные – коровы, слоны, панды, гориллы, крысы, кролики, собаки, игуаны, жуки-могильщики, тараканы, мухи и многие другие – регулярно поедают помет друг друга. Это называется копрофагией.
А кожным микробам хватает простого прикосновения. У самых разных животных – саламандр, лазурных птиц, людей – при проживании рядом друг с другом сообщества микробов на коже, как правило, более похожи, чем у друзей, живущих порознь. У бабуинов, живущих в одной стае и, соответственно, вычесывающих друг другу шерсть, сходств в микробиоме кишечника тоже больше по сравнению с соседями, даже если обе стаи проживают на одной территории и питаются одним и тем же. А лучше всего такое сближение проявляется у игроков в роллер-дерби. Игроки одной команды обладают одними и теми же кожными бактериями, так что у разных команд сообщества свои, уникальные. Но во время игры, когда две команды толкаются и борются друг с другом, кожные микробы у них смешиваются. Прикосновения влекут за собой единообразие. Иногда долгий вальс не обходится без силовых приемов[256].
Нередко микробы, чтобы попасть к хозяину, полагаются на социальные контакты. Это случается лишь при условии, что родители не покидают потомство или же разные поколения обитают в одной большой группе. Японские щитники заботятся о потомстве и сами предоставляют детенышам нужных бактерий. Термиты живут в колониях близко друг к другу, так что новые рабочие могут слизать микробов у соратников. Для такой тактики есть причины, утверждает биолог Майкл Ломбардо. Он считает, что некоторые животные образуют большие группы именно для того, чтобы получать друг от друга нужных симбионтов. Это не единственный фактор, стоящий за развитием общественной жизни, и даже не самый главный: живущие в группе животные получают возможность вместе охотиться, отпугивать хищников большим стадом и лучше ориентироваться на местности. Ломбардо думает, что передача микробов – это еще одно правдоподобное преимущество совместной жизни, о котором, как правило, никто не задумывается. Вспоминая о том, что микробы могут передаваться от одного человеку к другому, люди в первую очередь подразумевают патогены. В стадах, стаях и колониях болезни распространяются быстрее. Однако и у полезных симбионтов там больше возможностей найти новых хозяев[257]
Бессчетное количество путей, по которым микробы попадают от одного животного к другому, создано для одной цели: хозяева должны передавать микробов из поколения в поколение. Щитники и коалы, пчелиные волки и бабуины – животные находят способы сделать так, чтобы у следующих поколений партнеры не менялись. Иногда речь идет о строгом вертикальном наследовании от родителя к потомству – тогда одни и те же микробы остаются у хозяев на протяжении многих поколений. А иногда – о более свободном горизонтальном переносе через сожителей или среду обитания: он гарантирует некоторую продолжительность, позволяя при этом животным меняться симбионтами более вольготно и даже получать новых. Но даже тогда животные не перестают быть разборчивыми. Для поиска партнеров у них есть целый мир, и танцевать с кем попало они не станут.
В пруду неподалеку от вашего дома проживает восхитительное и на удивление харизматичное существо, которое вы, возможно, и не видели никогда. Хотя найти его нетрудно: соберите из пруда немного ряски (впрочем, подойдет любое плавающее растение), положите в баночку, налейте туда воды… и ждите. Внимательно разглядев растение, вы, возможно, найдете под листьями или на корнях небольшой зеленый или коричневый шарик размером всего в несколько миллиметров. При достаточном освещении он вскоре превратится в длинный увенчанный щупальцами стебелек. Когда этот стебелек раскрывается полностью, он напоминает тонкую студенистую руку, растопырившую длинные пальцы.
Это гидра – родственница актиний, кораллов и медуз. Назвали ее в честь обитающей в болоте устрашающей многоглавой змеи, той самой, что в греческой мифологии накостыляла Гераклу. Из-за крошечного размера существа такое название кажется до смешного абсурдным, но все же оно на удивление подходящее. Гидра-чудовище своим ядовитым дыханием и не менее ядовитой кровью наводила ужас на деревни, а гидра-животное убивает дафний и прочих мелких ракообразных ядовитыми гарпунами, выстреливающими из стрекательных клеток. У чудовища вместо одной отрубленной головы вырастало две новых, настоящая гидра – тоже мастер регенерации. Ей отрезали конечность? Да не вопрос. Вывернули наизнанку? Она управится.
А особенно гидра нравится биологам, исследующим развитие и рост животных. Ее легко поймать, с уходом и разведением тоже никаких сложностей. А еще она почти полностью прозрачна, так что устройство ее организма можно рассмотреть через оптический микроскоп. До того как специалист по биологии развития Томас Бош наткнулся на нее в 2000 году, ученые исследовали гидру на протяжении веков. Сам Левенгук как-то зарисовал ее в одной из своих записных книжек. Другие выведали, как она из одной клетки превращается во взрослую особь, как она заново отращивает поврежденные части тела. Бош, как только ее увидел, был пленен. «Я никогда не позволяю студентам говорить, что какой-либо организм примитивен, – утверждает он. – Гидра уже 500 миллионов лет ведет изящный и успешный образ жизни».
Но даже Бош задумался: как гидры умудрились столько прожить с таким простым строением тела? Человеческий организм устроен настолько сложно, что большая его часть скрыта от внешнего мира – с ним контактируют только клеточные слои, покрывающие кишечник, легкие и кожу. Это – эпителий. Помимо всего остального он преграждает микробам путь и не дает им пробраться в организм глубже. А вот у гидры никакого «глубже» нет. Она состоит всего из двух клеточных слоев, полость между которыми заполнена студенистым веществом, так что и внешняя, и внутренняя части гидры постоянно контактируют с водой. У нее нет барьера, отделяющего ткани ее организма от внешней среды, – ни кожи, ни раковины, ни какой-либо другой оболочки. Гидра настолько обнажена, насколько только возможно для животного. «Она ж просто кусок склизкого эпителия во враждебной среде», – описывает гидру Бош. Так почему же такое незамысловатое существо не подвержено инфекциям? Как оно умудряется оставаться здоровым?