Роб Данн - Дикий мир нашего тела. Хищники, паразиты и симбионты, которые сделали нас такими, какие мы есть
Это было совершенно неожиданное открытие: выяснилось, что наша иммунная система, включая аппендикс, может помогать живущим в кишечнике бактериям, а не сражаться с ними. Это знание перевернуло наши прежние представления, полученные в результате опытов на содержавшихся в огромных стерильных камерах морских свинках. Оно показало, что мы можем получать и получаем пользу от микробов, причем настолько большую, что ради этого стоило научиться продуцировать антитела для улучшения условий жизни микробов в кишечнике. Вместе с этими знаниями, добытыми в результате трудов Эми Кросвелл, Билла Паркера и Рэндала Боллингера, возникла и новая научная отрасль. На протяжении всей истории медицины мы всегда плохо думали о других биологических видах[65]. Нас убивают бактерии, грибы, глисты, вирусы, простейшие и многие другие мрачные злодеи, имя которым – легион. Изначальное мнение, что бактерии являются нашими смертельными врагами, помешало работавшим до Паркера биологам и медикам увидеть и разглядеть то, что увидел и разглядел он. В самом лучшем случае считалось, что бактерии и другие микроорганизмы могут быть безразличны нашему организму. Но никто даже не предполагал, что бактерии могут нам помогать. Симбиоз как форма взаимовыгодного сожительства была оставлена на откуп экологам, изучающим разные непонятные организмы – например, муравьев и термитов в дальних странах.
История о кишках, аппендиксе и их бактериях – это лишь верхушка айсберга, и мы только начинаем искать то, что скрыто под поверхностью. Наши организмы приспособились к взаимодействию и с другими видами, отличными от бактерий. Мы с вами, как и все другие люди, очень похожи на колонии муравьев-листорезов в том, что тоже зависим от других биологических видов, без которых мы перестали бы быть самими собой. Мы воображаем себя крепостью, осажденной бактериями, но на самом деле это не так. Микробы интегрированы в наши тела, представляют собой их неотъемлемую часть. При изучении поперечных срезов наших кишок трудно бывает сказать, где кончаются микробы и начинается ткань кишки. Антитела класса иммуноглобулинов А не определяют «хорошие» бактерии как чужие. Для антител они неотличимы от клеток нашего организма. Этот взгляд пока чужд медицинскому сообществу, но экологи давно с ним освоились. Совместная жизнь с бактериями – это норма, стерильное существование – аномалия.
Нам трудно воочию представить себе взаимодействие наших тел с другими биологическими видами, и, вероятно, это положение сохранится и в ближайшем будущем. Мы, конечно, можем представить себе наши кишки и даже тот маленький домик для бактерий, который существует во многих из нас в виде червеобразного отростка. Но представление это весьма смутное. С другой стороны, воссоздание картины гнезда муравьев-листорезов нам вполне по силам и предоставляет нам окно, через которое можно заглянуть в его святая святых. Совсем недавно биологи провели интереснейший эксперимент по выявлению структуры муравейника листорезов. В гнездо залили большое количество воды, а потом высыпали несколько грузовиков цемента. Консистенция раствора была более жидкой, чем обычно, и цемент заполнил все ходы и туннели внутри муравейника, даже самые мелкие. Поток раствора убил рабочих муравьев, потом личинок и, в конце концов, матку. В итоге получился слепок муравейника, его, так сказать, негатив. Подобный эксперимент был проведен с гнездами и других видов муравьев, но по величине они даже близко не подходят к гигантскому поселению листорезов.
Раствор заливали в муравейник на протяжении нескольких дней и заполнили всю его полость. Потом ученые выждали некоторое время, чтобы дать раствору затвердеть, после чего принялись медленно откапывать полученный слепок. Постепенно из-под земли выступала сложнейшая конструкция из камер и туннелей. Сцена походила на археологические раскопки. Биологи словно выкапывали из песка фигуры китайских терракотовых воинов – сначала головы, потом плечи, потом все остальное туловище. Рабочие продолжали копать, но до конца работы было далеко. Из-под земли появлялись все новые и новые туннели и камеры. На пятый день рабочие наконец выкопали гнездо целиком, оставив в земле отверстие глубиной в десять и шириной в двадцать футов. По форме муравейник напоминал сердце, пульсирующий центр которого был когда-то наполнен живыми насекомыми. Теперь это был безжизненный натюрморт. От сердца отходили артерии и вены, перемежающиеся камерами, где тоже совсем недавно кипела жизнь. Проявив терпение, можно было рассмотреть и детали: помещения для отходов, камеры с висящими на потолках грибами, глубокое жилище королевы. Здесь было все необходимое для жизни. Слепок был сделан мастерски, он представлял собой настоящее произведение искусства, плод совместного труда муравьев и людей – хотя в первую очередь, конечно, муравьев. Более мелкие слепки муравейников можно увидеть в музеях, но слепок гнезда муравьев-листорезов был очень велик для выставочного экземпляра, чрезмерно велик. Люди сидели вокруг него, как в картинной галерее, – то отходя на некоторое расстояние, чтобы оценить перспективу, то подходя ближе, чтобы рассмотреть детали. Самое сложное – это включить перспективу в научное исследование.
Физически гнездо муравьев было создано эволюцией для комфортного проживания не только муравьев, но и их биологических партнеров. Для того чтобы проветривать грибные камеры, в муравейнике проложены специальные туннели. Сами камеры устроены так, чтобы максимально облегчить рост грибов. Помещения для отходов расположены в некотором отдалении, чтобы патогенные гнилостные бактерии не смогли добраться до грибов. Наше тело подобно муравейнику, оно создано из множества разнообразных клеток и микроорганизмов разных видов. Поражает другое: мы удивлены, но не шокированы сложностью взаимоотношений между муравьями и микробами, однако не ожидаем подобной сложности от собственного организма. Мы охотно верим в то, что жизнь колонии муравьев зависит от множества микробов, живущих на телах насекомых и в их кишечнике, а также от чужеродных грибов. Мы верим в то, что даже незначительные изменения в растительном сообществе вокруг муравейника могут в корне изменить облик колонии. Но мы никак не можем примириться с тем, что все это верно и для жизни наших собственных организмов. Мы думаем о себе как о чрезвычайно сложных животных, но почему-то считаем, что сложность взаимоотношений с микробами, грибами и паразитами касается не нас, а животных других видов.
Аппендикс – это окно с видом на наше сходство с муравьями и другими формами жизни. Вскройте аппендикс, извлеките наружу его содержимое и изучите его. Да, оно выглядит несколько неопрятно, но все же это книга, которую можно и нужно прочесть. Она расскажет о том, что наш организм создал уникальное (даже если сравнить с близкородственными нам видами) вместилище для бактерий; придаток, заполненный иммуноглобулинами А, помогающими удерживать в кишечнике столь нужные нам бактерии. Аппендикс и иммуноглобулиновые антитела – это модельное представление о нашем теле в целом, об организме, который действительно борется с некоторыми враждебными видами, но при этом – осознаем мы это или нет – выработал у себя способность помогать другим видам – как таким малым, как бактерия, так и таким крупным, как корова.
Часть IV
Как мы пытались приручить коров и сельскохозяйственные культуры, а вместо этого они приручили и откормили нас
Глава 7
Когда коровы и трава одомашнили людей…
Давайте забудем о плохом и станем думать о приятном. Мы склонны полагать, что изменения, произведенные нами в природе, нанесли вред неугодным нам видам и положительно повлияли на виды полезные. Конечно, каждый имеет право так думать, но это далеко не универсальный подход, более того – на деле часто все оказывается совершенно иначе. Виды, к которым мозг принуждает нас относиться с неприязнью, иногда оказываются весьма полезными – например, многие гельминты и микробы. Но мы причиняем несомненный вред также многим плодам и орехам, которыми мы питаемся с незапамятных времен. Это сладкие и питательные представители видов, которые поддержали нашу эволюцию и которых, возможно, касались еще шершавые губы Арди. Те виды, которые некогда высоко нами ценились, а теперь преданы забвению.
Большую часть нашей истории мы, будучи еще первобытными приматами, проводили за собиранием и поеданием диких плодов. Эти плоды приносили нам огромную пользу. Впрочем, мы тоже были им полезны, так как оставляли их семена везде, где опорожняли свой кишечник. Некоторые виды растений именно так и распространились по миру, используя отхожие места как трамплин для следующего прыжка. В этом отношении наши предки ничем не отличались от туканов, страусов эму, обезьян и многих других животных, служивших переносчиками семян разнообразных растений. Естественно, питались мы не только плодами. Мы разыскивали и поедали насекомых – например, муравьиных маток или личинок крупных жуков, – но все же нашей главной опорой были растения. Сегодня, глядя на наших партнеров по эволюции, живущих вне нашего тела, мы видим совершенно иную картину. Более трех четвертей всей территории, занятой некогда дикими лесами и лугами, теперь отданы под сельскохозяйственные угодья. На этих землях мы выращиваем ничтожно малую часть всех произрастающих на Земле растений – кукурузу, рис, пшеницу и изредка что-нибудь еще. Эти растения по-прежнему являются нашими симбионтами, однако они отличаются, например, от папайи, которая, подобно птице фениксу вырастает рядом с садовым туалетом. Перейдя от собирания плодов тысяч растений к искусственному выращиванию ограниченного их числа, мы стимулировали развитие как полезных (окультуренных), так и бесполезных и вредных видов. Но развивались не только растения, но и мы сами. История этого развития начинается с самых первых дней сельского хозяйства.
