Малый мир

Пожалуй, не очень хорошо проявлять излишний интерес к собственным микробам. Но великий французский химик и бактериолог Луи Пастер увлекся этим до того, что взял за привычку критически разглядывать в лупу каждое поданное ему блюдо. Вряд ли эта привычка добавила ему повторных приглашений на обед.

Прятаться от своих микробов, в сущности, нет смысла, ибо они постоянно обитают на вас и вокруг вас в количествах, которые трудно себе представить. Если вы находитесь в добром здравии и нормально соблюдаете гигиену, то на просторах вашего тела пасется примерно триллион микробов – около 50 млн на каждом квадратном сантиметре кожи[285]. Они кормятся десятком миллиардов или около того кожных чешуек, которые вы ежедневно сбрасываете, плюс всякими вкусными жирами и укрепляющими минеральными веществами, сочащимися из каждой поры и щели. Вы для них полный буфет, к тому же обеспечиваете теплом и являетесь постоянным средством передвижения. В благодарность они оставляют вам запах тела.

И это только микробы, населяющие вашу кожу. Триллионы их скрываются в вашем кишечнике и носовых каналах, прилипают к волосам и ресницам, плавают по поверхности глаз, дырявят зубную эмаль. Одна ваша пищеварительная система служит жилищем для ста с лишним триллионов микробов и бактерий по меньшей мере 400 видов. Одни имеют дело с сахаром, другие с крахмалом, некоторые нападают на других микробов. Поразительное множество вроде вездесущих кишечных спирохет не выполняют никаких известных функций. Похоже, что им просто нравится быть с вами. Организм каждого человека состоит приблизительно из 10 триллионов клеток, но служит хозяином для примерно 100 триллионов бактериальных и микробных клеток. Словом, они составляют заметную часть нас самих. С точки зрения микробов и бактерий, мы, разумеется, являемся малой частью их самих[286].

Из‑за того что мы, люди, достаточно большие и умные, чтобы производить антибиотики и пользоваться дезинфицирующими средствами, нам легко убедить себя, что микробы нашими усилиями оттеснены на обочину жизни. Не верьте этому. Возможно, микробы и бактерии не строят городов и не ведут интересную светскую жизнь, но они останутся здесь и когда взорвется Солнце[287]. Это их планета, а мы находимся на ней лишь с их позволения.

Не забывайте, что микробы и бактерии миллиарды лет обходились без нас. А мы без них не могли бы прожить и дня. Они перерабатывают наши отходы и делают их снова пригодными для употребления; без их усердного жевания не было бы гниения и разложения. Они очищают нашу воду и сохраняют плодородие почвы. В нашем кишечнике микробы и бактерии синтезируют витамины, превращают продукты питания в полезные сахара и полисахариды и воюют с проникающими по пищеводу чужими микробами.

Мы полностью зависим от бактерий, получая из воздуха азот и преобразуя его в полезные для нас нуклеотиды и аминокислоты. Это огромный самоотверженный труд. Как отмечают Маргулис и Саган, чтобы сделать то же самое промышленными методами (как при производстве удобрений), пришлось бы нагревать исходные материалы до 500 градусов Цельсия и подвергать их давлению, в 300 раз превышающему нормальное. Бактерии делают то же самое без лишней суеты, и слава богу, ибо ни одно крупное живое существо не могло бы существовать без получаемого благодаря им азота. Но, самое главное, микроорганизмы продолжают снабжать нас воздухом, которым мы дышим, поддерживая постоянный состав атмосферы. Микроорганизмы, включая современные разновидности цианобактерий, доставляют планете большую часть пригодного для дыхания кислорода. Водоросли и другие крошечные организмы, пускающие в море пузыри, ежегодно выдыхают около 150 млрд тонн этого вещества.

И они поразительно плодовиты. Самые неистовые из них могут производить на свет новое поколение менее чем за 10 минут; Clostridiumperfringens, неприятное микроскопическое существо, вызывающее газовую гангрену, репродуцируется за 9 минут и тут же начинает делиться снова. При таких темпах одна бактерия теоретически могла бы за 2 дня произвести на свет больше отпрысков, чем насчитывается протонов во Вселенной. «При наличии достаточного количества питательных веществ одна бактериальная клетка может произвести 280 000 млрд особей за один‑единственный день», – утверждает бельгийский биохимик, нобелевский лауреат Кристиан де Дюв. За то же время человеческая клетка может разделиться всего лишь раз.

Примерно раз в миллион делений они производят мутанта. Обычно для мутанта это несчастье – ибо для живого существа изменения всегда опасны, но время от времени новая бактерия неожиданно наделяется каким‑нибудь преимуществом, таким, как способность избегать удара антибиотиков или не реагировать на него. Эта способность эволюционировать влечет за собой другое, еще более страшное преимущество. Бактерии делятся информацией. Любая бактерия может взять у любой другой часть генетического кода. По выражению Маргулиса и Сагана, все бактерии, по существу, плавают в одном генном пруду, общем генофонде. Любые приспособительные изменения, происходящие в одной части мира бактерий, могут распространиться на другую. Вроде того, как если бы человек позаимствовал у насекомых генетический код выращивания крыльев или хождения по потолку. Это означает, что в генетическом смысле бактерии стали единым суперорганизмом – незаметным, рассеянным, но непобедимым.

Они охотно питаются почти всем, что вы проливаете или стряхиваете. Дайте им всего каплю жидкости, и они, возникнув словно из ничего, станут в ней кишеть. Они охотно поедают дерево, обойный клей, металлы в засохшей краске. В Австралии ученые обнаружили микробы Thiobacillus concretivorans, которые питались концентрированной серной кислотой, способной растворять металл, и они не могут без нее жить. Вид Micrococcus radiophilus счастливо обитает в емкостях с отходами ядерных реакторов, объедаясь плутонием и чем‑то там еще. Некоторые бактерии разрушают химические вещества, не извлекая, насколько известно, никакой пользы для себя.

Их обнаружили в кипящих грязевых котлах и в озерах едкого натра, в глубине горных пород, на морском дне, в скрытых озерцах ледяной воды в долинах Мак‑Мердо в Антарктиде и на 11‑километровой глубине в Тихом океане, где давление в тысячу раз больше, чем на поверхности, – это все равно что быть раздавленными под 50 аэробусами. Некоторые из них, кажется, практически неразрушимы. Согласно журналу «Экономист» микроб Deinococcus radiodurans «почти невосприимчив к радиоактивности». Разрушьте его ДНК облучением, и отдельные части тут же восстановятся, «подобно оторванным конечностям оживающего чудовища из фильма ужасов».

Пожалуй, самым удивительным примером выживания служат бактерии‑стрептококки, колонию которых извлекли из загерметизированного объектива фотоаппарата, простоявшего 2 года на Луне, и она оказалась жизнеспособна. Словом, имеется мало таких сред, для жизни в которых бактерии не подготовлены. «Теперь при опускании зондов в скважины на дне океана с такой температурой, что начинают плавиться приборы, обнаруживается, что даже там есть бактерии», – говорила мне Виктория Беннетт.

В 1920‑х годах двое ученых Чикагского университета, Эдсон Бастин и Фрэнк Грир, сообщили, что выделили из нефтяных скважин штаммы бактерий, обитающих на глубине 600 метров. Это заявление сразу было отвергнуто как совершенно нелепое – ничто не может жить на глубине 600 метров, – и на протяжении 50 лет считалось, что их пробы были загрязнены микробами с поверхности. Теперь мы знаем, что в глубине Земли обитает масса микробов, многие из которых не имеют абсолютно ничего общего с традиционным органическим миром. Они питаются горными породами или скорее находящимися в них веществами – железом, серой, марганцем и т. п. И дышат они тоже странными вещами – железом, хромом, кобальтом и даже ураном. Такие процессы могли бы играть важную роль в обогащении пород золотом, медью и другими ценными металлами, а возможно, и в формировании залежей нефти и природного газа. Высказывалось даже предположение, что эта их неустанная трапеза и создала земную кору.

Некоторые ученые ныне считают, что у нас под ногами может жить до 200 триллионов тонн бактерий, образующих так называемые подповерхностные литоавтотрофные микробные экосистемы, сокращенно SLiME. Томас Голд из Корнелльского университета подсчитал, что если достать все бактерии из глубины Земли и вывалить их на поверхность, то они покроют планету слоем толщиной 1,5 метра. Если его подсчеты верны, то под Землей жизни может оказаться куда больше, чем на поверхности.

В глубине микробы уменьшаются в размерах и становятся страшно инертными. Самые активные из них могут делиться не чаще, чем раз в столетие, некоторые, возможно, не чаще, чем раз в 500 лет. Как пишет журнал «Экономист», «похоже, ключ к долгой жизни в том, чтобы не слишком много работать». Когда обстоятельства принимают действительно крутой оборот, бактерии готовы заглушить все системы и ждать лучших времен. В 1997 году в музее Тронхейма в Норвегии ученые успешно активизировали споры возбудителя сибирской язвы, находившиеся в состоянии покоя восемьдесят лет. Другие микроорганизмы вернулись к жизни после открытия консервной банки с мясом возрастом 118 лет и бутылки пива, которой было 166 лет. В 1996 году ученые Российской академии наук заявили, что оживили бактерии, пребывавшие в вечной мерзлоте Сибири 3 млн лет. Но рекордом долговечности пока что является, как утверждали в 2000 году Рассел Фриланд с коллегами из Вестчестерского университета в Пенсильвании, оживленная ими 250‑миллионно‑летняя бактерия, названная Bacilluspermians, которая была погребена в соляных залежах на глубине 600 метров в Карлсбаде, штат Нью‑Мексико. Если так, то этот микроб старше материков.

Сообщение было встречено с понятным сомнением. Многие биохимики настаивали, что за такой период компоненты микроба деградировали бы до полной непригодности, если только бактерия время от времени не пробуждалась. Однако, если бактерия время от времени действительно двигалась, не было подходящего внутреннего источника энергии, которого бы хватило на такой длительный срок. Самые сомневающиеся ученые высказывали мысль, что образец мог быть загрязнен, если не в ходе исследования, то, возможно, еще будучи захороненным. В 2001 году группа ученых Тель‑Авивского университета доказывала, что В. permians почти идентична роду современных бактерий Bacillus marismortui, обнаруженных в Мертвом море. Отличались только две генетические последовательности, да и те лишь незначительно.

«Должны ли мы считать, – писали израильские исследователи, – что за 250 млн лет В. permians накопила столько же генетических отличий, сколько можно получить в лаборатории за 3–7 дней?» Фриланд ответил предположением, что «в лаборатории бактерии эволюционируют быстрее, чем в природе».

Может быть[288].

Поразительно, что даже в космический век в большинстве школьных учебников живой мир делился всего на две категории – растительный и животный. Микроорганизмы почти не принимаются в расчет. Амебы и подобные им одноклеточные организмы считаются простейшими животными, а водоросли – простейшими растениями. Бактерии обычно валят в одну кучу с растениями, хотя каждому было известно, что они к ним не относятся. Еще в конце девятнадцатого века немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель[289]высказывал мысль, что бактерии заслуживают помещения в отдельное царство, которое он назвал «монера», но эта идея не пользовалась расположением биологов до 1960‑х годов, да и потом к ней обращались лишь немногие. (Замечу, что мой надежный настольный словарь «Америкэн Херитидж» 1969 года издания не знает этого термина).

Многие другие организмы тоже плохо укладываются в традиционную классификацию. Грибы, класс, включающий собственно грибы, плесени, дрожжи и грибы‑дождевики, почти всегда считались объектами ботаники, хотя фактически почти ничто в них – ни то, как они размножаются и дышат, ни процесс их формирования – не похоже на то, как это бывает в растительном мире. В структурном отношении они имеют больше общего с животными, в том смысле, что строят свои клетки из хитина, вещества, которое придает им характерную текстуру. То же вещество используется в образовании панцирей насекомых и когтей млекопитающих, хотя в жуке‑олене оно не такое вкусное, как в трюфелях. Прежде всего, в отличие от всех растений грибам не свойствен фотосинтез, так что у них нет хлорофилла, и потому они не зеленые. Вместо этого они растут непосредственно на источнике пищи, которая может быть почти чем угодно. Грибы будут выедать серу из бетонной стены или отмирающие ткани у вас между пальцами ног – ни того, ни другого растения никогда делать не станут. Чуть ли не единственное их сходство с растениями состоит в том, что они пускают корни.

Еще труднее поддавалась классификации своеобразная группа организмов, официально называемых миксомицетами, но больше известных как слизевики. Это не слишком ясное и яркое название вряд ли в полной мере отражает всю необъяснимость этих созданий. Гораздо живее звучал бы например такой термин: «блуждающая самоактивизирующаяся протоплазма» – он не так похож на то, что вы находите в глубине засоренной канализационной трубы, и почти наверняка принес бы этим необычным существам более весомую долю заслуженного внимания, потому что слизевики, несомненно, относятся к числу самых интересных организмов в природе. В благоприятных условиях они существуют как одноклеточные особи, во многом похожие на амеб. Но когда наступают тяжелые времена, они сползаются в место сбора и почти чудом становятся слизевиком. Слизевик далеко не блещет красотой и передвигается не слишком далеко – обычно всего лишь снизу кучи гниющих листьев наверх, где чуть просторнее, однако миллионы лет это, возможно, было самым ловким трюком во Вселенной.

Но этим дело не кончается. Перебравшись в более подходящее место, слизевик снова меняет свою внешность, принимая форму растения. Вследствие какого‑то удивительного упорядоченного процесса клетки реорганизуются подобно музыкантам маленького марширующего оркестра, образуют стебель, наверху которого формируется луковица, известная как плодоносящее тело. Внутри нее находятся миллионы спор, которые в подходящий момент разносятся по ветру, чтобы стать одноклеточными организмами и начать процесс заново.

Многие годы зоологи относили слизевиков к простейшим животным, а микологи считали их грибами, хотя большинству исследователей было очевидно, что они не принадлежат ни к тем, ни к другим. Когда же пришло время генетических исследований, люди в лабораторных халатах с удивлением обнаружили, что слизевики настолько уникальны и необычны, что не имеют в природе никаких аналогов и порой даже резко отличаются друг от друга.

В 1969 году, пытаясь навести какой‑то порядок в обрастающей несоответствиями классификации, эколог из Корнелльского университета Р. Х. Уиттакер опубликовал в журнале Science предложение поделить живые организмы на 5 основных ветвей – известных как царства, – названных Animalia, Plantae, Fungi, Protista и Monera [290]. Protista было видоизменением более раннего термина, Protoctista, предложенного столетием раньше шотландским биологом Джоном Хоггом и предназначенного для определения всех организмов, не являвшихся ни растениями, ни животными.

Хотя новое построение Уиттакера было значительным улучшением, Protista оставались недостаточно определенными. Некоторые систематизаторы зарезервировали этот термин для крупных одноклеточных организмов‑эукариот, но другие рассматривали его как своего рода ящик для разного хлама, помещая туда все, что больше никуда не укладывалось. Сюда относили (в зависимости от текста, в который вы заглядывали) слизевиков, амеб и даже, среди многого другого, морские водоросли. По одному из подсчетов здесь обреталось аж 200 тысяч различных видов организмов. Поистине горы хлама.

По иронии судьбы, как раз когда Уиттакерова классификация из пяти царств начинала пробивать себе путь в учебники, один скромный научный сотрудник Иллинойсского университета нащупывал путь к открытию, которое поставит все под вопрос. Его звали Карл Воуз, и начиная с середины 1960‑х годов – или примерно с того времени, как появилась такая возможность, – он спокойно изучал генетические последовательности бактерий. Раньше это было чрезвычайно трудоемким занятием. Работа с единственной бактерией вполне могла занять целый год. Тогда, по словам Воуза, было известно лишь около 500 видов бактерий, что меньше числа видов у вас во рту. Сегодня это число примерно в 10 раз больше, хотя оно все еще много меньше, чем 26 900 видов водорослей, 70 000 видов грибов и 30 800 видов амеб и других родственных организмов, чьи жизнеописания заполняют анналы биологии.

Общее число бактерий было невелико не из‑за отсутствия интереса. Бактерии иногда страшно трудно выделить и исследовать. Только один процент из них будет расти на питательной среде. Принимая во внимание, как необыкновенно легко они приспособляются в естественных условиях, странно, что единственным местом, где они не желают жить, похоже, является чашка Петри. Уложите их на слой агар‑агара, ублажайте их чем угодно, но большинство будет просто лежать, отвергая любые побуждения к росту. Всякая бактерия, процветающая в лаборатории, по определению является отклонением от нормы, и тем не менее почти исключительно такие организмы изучаются микробиологами. По словам Воуза, это все равно что «изучать животных, посещая зоопарки».

Впрочем, гены дали возможность Воузу взглянуть на микроорганизмы под другим углом. В ходе исследования Воузу стало ясно, что в мире микробов различия куда существеннее, чем предполагали. Множество малых организмов, которые выглядели и вели себя как бактерии, на самом деле были чем‑то совсем другим – ответвившимся от бактерий очень давно. Воуз назвал эти существа архебактериями, а позднее, сокращенно, – археями.

Надо сказать, что свойства, отличающие архей от бактерий, не из тех, которые заставляют учащаться пульс у кого‑нибудь, кроме биологов. Это большей частью различия в липидах и отсутствие некоего вещества, называемого пептидогликаном. Но на деле они составляют совсем иной мир. Археи отличаются от бактерий больше, чем мы с вами, от крабов и пауков. Воуз в одиночку открыл никем не предполагавшееся разделение живых организмов, столь фундаментальное, что оно оказалось выше уровня царств, находившихся у самого корня Всемирного Древа жизни, как иногда возвышенно называют классификацию всего живого.

В 1976 году он всполошил мир – или по крайней мере ту небольшую часть его, которая обратила на это внимание, – перерисовав Древо жизни, которое теперь вместо 5 главных подразделений включало 23. Он сгруппировал их в 3 основных категории: бактерии, археи и эукарии, которые получили название доменов или надцарств. Новая классификация сводилась к следующему:

– бактерии: цианобактерии, пурпурные бактерии, грамположительные бактерии, зеленые несерные бактерии, флавобактерии и термотогалы (thermotogales);

– археи: галофильные археи, метаносарцины (methanosarcina), метанобактерии, метанококки, термоселеры (thermoceler), термопротеи (thermoproteus) и пиродиктиумы (pyrodictium);

– эукарии: дипломонадиды, микроспориды, трихомонады, жгутиковые, слизевики, ресничные, растения, грибы и животные[291].

Новая классификация Воуза не завоевала биологический мир. Некоторые отвергли его систему как отдающую слишком большой перевес микробному миру. Многие просто ее не заметили. Воуз, по словам Фрэнсис Эшкрофт, «был горько разочарован». Но его новая система стала понемногу находить благодатную почву среди микробиологов. Ботаники и зоологи значительно медленнее признавали ее достоинства. Нетрудно понять почему. В модели Воуза мирам ботаники и зоологии отводится лишь несколько прутиков на самой крайней ветви эукариотного ствола. Все остальное принадлежит одноклеточным.

«Эти люди научены классифицировать в масштабах крупных морфологических сходств и различий, – говорил Воуз инетрвьюеру в 1996 году. – Многим из них трудно освоиться с мыслью, что то же самое можно делать на уровне молекулярных последовательностей». Словом, если они не могут увидеть разницу глазом, то им это не по нраву. Посему они продолжали придерживаться более привычной классификации из 5 царств, о которой Воуз, будучи в добром настроении, говорил, что от нее «мало пользы», а в остальное время называл «явно вводящей в заблуждение». «Биология, как до нее физика, – писал Воуз, – достигла уровня, когда представляющие интерес объекты и их взаимодействие часто нельзя постичь путем непосредственного наблюдения».

В 1998 году виднейший и убеленный сединами гарвардский зоолог Эрнст Майр (которому тогда шел девяносто четвертый год, а ко времени моей работы над книгой он приближается к ста, и все еще бодр и крепок) еще больше накалил страсти, заявив, что должно быть всего два основных подразделения живых организмов – он назвал их «империями». В работе, опубликованной в «Трудах Национальной академии наук», Майр утверждал, что выводы Воуза интересны, но в конечном счете неверны, отмечая что «Воуз по образованию не биолог и, вполне естественно, не обладает обширными познаниями касательно основ классификации». Это уже близко к тому, что один маститый ученый утверждает, что другой не знает, о чем говорит.

Детали критических замечаний Майра носят в основном технический характер – среди многого прочего они касаются вопросов полового размножения (мейоза), кладификации (выделения таксонов) по Хеннигану и спорных интерпретаций генома Methanobacterium thermoautrophicum, но, по существу, критика сводится к тому, что классификация Воуза нарушает равновесие Древа жизни. Царство бактерий, отмечает Майр, состоит не более чем из нескольких тысяч видов, а архей – всего из 175 получивших название разновидностей; возможно, откроют еще несколько тысяч – «но вряд ли более того». По сравнению с ними царство эукариот, то есть сложных организмов с клетками, содержащими ядро, вроде нас, уже насчитывает миллионы видов. Во имя «принципа равновесия» Майр выступает за объединение простых микроорганизмов в одну категорию – прокариот, и помещение остальных, более сложных и «высокоразвитых», в империю эукариот, которая будет с ней на равных. Иначе говоря, он выступает за то, чтобы оставить все в основном как есть. Это различие между простыми и сложными клетками и «есть тот великий раздел в мире живых существ».

Если классификация Воуза чему‑то нас учит, так это тому, что живой мир многообразен и большая часть этого многообразия принадлежит малым, одноклеточным и неведомым существам. Для людей естественно рассматривать эволюцию как длинную, никогда не прекращающуюся цепь усовершенствований, направленную в сторону крупных и сложных форм, – словом, в нашу с вами сторону. Мы себе льстим. Подлинное многообразие эволюции заключено в мире малых масштабов. Мы, крупные существа, всего лишь счастливая случайность, интересная побочная ветвь. Из тех 23 главных подразделений живого мира только 3 – растения, животные и грибы – достаточно велики, чтобы разглядеть их невооруженным глазом, и даже они включают виды микроскопических размеров. В самом деле, согласно Воузу если суммировать всю биомассу планеты – все живое, включая растения, микробы, составят по крайней мере 80 %, а то и больше. Мир принадлежит очень малым – и очень давно.

Тогда зачем, рано или поздно непременно спросите вы, микробам так часто хочется причинить нам вред? Какое удовольствие микробу от того, что у вас лихорадка, или озноб, или вы обезображены язвами, более того, умерли? Ведь в конечном счете мертвый хозяин вряд ли будет долго проявлять гостеприимство.

Во‑первых, не следует забывать, что большинство микроорганизмов нейтральны и даже полезны для здоровья человека. Самый заразный микроорганизм на Земле – бактерия, носящая название вольбахия, не причиняет людям – а по существу, всем другим позвоночным – никакого вреда, но, если вы креветка, или червяк, или плодовая мушка, вы пожалеете, что появились на свет[292]. Согласно журналу National Geographic, в целом примерно лишь один микроб из тысячи является патогенным для людей; хотя зная проявления некоторых из них, нас можно простить за то, что мы и это считаем вполне достаточным. Даже если большинство микробов к нам милосердны, они все еще остаются убийцей № 3 в западном мире, и, хотя многие из них не убивают нас, мы все же глубоко сожалеем, что они существуют.

Заболевание хозяина дает микробам определенные преимущества. Симптомы заболевания часто помогают распространению болезни. Рвота, чиханье и понос – отличные способы покинуть одного хозяина и получить жилье и питание в другом. Самый эффективный способ из всех существующих – заручиться помощью подвижной третьей стороны. Заразные микроорганизмы очень любят комаров, потому что комариный укус доставляет их прямо в кровоток, где они могут взяться за дело еще до того, как защитные механизмы жертвы раскусят, кто нанес удар. Вот почему так много опасных заболеваний – малярия, желтая лихорадка, лихорадка денге, энцефалит и около сотни других не столь известных, но подчас свирепых болезней – начинаются с комариного укуса. По счастливой для нас случайности вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), болезнетворное начало СПИДа, не фигурирует среди них, по крайней мере пока – вирусные частицы, которые высасывает комар во время своих странствий, разрушаются в ходе его собственного обмена веществ. Настоящая беда придет, если в результате мутации вирус найдет способ обойти это препятствие[293].

Однако было бы ошибкой подходить к этому вопросу, излишне полагаясь на логику, потому что микроорганизмы явно не принадлежат к расчетливым существам. Им безразлично, что они делают с вами, так же как и вас не волнует, какие бедствия несете им вы, миллионами истребляя их мылом или дезодорантами. Ваше здоровье важно для патогенных микробов лишь в одном случае: когда они, перестаравшись, убивают вас насмерть. Если они уничтожат вас до того, как переселятся, то вполне могут умереть сами. История, отмечает Джаред Даймонд[294], изобилует примерами болезней, которые «когда‑то вызывали ужасающие эпидемии, а потом исчезали также непостижимо, как появлялись». Он приводит пример тяжелой, но, к счастью, скоротечной английской потовой лихорадки, свирепствовавшей с 1485 по 1552 год, убившей, прежде чем сгореть самой, десятки тысяч людей[295]. Излишнее рвение не идет на благо заразному микроорганизму.

Заболевание в значительной мере возникает не из‑за того, что сделал с вами микроорганизм, а из‑за того, что пытается сделать с ним ваш организм. Стремясь избавиться от патогенов, иммунная система иногда уничтожает клетки или повреждает важные ткани, так что часто, когда вы плохо себя чувствуете, это реакция не на патогены, а на вашу собственную иммунную систему. Во всяком случае, плохое самочувствие – это вполне разумная реакция на инфекцию. Заболевшие ложатся в постель, тем самым представляя меньше опасности для более широкого круга людей.

Из‑за того, что существует так много вещей, потенциально способных причинить вам вред, ваш организм содержит множество разновидностей защитных белых кровяных телец – всего где‑то около десяти миллионов типов. Каждый из них предназначен для распознавания и уничтожения конкретного вида посягателей на ваше здоровье. Было бы недопустимым расточительством содержать десять миллионов отдельных постоянных армий, так что каждая разновидность белых кровяных телец держит в боевой готовности только несколько разведчиков. Когда в организм вторгается болезнетворный агент – называемый антигеном, – соответствующие разведчики распознают напавшего и обращаются за подкреплениями нужного вида. Пока ваш организм создает эти силы, вы, скорее всего, чувствуете себя отвратительно. Выздоровление начинается, когда войска наконец вступают в бой.

Белые кровяные тельца безжалостны и будут преследовать и уничтожать патогены всех до последнего. Чтобы избежать полного истребления, нападающие выработали два основных приема. Они либо наносят быстрый удар и переходят к новому хозяину, как при обычных инфекционных заболеваниях, вроде гриппа, либо маскируются, так что белым тельцам не удается их выследить, как в случае с ВИЧ, вирусом‑возбудителем СПИДа, который может много лет, не причиняя вреда, таиться в ядре клетки, прежде чем начнет действовать.

Одна из странностей инфекционных заболеваний состоит в том, что микробы, обычно абсолютно безобидные, порой могут попасть не в те части тела и, по выражению доктора Брайена Марша, инфекциониста медицинского центра Дартмут‑Хичкок в городе Ливан, штат Нью‑Гемпшир, «словно сходят с ума». «Это постоянно случается во время автомобильных катастроф, когда у пострадавших бывают повреждены внутренние органы. Микробы, обычно неопасные во внутренних органах, попадают в другие части тела, например в кровеносный сосуд, и производят ужасные опустошения».

В настоящее время самой страшной, самой трудно контролируемой болезнью, вызываемой бактериями, является заболевание под названием некротизирующий фасциит, при котором бактерии, по существу, съедают жертву изнутри наружу, пожирая внутренние ткани и оставляя за собой ядовитую мякоть. Заболевшие часто приходят с незначительными жалобами – как правило, на сыпь и жар, – но затем наступает резкое ухудшение. При вскрытии часто обнаруживается, что они просто съедены. Единственным способом лечения служит «радикальное хирургическое иссечение» – удаление всей пораженной области. Семьдесят процентов жертв погибают; многие из выживших остаются страшно обезображенными. Носителями инфекции является семейство бактерий, называемых стрептококками группы А, которые обычно вызывают не более чем острый фарингит. Очень редко некоторые из них по неизвестным причинам проникают сквозь слизистую гортани и попадают в собственно ткани, где учиняют настоящее опустошение. Они совершенно не поддаются антибиотикам. В Соединенных Штатах имеет место до тысячи таких случаев в год, и никто не может сказать, что положение не станет хуже.

Точно так же бывает с менингитом. По крайней мере 10 % молодежи и, возможно, 30 % подростков являются носителями смертоносной менингококковой бациллы, но она довольно безобидно обитает в гортани. Только изредка – у одного юноши или девушки из 100 тысяч – она попадает в кровеносные сосуды и вызывает по‑настоящему серьезное заболевание. В худших случаях смерть может наступить через 12 часов. Это ужасающе быстро. «Может случиться, что за завтраком человек абсолютно здоров, а к вечеру уже мертв», – говорит Марш.

Мы бы много успешнее боролись с бактериями, если бы не так расточительно пользовались лучшим средством борьбы с ними – антибиотиками. Как ни удивительно, но, по одной из оценок, около 70 % антибиотиков в развитых странах скармливается сельскохозяйственным животным, обычно с кормом, просто для ускорения роста или в профилактических целях. Такое применение предоставляет бактериям блестящую возможность развивать сопротивляемость к лекарствам. И они с радостью ухватились за эту возможность.

В 1952 году пенициллин был настолько эффективен против всех штаммов стафилококковых бактерий, что в начале 1960‑х годов руководитель ведомства здравоохранения США Уильям Стюарт уверенно заявил: «Пришло время закрыть книгу инфекционных заболеваний. Мы в Соединенных Штатах в основном ликвидировали инфекции». Однако даже в то время, когда он это говорил, около 90 % тех самых бактерий, о которых шла речь, уже находились в процессе выработки устойчивости к пенициллину. Скоро один из новых штаммов, названный Staphylococcus aureus, стойкий к метициллину, стали обнаруживать в больницах. Эффективным против него оставался единственный антибиотик – ваномицин, но в 1997 году одна из больниц в Токио сообщила о появлении штамма, который не поддавался даже ему. За несколько месяцев он распространился еще на шесть японских больниц. Микробы повсюду начали снова выигрывать войну: только в американских больницах от полученных там инфекций ежегодно погибает около четырнадцати тысяч человек. На страницах журнала «Нью‑Йоркер» Джеймс Суровицки[296]как‑то отметил, что, имея выбор между разработкой антибиотиков, которые будут приниматься ежедневно в течение двух недель, и антидепрессантами, которые будут приниматься ежедневно всю жизнь, фармацевтические компании, естественно, выбирают последнее. Хотя кое‑какие антибиотики стали чуть сильнее, фармацевтическая промышленность с 1970‑х годов не дала нам никаких принципиально новых антибиотиков.

Наша беспечность еще более вызывает тревогу после того, как было открыто, что многие другие болезни могут иметь бактериальное происхождение. Такие открытия начались в 1983 году, когда врач Барри Маршалл из Перта, штат Западная Австралия, обнаружил, что многие случаи рака желудка и большинство язв желудка вызываются бактерией Helicobacter pylori. И, хотя его открытие было легко проверить, такая точка зрения была настолько неожиданной, что прежде чем она получила общее признание, прошло больше десяти лет. Американский национальный институт здравоохранения, к примеру, официально не одобрял эту идею до 1994 года. «Сотни, а то и тысячи, должно быть, умерли от язвы, чего могло бы не быть», – говорил в 1999 году Маршалл репортеру журнала «Форбс»[297].

Проведенные с тех пор дальнейшие исследования показали, что микробный компонент присутствует или вполне может играть роль при множестве других заболеваний – при болезнях сердца, астме, артрите, рассеянном склерозе, нескольких видах психических расстройств, многих видах рака и даже, как пишут (в журнале Science), при ожирении. Возможно, недалек тот день, когда нам позарез понадобится эффективный антибиотик, а его не окажется.

Возможно, некоторым утешением станет тот факт, что и сами бактерии могут заболеть. Они иногда заражаются бактериофагами (или просто фагами), разновидностью вирусов. Вирус – это необычный и неприятный организм, по незабываемому выражению нобелевского лауреата Питера Медавара, «частица нуклеиновой кислоты, завернутая в плохие новости». Вирусы меньше и примитивнее бактерий и сами по себе не являются живыми. Будучи изолированными, они инертны и безобидны. Но введите их в подходящего хозяина, и они бурно принимаются за дело – начинают жить. Известно около 5000 видов вирусов и многие сотни вызываемых ими болезней – от гриппа и обычной простуды до самых неприятных: оспы, бешенства, желтой лихорадки, эболы, полиомиелита и СПИДа.

Вирусы процветают, захватывая управление живыми клетками и используя их для создания новых вирусов. Они в бешеном темпе размножаются, а затем вырываются наружу в поисках новых клеток для вторжения. Не будучи сами живыми организмами, они могут позволить себе быть крайне примитивными. Многие из них, включая ВИЧ, имеют десяток генов, а то и меньше, тогда как простейшей бактерии требуется несколько тысяч. Кроме того, они очень малы, настолько малы, что их невозможно увидеть в обычный микроскоп. Лишь в 1943 году благодаря электронному микроскопу ученые впервые взглянули на них. Но ущерб причинить они могут громадный. Только в XX столетии оспа унесла жизни около 300 млн человек.

Они также обладают пугающей способностью врываться в мир в новом неожиданном виде, а затем исчезать так же внезапно, как появились. В 1916 году в одном таком случае жители Европы и Америки стали подвергаться странной сонной болезни, получившей известность как летаргический энцефалит. Жертвы засыпали и не просыпались. Их можно было без особого труда разбудить, чтобы поесть и сходить в туалет, они разумно отвечали на вопросы – понимали, кто они и где находятся, хотя постоянно оставались апатичными. Однако, как только их оставляли в покое, они сразу погружались в глубокий сон и находились в таком состоянии, пока их не трогали. Некоторые, прежде чем умереть, пребывали в этом состоянии месяцами. Лишь очень немногие выжили и восстановили сознание, но не прежнюю бодрость. Они находились в состоянии глубокой апатии, «подобно потухшим вулканам», по словам одного из врачей. За десять лет болезнь унесла около 5 млн человек, а затем тихо ушла. Она не привлекла продолжительного внимания, потому что тем временем по миру прокатилась еще более страшная эпидемия – фактически самая страшная в истории.

Иногда ее называют эпидемией «испанки», и она была ужасной. В Первую мировую войну за четыре года погиб 21 млн человек; испанка унесла столько же за первые четыре месяца. Почти 80 % американских потерь в I мировую войну были результатом не огня противника, а инфлюэнцы. В некоторых подразделениях уровень смертности достигал 80 %.

Испанка возникла весной 1918 года как обычный, не смертельный грипп, но каким‑то образом в последующие месяцы – никто не знает, как и где, – мутировала в нечто более серьезное. У пятой части жертв были лишь легкие симптомы, но остальные болели тяжело, и многие умерли. Некоторые погибали за считанные часы; другие держались несколько дней.

В Соединенных Штатах первые летальные исходы были отмечены среди моряков в Бостоне в конце августа 1918 года, но эпидемия быстро распространилась на все районы страны. Закрылись школы, развлекательные заведения, люди везде носили маски. Но это слабо помогало. С осени 1918 года и до весны следующего в Америке от гриппа умерли 548 452 человека, в Англии – 220 тысяч, сопоставимые потери наблюдались во Франции и Германии. Никто не знает мировых потерь, поскольку сведения о ситуации в третьем мире были зачастую очень скудными. Число погибших наверняка было не менее 20 млн, но более вероятно, что оно достигало 50 млн. А по некоторым оценкам, общие потери в мире были на уровне 100 млн человек.

Пытаясь получить вакцину, медицинские власти проводили эксперименты над добровольцами в военной тюрьме на Оленьем острове в Бостонском заливе. Заключенным обещали помилование, если те выживут после серии испытаний. Испытания были суровыми, если не сказать больше. Сначала подопытным делали инъекцию вытяжки из зараженной легочной ткани умершего, затем опрыскивали зараженными аэрозолями глаза, нос и рот. Если они еще не поддавались, то им смазывали гортань выделениями, взятыми непосредственно у больных и умирающих. Когда ничто не действовало, их сажали с открытым ртом рядом с приподнятым на подушках тяжелым больным, заставляя его кашлять в лицо испытуемому.

Из 300 – поразительно число – добровольцев врачи выбрали для испытаний 62 человека. Никто не заразился гриппом – ни один. Единственным заболевшим оказался палатный врач, который скоро умер. Возможное объяснение состоит в том, что эпидемия задела эту тюрьму несколькими неделями раньше, и добровольцы, которые все перенесли этот визит, приобрели естественный иммунитет.

Многое относительно эпидемии гриппа 1918 года не вполне ясно или вовсе непонятно. Одна из тайн – каким образом она разразилась внезапно, повсюду, в местах, разделенных океанами, горными хребтами и другими естественными препятствиями. Вне организма хозяина вирус живет не более нескольких часов. Как же он смог появиться в Мадриде, Бомбее и Филадельфии в одну и ту же неделю?

Возможно, ответ заключается в том, что он инкубировался и разносился людьми, у которых были лишь незначительные симптомы или их совсем не было. Даже при обычных вспышках гриппа около 10 % людей в любом коллективе переносят заболевание, не подозревая об этом, потому что не ощущают никаких симптомов. А поскольку они продолжают вращаться среди других, то служат весьма активными распространителями инфекции.

Этим можно объяснить широкое распространение эпидемии, но не то, как ей удалось затаиться на несколько месяцев, прежде чем разразиться повсюду так бурно и почти одновременно. Еще более загадочно то, что самой опустошительной она оказалась среди людей в расцвете лет. Грипп обычно тяжелее всего переносят малолетние дети и пожилые люди, но в 1918 году смертность от эпидемии значительно преобладала среди двадцати‑, тридцатилетних. Пожилые люди, возможно, приобрели сопротивляемость благодаря предыдущим заражениям тем же штаммом, но тогда почему болезнь пощадила самых юных? И все же самая большая загадка – почему грипп 1918 года имел такую чудовищную летальность, какой не наблюдалось во время предыдущих эпидемий? До сих пор мы не имеем об этом никакого представления.

Время от времени отдельные штаммы вируса возвращаются. Неприятный «русский вирус», известный как H1N1, вызвал серьезные вспышки заболевания в 1933 году затем в 1950‑х годах и снова в 1970‑х. Где он находился в промежутках, неясно. Одно из предположений сводится к тому, что вирусы скрываются незамеченными в популяциях диких животных, прежде чем испытать свою силу на новых поколениях людей. Никто не может исключить возможность того, что когда‑нибудь «испанка» снова поднимет голову[298].

А если не она, то могут появиться другие. Новые ужасные вирусы возникают постоянно. Лихорадки эбола, ласская и марбургская – все они вспыхивали и угасали, но никто не может сказать, что они не мутируют тихо где‑то вдали и не выжидают новую удобную возможность снова разразиться катастрофой. Теперь очевидно, что и СПИД бытовал среди нас дольше, чем кто‑либо первоначально предполагал. Исследователи в Манчестерской королевской лечебнице обнаружили, что у матроса, умершего от загадочного неизлечимого заболевания в 1959 году, был СПИД. Однако по неизвестным причинам болезнь практически не проявляла себя еще 20 лет.

Каким‑то чудом не свирепствуют пока другие подобные болезни. Ласская лихорадка, впервые обнаруженная в Западной Африке лишь в 1969 году, крайне заразна и плохо изучена. В 1969 году врач, изучавший ласскую лихорадку в лаборатории Йельского университета в Нью‑Хейвене, штат Коннектикут, заболел ею. Он выжил, но, что еще тревожнее, не имевший с ним прямых контактов технический сотрудник одной из соседних лабораторий также заразился и умер.

К счастью, вспышка болезни на этом остановилась, но мы не можем постоянно рассчитывать на такое везение. Наш образ жизни способствует эпидемиям. Путешествия по воздуху позволяют с поразительной легкостью разносить инфекционных возбудителей по планете. Вирус эболы может начать день, скажем, в Бенине, а закончить его в Нью‑Йорке, или в Гамбурге, или в Найроби, или во всех трех городах сразу. Это означает, что органам здравоохранения необходимо быть в курсе практически всех существующих в других местах заболеваний, однако ничего подобного пока, конечно, нет. В 1990 году проживавший в Чикаго нигериец во время поездки на родину заразился ласской лихорадкой, но симптомы не проявлялись до его возвращения в Соединенные Штаты. Он скончался в Чикагской больнице без диагноза, никто не принял особых мер предосторожности при его лечении и не догадывался, что это одна из самых смертельных и заразных болезней на планете. Чудом больше никто не заболел. В следующий раз может так не повезти.

И на этой отрезвляющей ноте нам пора вернуться к миру видимых глазу живых существ.

Date: 2016-01-20; view: 336; Нарушение авторских прав