Роб Данн

Чтобы идентифицировать разнообразные организмы на основе «извлеченной» из их клеток ДНК, нам нужно прочитать эту ДНК. Ученые называют этот процесс секвенированием. Вот это уже довольно сложная штука.

Археи — это совершенно особое царство живых организмов, не менее древнее и не менее уникальное, чем сами бактерии[17]. Кроме того, Брок обнаружил, что многие виды микробов, живущих в гейзерах, — «хемотрофы», то есть они способны превращать химическую энергию гейзера в биологическую. Хемотрофы производят органическое вещество из неорганического без всякой помощи солнечного света[18]. Судя по всему, такие микробы населяли Землю задолго до того, как в ходе эволюции возник фотосинтез. Их современные сообщества должны быть похожи на сообщества самых первых на планете микроорганизмов. Именно в них «стартовали» первые в истории биосферы биохимические процессы. И вот теперь я, греясь теплом от гейзера, мог наблюдать, как они растут, образуя вокруг него хрустящую корку.

Нечто подобное уже приходило на ум и самому Хаахтеле, хотя, наряду с точными данными, он прибегал к метафорам. В 2009 г. он даже опубликовал статью о том, что на территории Финляндии в местах с пониженным разнообразием бабочек больше распространены воспалительные заболевания. В статье он поместил несколько фотографий своих любимых чешуекрылых: эльбской сенницы, снежной чернушки, двухвостой нимфалиды, полярной перламутровки, голубянки Ногеля и полудюжины других. Когда подходящая для этих видов среда обитания стала встречаться все реже, заболеваемость пошла вверх[70]. Бабочки были чуткими индикаторами того, как важна связь между людьми и дикой природой и что происходит, когда эта связь рвется. Когда мы изолируем себя от патогенов, наподобие холерного вибриона (а это тоже часть дикой природы!), это хорошо, но сегодня люди зашли чересчур далеко и отгородились не только от тех немногих действительно смертельных врагов, но и от остального биоразнообразия, включая полезные виды.

Хански, Хаахтела и фон Хертцен предположили, что нужен постоянный и полноценный контакт с разнообразными формами жизни, как в домашней обстановке, так и вне дома. Если этого нет, то иммунная система начинает вырабатывать IgE антитела в ответ на совершенно безобидные антигены, такие как продукты жизнедеятельности пылевых клещей, тараканов-прусаков, на грибы и даже на клетки собственного организма. Итак, если дети лишены полноценного контакта с «дикими» видами, регуляторный механизм их иммунной системы не может полноценно работать. Так возникают аллергии и астма, не говоря уже о многих других проблемах. В этом и состояла новая захватывающая гипотеза, которую, впрочем, еще только предстояло проверить на практике.

Чем яростнее нападение, тем выше темпы эволюции. Насекомые эволюционируют быстрее, чем мы можем понять, как это происходит, не говоря уже о противодействии. И это повторяется раз за разом, особенно с теми видами, против которых мы бросаем все свои силы, такими как таракан-прусак (Blattella germanica).

Сделайте вдох, глубокий вдох. Вдыхаемый кислород поступает в альвеолы, лежащие в глубине ваших легких. С каждым вдохом вместе с кислородом в ваши легкие попадают представители сотен или даже тысяч видов. Присядьте. Вас окружает целый «зоопарк» из парящих, ползающих, прыгающих видов. В своем доме мы никогда не бываем одни.

Болезнетворные бактерии в биопленках относятся к роду Mycobacterium. Во многих отношениях они не похожи на другие водные патогены, такие как холерный вибрион. Человеческий организм не является для них естественной средой обитания. Это типичные обитатели водопроводных труб, которые, в отличие от обычных патогенных микробов, приносят вред только тогда, когда некстати (с точки зрения их благополучия) оказываются в легких человека. Среди них микобактерии и некоторые другие патогены (такие как бактерии рода Legionella {10}), процветающие в новых местах обитания, которые мы искусственно создали в наших домах, и они вызывают проблемы, мало напоминающие те, что мы привыкли связывать с болезнетворными микробами. Причина этих проблем коренится в устройстве наших городов и жилищ.

Mycobacterium tuberculosis — возбудитель человеческого туберкулеза. В Европе и Северной Америке между 1600 и 1800 гг. от этой болезни погибал каждый пятый взрослый житель[96]. С давних времен этот микроб сопровождал человека, и не только людей современного типа, но и наших вымерших родичей и предков. Полагают, что самая опасная форма этого патогена возникла примерно в то время, когда Homo sapiens начал расселяться за пределы Африки (приблизительно тогда же появились первые настоящие дома, и люди, жившие бок о бок, стали чаще кашлять друг на друга). Вместе с человеком расселялась и туберкулезная микобактерия. Когда были приручены козы и коровы, мы передали бактерию им, и в их телах, встретившись с другой, непохожей на человеческую, иммунной системой, Mycobacterium tuberculosis эволюционировала, дав начало новым видам — Mycobacterium caprae у коз и Mycobacterium bovis у крупного рогатого скота. От нас туберкулезная микобактерия распространилась на мышей, образовав вид, сумевший перехитрить их иммунную систему. Еще одна самостоятельная форма развилась у тюленей, тоже получивших этот патоген от человека. Вместе с тюленями болезнь достигла берегов Америки и там, не позднее чем в 700 г. н. э., стала поражать американских аборигенов, у которых со временем образовалась своя специализированная форма Mycobacterium [97].

Жизнь в подземных экосистемах представляется нам не очень доступной для изучения. Чтобы исследовать ее, ученые прибегают к особым зондам, ловчим сетям и бурению скважин. И все же, по некоторым оценкам, до 40 % всей земной биомассы, всей бактериальной жизни на планете, приходится именно на эти местообитания. Сорок процентов! В некоторых местностях подземные экосистемы образуют сложные разветвленные сети, состоящие из водотоков, водоемов и слепых «карманов». В других регионах они формируют изолированные водные «острова».

Может показаться странным, что люди пьют подземную воду, не обработанную никакими антисептиками или подобными средствами. И тем не менее многие так делают. Колодезная вода крайне редко подвергается какой-либо обработке, а в таких странах, как Дания, Бельгия, Австрия и Германия, не обеззараживается даже водопроводная вода. В Вене, например, ее закачивают прямо из водоносных слоев, расположенных в подземных карстовых полостях. В Мюнхене вода поступает в водопроводную систему непосредственно из пористого водоносного слоя, расположенного в ближайшей речной долине. Естественная очистка воды благодаря живым организмам и времени — один из величайших даров природы человечеству. Чтобы она происходила, нужны большие пространства, нетронутые естественные водоразделы. И время, очень много времени. А еще — чтобы в подземные воды не попадали токсины и болезнетворные микробы. К сожалению, во многих районах люди не позволяют природе делать свое дело или загрязняют подземные воды. Наконец, не везде подземных вод достаточно для снабжения больших групп населения. В этих случаях человеку приходится применять всю свою изобретательность, чтобы получать питьевую воду из водоемов, рек и других безопасных источников. И хотя усилия людей приносят свои плоды, перед лицом природы они все же выглядят немного жалко.