3. Последний островок дикой природы в нашем доме
Если вы думаете, что в вашем жилище обитает только ваша семья, возможно, плюс еще кот или собака, такие мысли могут показаться заслуживающими внимания. Но ведь тысячелетия назад мы заселились в свои дома не одни. Крохотные сожители – насекомые и микробы – сопровождают нас с незапамятных времен. Многие из них не смогли бы жить в природе без нас и наших домов. Например, рыжий таракан. Если он хочет жить хорошо, то привязан к человеческому жилью. Похоже дело обстоит с серебристыми рыбками, которые боятся света, бытовыми клещами и сотнями тысяч микробов.
Сегодня наши жилища являются одними из немногих экосистем в мире, численность которых растет. Каждый день закладываются новые фундаменты, возводятся стены и прокладываются улицы жилых кварталов. Люди начали строить дома всего около 20 тысяч лет назад, вот почему природная среда наших жилищ все еще молода с точки зрения эволюции. Но она продолжает расти, даже в этих ограниченных стенами пространствах эволюция продолжается. В настоящее время площадь застройки оценивается в 0,5 процента поверхности планеты, не покрытой льдом, а это около 650 тысяч квадратных километров. Площадь Франции занимает примерно столько же места. И экосистемы внутри зданий продолжают разрастаться. В одном только Манхэттене площадь квартир почти в три раза превышает площадь самого острова.
Люди в западных промышленно развитых странах проводят около 22 часов в день в закрытых помещениях и зданиях. Тем не менее наши секретные соседи в офисе, гостиной и спальне до сих пор почти не изучены. Самая личная и интимная среда человека – это одно из последних неисследованных белых пятен, скрывающее неизвестное биологическое разнообразие в наших четырех стенах.
Несколько лет назад исследовательница насекомых Мишель Траутвайн из Калифорнийской академии наук вместе со своей командой занялась изучением бурной жизни пятидесяти частных домов в Северной Каролине. Только там они собрали более 10 тысяч особей 750 видов насекомых. Но еще более многочисленны микробы, которые живут просто повсюду в наших домах. Если бы мы могли их пометить разными цветами, то все, что нас окружает и до чего мы дотрагиваемся, было бы покрыто многими слоями всех цветов радуги – бактериями, грибами и другими микроорганизмами. Населена ими даже свежевымытая кухня или туалет, потому что бактерии встречаются и в моющих средствах тоже. До сих пор никто точно не знает, что кишит вокруг нас. Ведь мы не задумываемся о том, что дом может быть местом для совершения открытий биологами.
Как и в природе за пределами жилища, дикое природное многообразие в наших домах полно чудесных и привлекательных экологических ниш для микробов. Это волокна в ковре или одежде, трещины в кухонных досках или удобные поры в губках. Крохотных квартирантов привлекают влажные комнаты с климатом тропических лесов или сухие пустыни. В домах мы создаем среду обитания, которой нет в окружающей среде. Так что всегда найдется микроорганизм, который любит такие условия и захочет в них поселиться. Поэтому домашние микробные сообщества выглядят совсем по-другому, чем если бы они существовали в естественной среде.
Какие виды микроорганизмов живут с нами в домах? Что мы там выращиваем? Что это значит для нас и как мы можем обращать эти невидимые мини-народы на пользу себе?
Большое копошение: кому принадлежит власть в нашей квартире?
В каждом доме есть своего рода джунгли с огромным количеством видов – неожиданный островок видового разнообразия на ограниченной территории. До сих пор исследователи интересовались прежде всего вредителями в квартирах. Но сообщества живых организмов необходимо рассматривать в совокупности.
Самое большое разнообразие видов мы обнаруживаем, как и стоило ожидать, среди бактерий, вирусов и других микробов. В сорока домах в Северной Каролине ученые открыли более восьми тысяч видов микробов. Другая группа исследователей обнаружила сотни видов грибов, и они исследовали всего одиннадцать домов в Калифорнии.
Для науки важно не только то, какие микроорганизмы обитают вместе с нами, но и то, как они развиваются в домах. Здесь живут и борются за ограниченные пищевые ресурсы изолированные от природы популяции. Вражеские пылесосы и тапки угрожают их жизни. Выживают только самые приспособленные. Специализированные микробы часто заселяют места с экстремальными переменами микроклимата. В душевых лейках, где вода то горячая, то холодная, то совсем никакой, а также в бойлерах часто встречается бактерия Thermus aquaticus, о которой некоторые ученые думают, что ее предки могли происходить из термальных источников.
В проекте «Дикая жизнь наших домов» Роб Данн и его команда из университета штата Северная Каролина внимательно изучили под микроскопом разнообразие бактерий в девяти избранных местах в домах. Для этого охотники за микробами заглянули под кровати, развинтили душевые лейки, поскребли холодильники. Население решительно поддержало этот проект. Привлечение на общественных началах граждан-ученых, которым доставляет удовольствие участие в исследовании, называется «народная наука». К примеру, люди собрали и прислали в университет огромное количество образцов пыли с краев дверных коробок внутри и снаружи почти 1200 квартир в Соединенных Штатах, в разных климатических зонах и условиях проживания. Ученые проанализировали эти образцы на наличие микроорганизмов и связали их с географическими факторами, такими как климат и плотность населения, и условиями домохозяйства (количество комнат, домашних животных и пол жильцов). На природе мы проводим меньше времени, многие из нас живут в домах с центральной системой вентиляции, хорошо закрытыми окнами и чистыми полированными поверхностями и всегда имеют под рукой антибактериальную губку. Тысячи бактерий и грибков, с которыми мы ежедневно контактируем дома, могут повлиять на наше здоровье и благополучие. В идеале в будущем исследователи хотят минимизировать опасные виды и увеличить разнообразие полезных бактерий. Но сначала нужно выяснить, кто где живет и почему. Архитектура и физические свойства наших жилищ естественным образом влияют на то, какие микробы чувствуют себя здесь комфортно. Строительные материалы, напольные покрытия, системы вентиляции, отопления или кондиционирования – все эти условия характеризуют «экосистему дома». Если ученые смогут установить закономерности в населении микробами, это позволит в будущем разработать рекомендации относительно того, как лучше проектировать дома и что в них можно перестроить.
То, в каком климате и ландшафте мы живем, также влияет на состав микроорганизмов, что заселятся вместе с нами в жилище. Исследователи в своем анализе используют данные о климатических условиях, плотности населения, месторасположении квартир в городе или сельской местности и о вегетации. Каждый из этих факторов в той или иной мере определяет, кто из маленьких созданий делит с вами жилплощадь.
Значительное влияние на микробную фауну в наших домах оказывают их крупные жители – так называемые макровиды, то есть люди, домашние животные и растения. Решающим является не только количество жителей, но и их возраст и пол. Удивительно, но разнообразие грибов и бактерий внутри дома на 50 процентов выше, чем снаружи. В сходных климатических условиях в жилищах обитают сходные грибные сообщества. Исследователи полагают, что это, вероятно, потому, что грибковые споры переносятся из окружающей среды в квартиры и, следовательно, оказывают значительное влияние на сообщества грибов в доме. У бактерий нет прямой связи между миром внутри и снаружи. Вместо этого бактериальное разнообразие своего дома определяют сами жители – и люди, и животные.
Есть также разница, связанная с половой принадлежностью жильцов: в квартирах, где больше женщин, исследователи нашли другие бактерии, отличные от найденных в домах хозяев-мужчин. Так, например, группа лактобацилл из микробиома в вагинальной области чаще встречается в квартирах, где по большей части обитают женщины. Занимательный факт: они попадают даже в домашнюю пыль, и это показывает, насколько интенсивно мы распространяем бактерии. То же можно сказать и о наших четвероногих друзьях: в жилищах с котами и собаками в пыли содержатся бактерии из их слюны и фекалий.
Биолог Роб Данн надеется, что открытие видового многообразия в наших домах не только удовлетворит научное любопытство. Новое знание в будущем может даже улучшить нашу жизнь. Поэтому важно узнать, какие виды создают для нас позитивную и здоровую среду. Мы в любом случае не сможем полностью избавиться от сожителей в наших домах. Согласно Данну, «эволюция, происходящая там, тесно сплетена с нашей судьбой».
Но, если все же кто-то захочет изменить состав микробов в своей квартире, кое-что ему под силу. Ученые только начинают понимать влияние многих факторов. Вы можете сменить фильтры в кондиционере, изменить разбивку квартиры на комнаты или снять ковровое покрытие, говорит Ноа Фирер, руководитель проекта «Дикая жизнь наших домов». Но самое простое изменение – это, безусловно, завести кота или собаку либо, наоборот, избавиться от них.
Практические рекомендации дают ученые в исследовании в профессиональном журнале Proceedings Британского королевского общества: «Тому, кто желает изменить виды грибов, с которыми он встречается дома, лучше всего уехать куда-нибудь далеко. А тот, кто хочет изменить состав бактерий вокруг себя, должен всего лишь найти другого спутника жизни». Так что у вас есть выбор.
