ГЛАВА VI

РЕЧЬ В ЗАЩИТУ ПАРАЗИТАРНОГО СЧАСТЬЯ

Намасте, мои уважаемые хозяева. Со смирением приступаю я к написанию заключительной главы книги, воспевающей паразитов, в надежде очистить вашу карму от негативной энергии, возможно скопившейся при чтении предыдущих глав. Предлагаю на минуту расслабиться и предаться медитации, чтобы позволить мне помочь вам достигнуть гармоничного примирения с паразитами. Я осознаю бремя ответственности, лежащей на мне, вирусе, которого нередко представляют воплощением паразитизма, целиком посвятившего себя истощению ваших ресурсов, бесспорным экспертом в разграблении мира с момента его зарождения. Но я верю в каждого из вас и убежден в гибкости вашего разума и открытости для восприятия последнего откровения этой книги. Вот оно: паразиты — неоценимый источник блага.

Мы, паразиты, вот уже несколько десятилетий заключаем с людьми дружеские соглашения, чтобы предоставлять им новые способы борьбы с другими паразитами, фантастические возможности для развития науки и техники и даже экологически чистые средства для борьбы с вредителями.

Мы, паразиты, несем хаос и разрушение, но наше воздействие не всегда пагубно и может привести к неожиданным благодеяниям. Тот, кто зрит в корень, понимает, что в нас сосуществуют инь и ян, ибо красота и плодородие рождаются из конфликта. В суровой борьбе за адаптацию и выживание среди ловушек эволюции мы найдем оптимальную стратегию в глубинах собственного «я», в самом сердце своей внутренней вселенной. Предлагаемое мной путешествие вглубь себя позволит вам прозреть и разглядеть следы нашего вклада в ваш успех, а то и в ваше господство на планете.

Чтобы направить вас на путь просветления, я выступлю адвокатом паразитов и докажу, что наше паразитарное присутствие имеет огромное значение для сохранения самых выдающихся экосистем земного шара. Надеюсь, что этот духовный опыт, способный перевернуть чье-то видение мира, убедит вас в том, что мы, паразиты, — главные действующие лица в поддержании хрупкого равновесия взаимосвязей между всем живым. Многие виды паразитов находятся под угрозой исчезновения, что может иметь катастрофические последствия для экологического равновесия в мире, в котором мы с вами живем.

Настало время сконцентрировать внимание на наших тесных отношениях, проникнуть в суть нашей извечной связи друг с другом и постараться извлечь из нее уроки на будущее.

Мы, паразиты, — складные ножи человечества

Непосвященным трудно понять вирусную философию: наблюдая и изучая вирусы, люди, жаждущие абсолютной этичности и стремящиеся к непреложной истине, сталкиваются с серьезными препятствиями. Тем не менее на протяжении столетий настойчивость позволяет им двигаться вперед. Латинское слово «вирус» означает токсин, яд: такая этимология доказывает, что поначалу нас относили к слишком обширной категории, в которую включали любой агент, невидимый невооруженным глазом и вызывающий болезнь, будь то бактерия, грибок или другой микроскопический организм. Жажда знаний помогла вам открыть третий глаз — микроскоп, позволивший проникнуть в ранее невидимый мир мельчайших инфекционных одноклеточных организмов — бактерий. Позже с помощью еще более сильных измерительных приборов вы смогли увидеть нас и поразиться гармоничным геометрическим формам и нашей беспрецедентной способности к консервации и распространению. Вирусы можно причислить к настоящим паразитам, поскольку важнейшим источником жизни нам служат хозяева и без них наше существование и размножение невозможны — ведь сами мы не способны ни производить, ни даже собирать и хранить необходимую нам энергию. Тем не менее мы состоим из белков и генетического материала, представленного молекулами ДНК или РНК. Эта совокупность, казалось бы, противоречивых характеристик делает нас поистине мистической загадкой: живые ли мы существа? Неуловимость нашей природы завела вас в непроходимые дебри сомнений по поводу самой нашей жизни: означает ли отсутствие у нас необходимых жизненных элементов то, что они были утрачены нашими предками, или, наоборот, ставит под вопрос саму границу между неодушевленными молекулами и живыми организмами? Время философских откровений еще не пришло, но исследования и наблюдения за нашими тайнами уже привели вас к многим свершениям, столь же конкретным, сколь и важным для собственного вашего выживания!

В первую очередь это касается современной медицины, многим обязанной знанию о том, как мы функционируем. Изобретение вакцин стало следствием глубокого понимания природы конфликта и осознания того, какую пользу можно извлечь из объединения противоборствующих сил. Вам удалось заглянуть вглубь и нас, и себя, чтобы понять, как лучше подготовить иммунную систему к возможной атаке. Тот же прием использования конфликта в собственных интересах был применен для разработки ваших первых антибиотиков, в частности пенициллина. Наблюдая за войной между бактериями и плесенью, вы обнаружили вещество, выделяемое плесенью рода Penicillium, которое подавляет рост бактерий. К сожалению, злоупотребление этим биологическим оружием отразилось на естественном отборе враждебных бактерий и привело к распространению мутантных штаммов, способных противостоять одному, нескольким или вообще всем антибиотикам из вашего арсенала.

Коль скоро плесень подвела вас в борьбе с бактериями, мы могли бы прийти на помощь. Чувствую, как вас охватывает первозданный страх. Доверять вирусам, этим природным паразитам? Тем не менее непредубежденные ученые заинтересовались нашей враждой с иными видами, нежели человек: с бактериями. В начале XX века два микробиолога, англичанин Фредерик Туорт и француз Феликс д’Эрелль, независимо друг от друга открыли вирусы, способные уничтожать бактерии, — бактериофаги. Во время Первой мировой войны Феликс д’Эрелль обнаружил его в испражнениях солдат в стадии ремиссии после дизентерии. Этот свободомыслящий французский врач предположил, что бактериофаги могут стать эффективным средством борьбы с бактериальными инфекциями, такими как дизентерия. Прежде чем испробовать лечение на больных дизентерией и холерой, д’Эрелль доказал безопасность предлагаемого метода, сначала приняв внутрь культуру бактериофагов, а затем вколов их себе подкожно. Ремиссия, наблюдавшаяся у пациентов после такого лечения, его обнадежила: так родилась фаговая терапия. Успехи электронной микроскопии позволили получить портрет этих странных вирусов: головка геометрической формы, именуемая капсидом, состоящая из белков и содержащая геном вируса (молекулу ДНК или РНК), и цилиндрическая структура, окруженная нитевидными ножками. Если вдуматься, бактериофаги имеют вид инопланетного модуля, прилетевшего из космоса с целью уничтожения землян! В данном случае мишенью служат бактерии: вирус ведет себя как шприц для подкожных инъекций, прокалывая стенки бактерий и впрыскивая свой генетический материал, где содержится инструкция, необходимая для его размножения. Чаще всего это приводит к гибели его бактериального хозяина. Похоже, история этой вирусной атаки вдохновила сценаристов множества ваших фантастических фильмов!

Но сенсационный способ, которым бактериофаги заражают бактерии, и эффективность этого бактериального геноцида, очевидно, впечатлили не весь мир. Зарождающаяся фаговая терапия не устояла перед повальным увлечением антибиотиками и их догматизацией в западной медицине. Фаговая терапия сегодня скорее ассоциируется с восточными лечебными практиками, точнее, ближнеближневосточными, потому что ими пользуются в странах Восточной Европы из бывшего советского блока, где бактериофаги все еще применяют для лечения различных бактериальных инфекций. Эти методы лечения пока не одобрены за пределами России, Польши и Грузии, но многие больные совершают паломничество в эти страны для избавления от недугов, не излечимых другим способом. Возможно, бактериофаги станут вашими союзниками в такой вовсе не холодной войне против бактериальных штаммов, мультирезистентных к антибиотикам... Тем более что эволюция позаботилась о союзе людей и бактериофагов задолго до вашей современной медицины. Недавно ученые обнаружили, что кишечная слизь большинства животных от природы насыщена бактериофагами. Не исключено, что между животными и вирусами существует древняя связь, а бактериофаги даже могут быть компонентами иммунной системы.

Биологическое оружие, которым мы пользуемся в войнах с другими видами, вдохновило людей не только на создание лекарств. Они превратили его в ультрасовременные научные инструменты, чтобы те помогали им в поисках истины. Подобно анатомам, исследующим структуру, функции и тайны плоти при помощи ножниц и скальпелей, молекулярный биолог, чтобы изучать и анализировать геном, нуждается в инструментах, только совершенно иного размера. Поле боя между бактериофагами и бактериями стало для биологов источником самых невероятных инструментов. Давайте проведем инвентаризацию арсеналов каждой из воюющих сторон.

Для размножения вирус-бактериофаг вводит в бактерию свой генетический материал, частичку ДНК или РНК, вынуждая ее следовать инструкциям вирусного генома и производить новые вирусы. Но бактерии, изобилующие сегодня на поверхности планеты, обычно бывают потомками штаммов, которые издавна вступали с нами в схватки и создали страшное оборонительное оружие. Особенно эффективны их ферменты-ножницы — рестрикционные ферменты, способные нацеливаться на небольшие последовательности в ДНК определенных бактериофагов, чтобы их искромсать. Собственный геном бактерия защищает от рестриктаз с помощью метки, поставленной другими ферментами, метилазами, которые, как шаманы, окружают свои святилища охранительной магией и отдают ферментам-ножницам приказ удовлетворять свою страсть к разрушению в другом месте. Восхищенные этой генной инженерией, ученые взяли на вооружение все молекулярные инструменты, и те, что режут, и те, что метят, и те, что склеивают, копируют и обменивают... С их помощью они копаются в ДНК и производят манипуляции в своих пробирках, подобно анатомам, склоняющимся над секционным столом.

Но особенно пригодилась ученым наша гибкость йогов, позволяющая ради воспроизводства нашего генома в клетках-хозяевах проникать сквозь, казалось бы, непреодолимые барьеры. Некоторые из наших молекул умеют выключать молекулярный шум в клетках-хозяевах, заставляя их сконцентрироваться и войти в медитативный транс, посвятив себя исключительно нашей репликации. Другой метод основан на принципе путешествия в астрал: мы сливаем наш генетический материал с материалом клетки-хозяина и вводим себя в своего рода самогипноз. Когда во время этого короткого момента релаксации хозяйская клетка делится, вместе с ее собственной копируется и наша ДНК. Через некоторое время наш маленький геном реактивируется и покидает геном хозяина, чтобы образовать новые вирусные частицы, которые продолжат паломничество к соседним клеткам. Вставка нашего генетического материала в геном хозяина иногда приводит к нежелательным последствиям, например к неприглядным разрастаниям на теле кроликов и людей, о чем уже говорилось в главе IV. Но эта наша способность дала исследователям возможность экспериментировать с живыми клетками: вводить в них чужеродную ДНК, изменять их функционирование, вставлять ДНК в их геном... Можно сказать, что мы, вирусы, служим молекулярным складным ножом, которым вот уже несколько десятилетий вы пользуетесь, чтобы генетически видоизменять бактерии, растения и животных с целью лучше понять их функционирование.

Оснащенные этими потрясающими инструментами, молекулярные биологи постепенно расшифровывают эзотерические сообщения, скрытые в генетической памяти живых организмов. Но их попытки менять геном подчас приводят к неожиданным последствиям. Пользоваться молекулярными ножницами вне пробирки совсем не легко, к тому же интеграция вируса в ДНК другого организма плохо поддается контролю. Проблема в том, что наш геном, иногда несколько его копий, вставляется в случайные места генома клетки-хозяина. Нам-то хаос нипочем, но такое положение дел, видимо, противоречит вашей потребности в порядке и дисциплине. Поэтому вы долго искали инструменты, пригодные для генной инженерии. И снова именно вооруженный конфликт между бактериофагами и бактериями позволил вам в 2012 году получить высококачественную модель бактериальных ножниц — систему CRISPR/Cas9.

Как мы видели, ферменты рестрикции представляют собой эффективную, но не слишком лабильную систему: они способны распознавать строго определенные мотивы в последовательности ДНК, а значит, бактериофаги, в чьем геноме такие мотивы отсутствуют, не боятся бактериальных атак. Между тем некоторые бактерии выработали другой инструмент, позволяющий атаковать практически любое место в вирусном геноме бактериофага. При заражении вирусами эти бактерии вставляют небольшие фрагменты вирусного генома в определенные места своей собственной ДНК, называемые CRISPR. Эта область ДНК транскрибирует вирусный геном в РНК, мессенджерную форму генетического кода, которая обычно служит матрицей для синтеза белков. Только в данном случае вирусная РНК отправляет сигнал режущим ферментам-убийцам Cas9. Последние терпеливо ждут информации и, как только обнаруживают фрагменты РНК, несущие копии участков вирусного генома, переходят в атаку. Они узнают бактериофаг, присоединяются к нему и отрывают ему баш... э-э-э... наше дзен-сознание предпочитает проигнорировать этот образ.

Если позже бактерия заражается новыми вирусами, она расширяет свой репертуар CRISPR, и ее собственный геном модифицируется для включения целого каталога геномных фотороботов бактериофагов, подлежащих уничтожению. Очевидно, иммунная система у нее адаптивная, и, поскольку новые данные включены в наследственный материал, бактерия передает потомству весь свой арсенал, наработанный за время столкновений с вирусами-бактериофагами.

Ученые приветствовали это ультрасовременное оружие, а когда поняли, что механизм CRISPR можно перепрограммировать так, чтобы мишенью становилась практически любая последовательность ДНК, вирусная или нет, пришли в полный восторг. Используя кусочек РНК и режущий фермент Cas9, люди сегодня могут сравнительно легко модифицировать геном по своему усмотрению. Будем надеяться, что они сумеют разумно распорядиться этой огромной силой, позаимствованной у сторон паразитарного конфликта, в котором сами они не участвовали. Мы манипулировали геномом миллиарды лет, и я позволю себе процитировать мудрые слова духовного гуру вирусов: «Чем больше сила, тем больше и ответственность». Пусть они отзовутся в ваших душах и направят вас на путь перерождения.

Из всех объектов ваших генетических манипуляций вас особенно занимают растения, потребляемые вами в пищу, а также сельскохозяйственные животные. Что и говорить, людям трудно понять феномен межвидового альтруизма и смириться с тем, что насекомые атакуют их зерновые, фрукты и овощи, а вредители уничтожают посевы. Генетическая модификация этих растений — один из способов сделать их более стойкими. Вслед за паразитической осой, поведавшей о своем образе жизни в главе II, вы одомашниваете паразитов для борьбы с вредителями, истребляющими ваши посевы. Правда, использование паразитизма вы предпочитаете называть борьбой с паразитами. Чтобы защитить свои поля и сады от паразитов, вы постоянно опыляете их личинками паразитических ос, чья способность пожирать гусениц изнутри привела вас в ужас, или личинками внутритканевых нематодных червей, за несколько дней убивающих травоядных насекомых: такие пестициды не загрязняют окружающую среду.

Французы стали пионерами в применении биологической защиты растений. Когда предмету их национальной гордости, вину, в XIX веке угрожала тля филлоксера, уничтожавшая виноградную лозу, они использовали клещей, естественных врагов этой тли. Увы, для сдерживания филлоксеры этого оказалось недостаточно, но этот опыт позволил вам оценить огромный потенциал паразитизма для защиты сельскохозяйственных растений. Поэтому сегодня для борьбы с инвазивными видами насекомых вы регулярно обращаетесь к паразитам, к примеру, мухам-форидам, чьи личинки, обезглавливающие огненных муравьев, в главе III приводили в ужас рассказчика (о котором, кстати, у нас до сих пор нет никаких известий). Некоторые паразитоидные нематоды, такие как Phasmarhabditis hermaphrodita, помогают вам в войне против слизней, опустошающих огороды. Эти черви искусно манипулируют поведением своего хозяина, побуждая его хоронить себя заживо, прежде чем погибнуть от рук нематоды. А некоторых паразитов вам и просить не приходится, они сами охотно помогают вам бороться с вредителями. Токсоплазма, поражающая крыс, заставляет их пренебрегать опасностью, из-за чего они чаще попадают в ловушки или в кошачьи когти!

На самом деле суть такой паразитарной биологической защиты чаще всего заключается в восстановлении нарушенного естественного баланса. Вредители сельскохозяйственных культур — как правило, организмы, которые искусственным путем были внедрены в непривычную среду, где их естественные враги и паразиты отсутствовали. Природный баланс может быть восстановлен благодаря агентам биоконтроля, но для этого необходимо уважать паразитизм и понимать его экологическое значение. Сегодня многие фермеры добиваются этого, сажая, например, дзен-сады с биологическими коридорами, где их помощники-паразиты могут разместить свои биологические ниши.

Мы, паразиты, — катализаторы эволюции

Если люди прибегают к генетическим манипуляциям всего несколько десятилетий, то природа, главная поклонница фэншуй, преобразует геномы живых организмов с момента их появления. И здесь вирусам выпала честь стать избранным инструментом генетических модификаций. Путешественники и сквоттеры, мы наделены противоположными характеристиками, но обе они приводят к геномным инновациям. Включая нашу ДНК в геном клетки-хозяина, мы создаем атмосферу хаоса, сопровождающуюся небольшими изменениями в геноме, последствия которых могут оказаться полезными для наших хозяев.

Бывает и так, что при выходе из генома хозяина вирус захватывает фрагменты его генетического материала. Тут он выступает в роли курьера, доставляя этот материал новому хозяину, который, заразившись вирусом, одновременно приобретет и новые генетические компоненты. Таким образом, вирусы служат гарантами переноса генетической информации от одних видов к другим. Иногда вирус утрачивает способность покидать клетку-хозяина, и его ДНК оказывается встроенной в хозяйский геном. Преимущества такого переноса генетического материала как для хозяина, так и для паразита на первый взгляд неочевидны. Тем не менее паразитической осе, рекламировавшей подобный феномен в главе II, он позволяет выделять во внешнюю среду вирусы, которыми она заражена и чей генетический материал содержит инструкции по образованию токсинов осы. Таким образом, вирус осы, наделенный способностью переносить гены, превращается в помощника хозяина, которому выгодно сохранение своей генетической информации.

Перемещение генетического материала вирусами иногда оставляет отпечатки и приводит к дополнениям и перестройкам в геноме хозяина. Вирусы могут непредсказуемо мутировать, деградировать и задерживаться в геноме хозяина, не способном избавиться от этого генетического мусора. Такие остатки вирусов, зачастую очень древние, передаваемые из поколения в поколение, продолжают накапливать новые модификации, то есть претерпевают генетическую эрозию своей вирусной сущности. Как бы дико это ни звучало, вы и сами своего рода вирусы: установлено, что 8 процентов человеческого генома имеет вирусное, или, точнее, ретровирусное происхождение. Ретровирусы отличаются тем, что их генетическим материалом служит РНК. У них также есть фермент, который после инфицирования клетки-хозяина превращает ее в ДНК генома вируса, встраивающуюся в геном хозяина во множестве копий. В общем, человеческий геном украшают почти 100 000 ретровирусных фрагментов, и совсем недавно появилась новая научная дисциплина, изучающая их историю, — палеовирология.

Этот избыток генетического материала — настоящее молекулярное бремя: ваши клетки, не в состоянии от него отделаться, вынуждены копировать его при делении. Но, подобно человеческим ученым, которые используют вирусные гены в генной инженерии, эволюция манипулирует остатками вирусного генома, что иногда приводит к появлению новых важных функций. Так вышло, что млекопитающие в какой-то степени обязаны остаткам вирусных геномов становлением программы своего эмбрионального развития и, как это ни парадоксально, способностью эмбриона защищаться от потенциальных вирусных инфекций. Большинство млекопитающих позаимствовали вирусные гены, влияющие на иммунитет, чтобы эмбрион не воспринимался иммунной системой как чужеродный трансплантат, подлежащий отторжению и уничтожению.

И наконец, мы особо гордимся нашим вкладом в тесную связь плода с матерью у живородящих видов, в том числе у млекопитающих. У этих животных эмбрион развивается в матке, к внутренней стенке которой плотно прилегает плацента, обеспечивающая обмен веществ между матерью и плодом. Чтобы облегчить получение питательных веществ, плод формирует вокруг себя особую зону — синцитиотрофобласт. Здесь клетки не просто соприкасаются друг с другом, а буквально сливаются, создавая вокруг эмбриона среду, где его собственные клетки встречаются с клетками матери. Для образования этого священного места используются специальные белки, синцитины, способные разжижать мембраны соседних клеток, создавая единое пространство, включающее их ядра. Вирусы обладали этим умением сотни миллионов лет назад, но у далеких предков млекопитающих такой способности не было. Именно древние вирусные инфекции позволили предкам нынешних живородящих воспользоваться свойствами синцитинов для образования синцитиотрофобласта.

Этот процесс проходил параллельно много раз у разных линий млекопитающих и даже у немлекопитающих, например у некоторых ящериц. Хотя большинство ящериц яйцекладущие, около 20 процентов, включая ящерицу мабую, — живородящие и имеют своего рода плаценту. Как и люди, они получили синцитины в подарок от вирусов. Здесь мы наблюдаем феномен эволюционной конвергенции, когда разные виды приобретают схожие черты в ходе независимой эволюции (что произошло, к примеру, с крыльями летучих мышей и птиц — инновационными органами, приобретенными независимым образом, но выполняющими одинаковую функцию). Синцитии вирусного происхождения могут использоваться и по-другому: так, самцы мышей применяют их для построения мышечных волокон, а не для создания плаценты!

Ваше сознание обеспечивается работой мозга и базируется на связях между нейронами, осуществляемых посредством нейромедиаторов. Эти небольшие молекулы секретируются в синапсах, в месте соприкосновения двух нейронов. Передача нейромедиаторов — основа ваших рефлексов, мыслей и восприятия. Но похоже, что долговременная память требует взаимодействия единственных в своем роде нейронов, использующих белок Arc, который, вероятно, имеет ретровирусное происхождение. В клетках нейронов белки Arc находятся в везикулах, внутри которых имеются структуры, очень похожие на маленькие вирусы. Пока непонятно, как это помогает сохранять воспоминания, но, судя по всему, ваши нейроны умеют говорить на языке вирусов, и именно это позволит вам надолго запомнить мои наставления.

Если вклад вирусов в вашу эволюцию вас уже впечатляет, вы, возможно, близки к просветлению, и, чтобы помочь вам достичь нирваны, я коснусь животрепещущей темы — происхождения сексуальности. В предыдущей главе спайник поведал вам, как разнообразны обычаи и предпочтения некоторых организмов, в том числе тех, которые предпочитают размножаться бесполым путем. Оставим в стороне плотский аспект, захвативший воображение спайника, и сосредоточимся на самих понятиях пола и асексуальности. Генетическая информация организма — единственное, что преодолевает пространство и время. Передача потомкам всего своего генетического материала — наиболее эффективный способ полностью использовать эволюционную трансцендентность. Такова логика бесполого размножения. Напротив, секс — это слияние двух неполных геномов для создания организма, который, по сути, не может быть идеальной копией ни одного из своих родителей. Метафизическая загадка, которая терзает умы многих биологов-эволюционистов, заключается в том, почему в ходе эволюции был сделан выбор в пользу секса, хотя он представляется наименее выгодным с точки зрения передачи своего генетического наследия.

Чтобы частично ответить на этот вопрос, мы должны приоткрыть завесу над тайной механизмов эволюции. Долгое время считалось, что давление естественного отбора, формировавшего морфологию и физиологию видов в процессе эволюции, зависит только от окружающей среды. Казалось логичным предположить, что виды все лучше адаптируются к условиям окружающей среды, из поколения в поколение сохраняя и накапливая инновации, благоприятствующие выживанию. Но при этом упускался из виду важнейший элемент: влияние, которое виды оказывают друг на друга в процессе взаимодействия! Мутуализм, эксплуатация, конкуренция — все эти отношения также создают давление эволюционного отбора и чаще всего порождают изменчивую среду, способствующую удивительному феномену — коэволюции. При взаимодействии паразитического вида и его хозяина коэволюция приводит к гонке оборонительного и наступательного вооружения. Каждый лагерь подвергается постоянному давлению эволюционного отбора, сравнимого с постоянно меняющейся средой и ведущего не к отдельным улучшениям, а к усилиям по выживанию и размножению.

В 1973 году эволюционист Ли Ван Вален утверждал, что на протяжении геологических периодов виды регулярно сталкивались с риском вымирания. Он пришел к выводу, что сохранение вида в изменчивой среде возможно только благодаря постоянным адаптивным усилиям. Лучше всех эту эволюционную философию в забавной форме сформулировал британский писатель-абсурдист. В «Алисе в Зазеркалье» (1871) Льюис Кэрролл рассказывает об удивительных приключениях своей любимой героини Алисы. В какой-то момент она во весь дух мчится по дороге, взявшись за руки с Черной Королевой, одним из самых колоритных персонажей в образе шахматной фигуры. Во время этой безумной гонки Алиса с изумлением замечает, что окружающий ландшафт совсем не изменился, и Черная Королева объясняет ей: «Ну, а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте!» В процессе противостояния хозяина и паразита глобальный адаптивный ландшафт остается неизменным: каждая выгодная адаптация компенсируется адаптивным ответом противника, а если мы перестаем бежать, то обречены на вымирание. Эта философия известна как эффект Черной Королевы и стала мантрой современных эволюционистов. Они считают, что Черная Королева — эволюционный отвлекающий фактор, мешающий видам достичь совершенства. Но эффект Черной Королевы может привести к неожиданным последствиям, в частности в том, что касается сексуальности.

У вида с двумя типами размножения (сексуальным и бесполым) коэволюция хозяина и паразита может обеспечить давление отбора, способствующее сохранению полового размножения. Секс обеспечивает большее генетическое разнообразие по сравнению с бесполым размножением. А перемешивание геномов увеличивает вероятность появления конкурентоспособных версий. Было проведено множество экспериментов — естественных, путем наблюдения за брюхоногими моллюсками, на которых паразитировали двуустки, и лабораторных, когда червячков-нематод подвергали губительному воздействию бактерий-паразитов. Эти исследования показали, что в контексте коэволюции вероятность выживания хозяев зависит от способа размножения, практикуемого на протяжении поколений: в долгосрочной перспективе бесполое размножение не обеспечивает эволюционного преимущества и популяции, размножающиеся половым путем, выживают лучше. Я считаю, что настало время поблагодарить паразитов, сыгравших важную роль в эволюции моделей размножения!

По-видимому, и сами паразиты не прочь поучаствовать в усовершенствовании не только секса, но и способов обольщения. Перед практическим применением Камасутры животное нередко завлекает партнера изысканной раскраской, красивым пением и даже причудливым проходом по подиуму. Но такие формы флирта создают угрозу собственному выживанию. Как увернуться от хищника, если носишь громоздкие украшения? Как избежать истощения пищевых запасов, исполняя бесконечные серенады? Для объяснения таких парадоксальных преимуществ выдвигалось несколько гипотез. И опять-таки важная роль, похоже, здесь отводится паразитам. Некоторые исследователи считают, что энергия, затрачиваемая на приобретение украшений и брачные игры, помогает выявить особей с большой паразитарной нагрузкой. Так же как вы, чтобы не наткнуться на червивый плод, выбираете красивое яблоко с гладкой, неповрежденной кожурой, животное может благоразумно уклониться от инфицированного партнера, чтобы не заразиться и повысить свои шансы на выживание и размножение.

Другая гипотеза, предложенная в конце XX века Уильямом Гамильтоном и Марлен Цук, предлагает видеть в этих чрезмерных атрибутах сексуальности признаки здорового генофонда, в частности устойчивого к паразитам. В самом деле, облачаться во впечатляющие сексуальные доспехи скорее энергозатратно, и особь, которая борется с паразитами, не станет растрачивать на эту мишуру свои ограниченные ресурсы. Выбирая наиболее экипированного партнера, особь, в сущности, желает передать своему потомству возможные противопаразитарные гены. Еще раз поблагодарим паразитов за участие в великой эволюционной игре, позволившей нам любоваться переливчатыми павлиньими перьями или наслаждаться мелодичным пением соловья. Но не обязаны ли мы паразитам и красотой экосистем?

Мы, паразиты, — центральный элемент экосистем

Один из духовных уроков экологии заключается в том, что все виды — лишь часть обширной сети взаимозависимостей, которая в планетарном масштабе образует то, что называется экосферой. Существа, материи, энергии составляют строительные блоки экосистем, где гармоничный взаимообмен позволяет создавать богатые, разнообразные и многочисленные сообщества. Регуляция очень важна для поддержания устойчивости экосистем, и мы, паразиты, зачастую берем на себя эту неблагодарную роль: стоим на страже!

Величественные леса нередко навевают мысли об идеальной экосистеме, общности интересов живых организмов. Но этот идеальный образ полностью игнорирует паразитизм! Безусловно, деревья и другие растения преобладают в этих сообществах: фотосинтез позволяет создавать органическую материю, пригодную для вторичного использования, и формируют среду, где могут размножаться травоядные, детритофаги и хищники. Но для роста деревьев требуется множество ингредиентов, некоторые из которых попадают к ним извилистым путем, на котором паразиты — неожиданные действующие лица. Чтобы лучше в этом разобраться, обратимся к источнику.

Одних солнечных лучей для деревьев недостаточно: их длинные корни нуждаются в воде и минеральных солях, насыщающих почву. Часто прогрессирующая эрозия почв вдоль рек лишает леса минеральных солей, которые растворяются в воде и уносятся в море. Откуда деревьям взять эти важные вещества, если они уплывают в океан? Благодаря феномену заплыва против течения! Лосось и различные виды форели совершают этот заплыв, так называемый подъем на нерест, в каждый нерестовый сезон. Орды половозрелых лососей, накопившие энергетические запасы благодаря потреблению мелкой рыбы, криля и планктона, богатых азотом и другими минеральными солями, мигрируют вверх по течению рек. К несчастью для них, во время этих опасных путешествий кто только на них не охотится! На Аляске на каждые 100 000 лососей, мигрирующих вверх по реке, нацелены клювы и пасти в общей сложности 5000 чаек, 400 ворон, 50 воронов, 50 орлов и 30 медведей. Крупные хищники нападают в открытую, но за ними следуют бесчисленные насекомые и другие членистоногие, промышляющие рыбьими скелетами и медвежьим и птичьим пометом. Короче говоря, собирается весь бомонд, не слишком милостивый к бедному лососю, но очень нужный окружающей растительности: он насыщает почву азотом и минеральными солями, содержащимися в съеденной рыбе. Ученые обнаружили доказательства весомого вклада рыбы в ростовые кольца высоких хвойных деревьев, растущих по берегам рек. От 40 до 80 процентов азота, потребляемого местной растительностью, — лососевого происхождения!

Участвуют ли в этом празднике жизни паразиты? О них часто забывают, и все же в этом ловко состряпанном сценарии им отводится важная роль. Волосатики, манипулируя поведением своих хозяев, наземных насекомых, вынуждают их погружаться в воду и бесплатно угощать форелей и лососей, изнуренных путешествием против течения, деликатесами в виде собственных тушек. Зато лососи, привлеченные инфицированной приманкой, щадят большую часть местной водной фауны, поймать которую куда труднее. Свой вклад в обогащение окружающей среды питательными веществами и морскими минеральными солями вносят и другие паразиты. Так, на лососях паразитируют речные миноги, которые цепляются за них, чтобы те перенесли их в пресные воды, пригодные для размножения. Речные миноги — паразиты позвоночных, напоминающие угря, но с необычным ртом: лишенным челюсти, круглым, с зияющей глоткой и острыми зубами, которыми они впиваются в чешую хозяина и сосут его кровь. И хотя для лосося это тяжкая ноша (миноги достигают 50 сантиметров в длину), для леса по берегам реки она станет дополнительным источником азота и минеральных солей. После нереста и миноге, и взрослому лососю предстоит умереть на месте от изнеможения, а их останки оперативно переработают хищники, падальщики и детритофаги. Миноги играют и другую важную роль в поддержании экосистемы. Из камней, гравия и песка они строят хорошо защищенные сложные гнезда, которые позволяют многим водным обитателям противостоять речному течению. Наконец, личинки миноги, еще не готовые к паразитизму, чистят дно, всасывая покрывающие его водоросли и бактерии.

Приведенные примеры ясно показывают, какой сложный взаимообмен необходим для правильного развития экосистем и какую важную роль играют в них все, включая паразитов! Мы могли бы привести еще больше примеров. Даже лоббистка Parasito™ саккулина участвует в сохранении морской среды. Сдерживая рост своего хозяина-краба, чтобы помешать ему линять, она дает возможность целым сообществам разных видов устроиться на его панцире. Невеликое зло для краба и огромная польза для поддержания биологического разнообразия! Саккулины, миноги и волосатики, безусловно, паразиты, но, учитывая их регулирующую и созидательную функцию, их можно назвать настоящими инженерами экосистем.

К несчастью, некоторые из этих видов страдают от человеческой деятельности: охота, загрязнение окружающей среды и строительство плотин привели к сокращению популяции миног, которым сегодня угрожает исчезновение. Кроме миног, в список видов, которые, вероятно, исчезнут в нескольких регионах планеты, что, несомненно, приведет к серьезным нарушениям и повреждениям экосистем, входит множество других паразитов. Надеюсь, мне удалось направить вас на путь прозрения, а заодно и на путь сострадания и осознания, что уважения заслуживает каждая форма жизни: спасение клещей и миног не менее важно, чем спасение китов и панд. Помните, что мы едины, и не забывайте о множестве вредителей, чей жизненный цикл включает нескольких хозяев: малейшая угроза для любого из них может обернуться для паразитов катастрофой и даже смертью. Если ваш разум способен осознать размеры благотворного влияния нашего обширного сообщества на экосистемы, следуйте моему последнему наказу: берегите, спасайте и цените паразитов.

Намас...

 

...Господа, вы имеете дело с вмешательством сообщества вирофагов: я, Спутник, вирус вирусов, прерываю эту мистически слащавую главу, чтобы представить вам анархистские основы нашего движения. Весомые доводы предыдущего рассказчика позволили вам понять значимость паразитизма для сохранения экосистем, но не подумайте, что любая форма жизни по своей природе призвана способствовать общему благу. Вспомните, что человеческая деятельность угрожает почти всем экосистемам на этой планете за счет повышения в атмосфере уровня парниковых газов, особенно CO₂. Вот и вирусы туда же. Не все они — адепты благожелательной осознанности: некоторые из них, вовлеченные в анархистскую борьбу, выбрали путь чрезвычайной вирулентности и надеются уничтожить род человеческий при помощи великой пандемии. А другие хотят только одного — размножаться. Нет у них ни стыда, ни совести, и им наплевать на так называемую космическую экобиогармонию. Вот полюбуйтесь, морские вирусы-бактериофаги разрушают фотосинтетические цианобактерии и водоросли фитопланктона. Какая досада! Ведь эти одноклеточные организмы поглощают углекислый газ и благодаря высокому пролиферативному потенциалу могли бы существенно понизить концентрацию CO₂ в атмосфере. Конечно, трудно выразить в цифрах влияние этой вирусной угрозы на процесс поглощения атмосферного углекислого газа путем превращения его в органическое вещество. На деле законы коэволюции делают исход этой битвы непредсказуемым. Но в любом случае вам лучше помнить обо всех паразитах, ибо вместе мы численно превосходим все звезды Вселенной. Поймите, наконец, что мы и создатели, и разрушители этого мира. Неважно, кто мы — эгоцентристы, садисты, манипуляторы, мстительные, похотливые или абсолютно доброжелательные существа: мы здесь, чтобы остаться... и заворожить вас!

Отправить