Билл Шутт - Жуткая биология для безнадежных гуманитариев. Вампировые летучие мыши, пиявки и прочие кровососущие

Неудивительно, что число погибших от речной лихорадки спровоцировало волну паники и привело к исследованиям паразитов, вызывающих заболевание. Так появилось новое ответвление в современной науке – акарология (изучение клещей и чиггеров). В конце концов учёные нашли антибиотики, такие как тетрациклин, доксициклин и хлорамфеникол, которые стали эффективными средствами для лечения речной лихорадки и других заболеваний, передаваемых чиггерами.

Как и в случае других бактериальных патогенов, со временем возбудители становятся более устойчивы к антибиотикам. В некоторых районах северного Таиланда, например, появились устойчивые к доксициклину и хлорамфениколу штаммы Orientia tsutsugamushi, и в результате от этой болезни умирает 15 % пациентов, заболевших речной лихорадкой. Этот тип антибактериальной резистентности можно объяснить несколькими факторами: огромной скоростью размножения бактерий, высоким уровнем бактериальных мутаций и неправильным использованием антибиотиков.

Часто неправильное использование антибиотиков связано с отказом от предписанного режима приёма, как правило, когда пациент чувствует себя лучше. Мало кто осознаёт опасность преждевременного прекращения лечения антибиотиками. Подумайте о гипотетической популяции из 1 000 микробов внутри человека, которому в течение семи дней предписывалось принимать антибиотик. Скажем, препарат убивает 900 микробов к пятому дню и 990 к шестому дню. И если пациент прекращает принимать антибиотик после шестого дня, какие микробы остаются живы? Десять изначально наиболее устойчивых к антибиотику. И поскольку эти выжившие бактерии начинают размножаться, каждое новое поколение будет иметь такую же устойчивость к лекарству [97] Используя это же обоснование, легко понять, почему лечение поддельными антибиотиками или антибиотиками неизвестного качества – не очень хорошая идея. .

Итак, мы узнали о неприятных эффектах, которые наносят нам чиггеры, пришло время выяснить, кто это. Короткий ответ: чиггерами являются личиночные (ювенильные) формы клеща (Trombiculidae) [98] В дополнение к различиям: чиггеры меньше, чем взрослые клещи, и имеют шесть ног, а не восемь. .

Изучение чиггеров началось из-за патогенов, которые они передают через укусы. Начиная с середины 1970-х годов в Соединённых Штатах и других странах людей всё больше беспокоили заболевания, передающиеся клещами, особенно болезнь Лайма и пятнистая лихорадка Скалистых гор.

Являются ли клещи вредителями, и если да, то почему? Являются ли передаваемые клещами патогены такими же невосприимчивыми к нашему лечению или есть другой ответ? А как насчёт болезни Лайма? Почему симптомы так различны (от незначительного раздражения до катастрофических изменений в организме)? И что случилось с Lymerix – вакциной против болезни Лайма?

Для начала давайте разберёмся с базовыми понятиями. Чиггеры и клещи не являются насекомыми, но, как и насекомые, они принадлежат к виду членистоногих беспозвоночных.

Хотя чиггеры на самом деле не питаются кровью, они заслуживают нашего интереса, благодаря своим кровососущим кузенам. Сотни видов клещей становятся вампирами ко взрослому возрасту, просто многие из них питаются кровью беспозвоночных – гемолимфой, кровью, найденной у членистоногих.

С точки зрения эволюции, клещи и чиггеры очень похожи. По всей вероятности, предки клещей (протоклещи) изначально были чиггерами, которые со временем эволюционировали и стали питаться кровью (то же самое произошло и с летучими мышами – вампирами, которые произошли от своих некровососущих предков).

Почему же некоторые чиггеры сохранили свои привычки питания, присущие им на личиночной стадии (а именно питание кровью) во взрослой стадии, в то время как остальные биологические характеристики (такие как, например, органы размножения) претерпели изменения? Оказывается, это ещё один пример того, как появляются новые виды – путем сохранения своих биологических характеристик на начальных этапах развития во взрослом возрасте. Впервые эту идею озвучил эмбриолог Гэвин де Бир (1930), а развил Стивен Дж. Гулд в своей книге «Онтогенез и Филогенез» (1977). В книге автор утверждает, что организм эволюционирует, если онтогенез происходит по двум сценариям [99] Онтогенез – процесс развития организма от зародыша/личинки до взрослой особи. – когда новые биологические характеристики появляются на любой стадии развития, оказывая влияние на последующие, и когда уже существующие характеристики претерпевают изменения в связи с ростом.

В первом сценарии Гулд описывает биологические характеристики, появляющиеся вследствие мутаций в генетическом коде, происходящие во время репликации ДНК [100] Репликация ДНК (т. е. синтез ДНК) – это процесс синтеза дочерней молекулы. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. . В ходе процесса копирования в ДНК возникают «ошибки» и появляются мутирующие звенья в цепочке ДНК. И, как объясняет автор, именно эти «мутанты» способствуют эволюционированию организма [101] C другой стороны, мутации оказывают влияние на последовательность биологических изменений и их разнообразие, что является «почвой» для эволюционного развития организма. .

Ранее мы уже рассматривали примеры подобных «ошибок», которые привели к мутации лошадей и летучих мышей, но давайте ещё раз взглянем на изменения вторых. Представим, что благодаря мутации у протовампиров летучих мышей изменилось строение клыков. Представим, что данная мутация позволила зубам летучих мышей стать тоньше и острее (давая вампирам возможность наносить безболезненные укусы и тем самым снижая риск быть замеченным и повышая шансы на выживание и продолжение рода), тогда данная характеристика становится адаптацией. Получается, что у последующих поколений с данной мутацией будет больше шансов на выживание. Со временем протовампиры приобретали новые особенности (например, коагулянт в слюне), которые «проходили отбор» окружающей их средой. Рано или поздно эти мыши будут так сильно отличаться от своих предшественников, что будут определены как новый вид, в данном случае – как вампир настоящий.