Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

В идеале наш дом должен напоминать сад, в которым вы истребляете вредные и сорные растения, но заботитесь о тех, что посадили сами. Конечно, вредоносным и болезнетворным микробам в нашем доме нет места. Но число таких видов значительно меньше, чем обычно воображают. Во всем мире насчитывается менее 1000 видов вирусов, бактерий и простейших, вызывающих инфекционные заболевания.

В плане личной гигиены мы держим возбудителей инфекций в узде простым умыванием рук. Тем самым мы преграждаем путь фекальным микробам, которые могут попасть в рот через грязные руки. Мытье рук не уничтожает плотный слой микробов на вашей коже, оно просто удаляет вновь прибывших гостей. На индивидуальном уровне мы также используем защиту путем вакцинации. В свою очередь, наши правительственные органы и система здравоохранения борются с инфекциями специальными мерами, включая инфраструктуру для обеззараживания воды, когда уничтожаются патогены (но не все живые организмы в воде). На государственном уровне решаются вопросы борьбы с насекомыми, переносящими возбудителей инфекций, таких как малярия или желтая лихорадка. Наконец, если профилактические меры не помогают, то врачи для борьбы с патогенными бактериями используют антибиотики. Взятые вместе, все эти средства борьбы и контроля над инфекциями спасли сотни миллионов жизней и при правильном применении могут и дальше делать это.

Но все эти меры эффективнее всего действуют тогда, когда нацелены исключительно на вредоносные виды. Если же заодно с ними уничтожаются остальные виды (например, около 79 950 видов, обитающих в наших домах), последствия могут быть негативными. У меня еще будет возможность поговорить о том, что происходит, когда люди пытаются истребить все формы жизни в своем доме. Пока же достаточно сказать, что подобные действия лишь способствуют расселению, размножению и эволюции патогенных и опасных микробов, а вот работу нашей иммунной системы, напротив, затрудняют. В громадном большинстве случаев гораздо полезнее для здоровья поддерживать высокое биологическое разнообразие в нашем жилище, особенно за счет «диких» микробов, пришедших из лесов и почв (естественно, при условии, что вредные виды при этом находятся под контролем). Конечно, все не так просто (в биологии вообще все довольно сложно), но в целом дело обстоит примерно так [58].

И тут кое-кто из вас подумает: «А я все равно постараюсь избавиться от всей этой мерзости». Одна из полезных функций непатогенных микробов, живущих на поверхности нашего тела и в наших домах, состоит в том, что они помогают нам в борьбе с патогенами. Но возможно, вы воображаете, что, уничтожив всех без исключения микробов вокруг себя, вы окажетесь в стерильной среде, где не понадобится бороться ни с одним патогеном. В рекламе чистящих средств часто утверждается, что они убивают 99 % бактерий (не справляясь лишь с немногими особенно устойчивыми), но кто поручится, что вы не столкнетесь с оставшимся одним процентом? Если и есть где-нибудь жилое пространство, в котором человек попытался довести уничтожение микробов до предела, то это Международная космическая станция (МКС). Если вы воображаете, что сможете полностью очистить свой дом от бактерий, то МКС прекрасно иллюстрирует, чего вы добьетесь в реальности.

В САМОМ НАЧАЛЕ СВОЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ NASA рассудило, что важно предотвратить попадание земных микробов в космос. На первых порах опасались, что космический корабль может занести бактерии с Земли [59]в Солнечную систему или, наоборот, доставить на нашу планету «семена» внеземной жизни. В NASA был создан даже особый отдел — Отдел Планетарной Защиты (Planetary Protection Office). Со временем ученые NASA озаботились и тем, что астронавты, совершавшие полеты на космических челноках, а позднее на МКС, проводят значительное время в замкнутом пространстве, где могут присутствовать патогены.

На помощь NASA пришел сам космос. Шансы на то, что какие-то внеземные микробы проникнут внутрь космического челнока или МКС, равны нулю. Откройте окно у себя дома, и вместе с воздухом в комнату попадут микробы из внешней среды. Откройте люк МКС — и космический вакуум засосет вас, а заодно и все живое вокруг. Вдобавок объем воздуха внутри космической станции невелик, гораздо меньше объема воздуха в жилом доме. Поэтому сравнительно несложно контролировать как уровень влажности, так и потоки воздуха на станции. Наконец, NASA разработало современную аппаратуру для очистки всех пищевых продуктов и материалов перед их отправкой на МКС. Короче говоря, как ни старайтесь, вы не сможете сделать ваш дом столь же безжизненным, как эта орбитальная станция. Остается спросить, а живет ли на МКС кто-то, кроме людей.

Детальные исследования живых существ, населяющих МКС, проводились и продолжаются до сих пор. Одно из последних таких исследований осуществлялось по точно такой методике, которую мы использовали, обследуя дома в Роли. Конечно, это не случайно. В 2013 г., вскоре после того как мы опубликовали результаты нашего исследования 40 домов, ко мне обратился Джонатан Эйзен, микробиолог из Калифорнийского университета в Дейвисе. Его интересовало, можно ли применить нашу методику на космической станции. Конечно, мы хотели видеть астронавтов в числе участников нашего проекта не меньше, чем простых жителей Роли. Для взятия проб использовались точно такие же ватные палочки. И помещения для обследования были выбраны примерно такие же, хотя нам и пришлось несколько изменить процедуру. Мы просили участников проекта на Земле собирать пыль, осевшую на оконных рамах, что позволяло дать количественную оценку микробной жизни в окружающем воздухе. Но в условиях низкой гравитации на МКС пыль не оседает, поэтому астронавты брали пробы не с оконных рам, а с воздушных фильтров. В этом исследовании мы предлагали такие же формы согласия на использование полученных данных, как и прежде, но с небольшими изменениями. Работая в земных домах, мы соблюдали анонимность в отношении полученных результатов. Только жители дома, где были взяты пробы, знали о них, для остальных доступ был закрыт. На МКС это оказалось невозможным. Что-что, а анонимность не по части астронавтов. При проведении работ на станции находились шестеро: астронавты NASA Стив Свенсон и Рик Мастраччо, космонавты Олег Артемьев, Александр Скворцов и Михаил Тюрин, и командир МКС Коити Ваката, представлявший Японское агентство аэрокосмических исследований. Коити Ваката взял необходимые пробы, которые потом были доставлены на Землю и отправлены в лабораторию Джонатана Эйзена в Калифорнийском университете. Их изучала его студентка Дженна Ланг.

Проведенные ранее исследования показали, что бактерии из естественной среды на борту МКС практически отсутствуют. Здесь нет микробов, характерных для лесов и полей. Нет и микробов, связанных с пищей. Но, несмотря на эти успехи, задача по созданию на станции совершенно стерильной среды не была решена. Бактерии на МКС все-таки присутствуют, и в немалом количестве. Конечно, почти все они относятся к одной категории — видам, обитающим в организме астронавтов. Это было установлено уже первыми исследованиями на МКС и подтвердилось результатами, полученными Ланг. Но, чтобы должным образом проанализировать эти данные, рассмотрев их в определенном контексте, мы составили сравнительную карту распределения бактерий на космической станции и в домах города Роли. На этой карте пробы, наиболее сходные по видовому составу микробов, расположены более плотно, а наименее сходные удалены друг от друга. Карта показывает то, о чем я уже рассказывал выше, говоря о домах в Роли: в образцах пыли, взятых с дверных порогов, видовой состав схож, в них соседствуют микробы, характерные для внутренних помещений и открытых пространств. Пробы, взятые с кухонь в разных домах, тоже похожи друг на друга, в них представлены в основном бактерии, связанные с пищей. Наконец, пробы с постельного белья и унитазных сидений различались, но не настолько, как вы могли бы надеяться. Все образцы, взятые на МКС, оказались в нижней части карты, причем независимо от того, в каком именно отделении станции они были взяты. По составу микробов они больше всего напоминают пробы с постельного белья и из туалетов «земных» домов [60]. Во всех этих трех случаях пробы содержали фекальные бактерии.