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

Но, говоря по правде, после того как мы разобрались с одним из возможных применений синантропных насекомых, мне захотелось исследовать какие-то совершенно другие способы их использования. Действовать вслепую было бы смешно, но мы уже не были слепы. Мы хорошо усвоили три урока. Урок первый: если мы встречаем в своем ближайшем окружении какой-то вполне обычный вид, нельзя рассчитывать на то, что кто-то его уже изучил. Второй урок: если вы хотите понять, какую пользу может принести вид, то выяснять, на что он способен, можно, только достаточно изучив его. Это означает, что исследовать потенциальную полезность множества видов, обитающих в наших домах, а тем более в дикой природе, пока еще невозможно, так как нам неизвестно даже, чем питается большинство видов членистоногих, не говоря уже о других деталях их биологии. Третий урок, который я упорно преподаю моим студентам, заключается в том, что если экологи и эволюционные биологи не могут предположить вероятное применение того или иного вида, то и никто другой не сможет. Конечно, это скорее гипотеза, но гипотеза, которую я выдвинул на основе собственного опыта многолетнего сотрудничества с экологами.

Илл. 8.1.Мушки, живущие в раковинных стоках, — один из видов синантропных членистоногих, на который ученые обращают очень мало внимания. Взрослые насекомые выглядят очаровательно. Их личинки далеко не так симпатичны, но зато они, вероятно, содержат микроорганизмы, способные разлагать целлюлозу или даже лигнин. (Изображение сделано на основе оригинальной фотографии Мэттью Бертона.)

Идя на работу, я часто ловлю себя на том, что присматриваюсь к каждой твари, попадающейся на моем пути, соображая, какую пользу из нее можно извлечь. Так же поступают мои студенты, постдоки и сотрудники. К примеру, мы с ними раздумываем над конструкциями новых режущих устройств и щеток, вдохновляясь аналогичными механизмами у членистоногих. Возьмем зерновых жуков. Их челюсти способны пробивать твердые оболочки зерен, что кажется невероятным для такого мелкого насекомого. Отчасти им удается это делать благодаря челюстям, содержащим металл, идеально приспособленным для разрезания [192]. Форма и химический состав их челюстей подсказывают нам дизайн новых режущих инструментов. Или можно разработать целые линейки щеток нового типа. У большинства видов артропод на лапках или в других местах имеются миниатюрные щетинки, которыми они очищают глаза или иные части тела [193]. Почему бы не последовать их примеру при создании промышленных щеток или хотя бы расчесок для волос? Не будь я лысым, я бы охотно завел себе расческу, сделанную по принципу щетинок на лапке муравья.

Кроме того, мы стали обследовать синантропных членистоногих с точки зрения создания новых антибиотиков. Микробы развивают устойчивость к существующим антибиотикам быстрее, чем человечество успевает создавать новые. Может быть, в поисках новых лекарств обратиться к насекомым, например к комнатной мухе? Откладывая яйца, самка мухи снабжает их бактериями, такими как Klebsiella oxytoca . Бактерия Klebsiella производит вещества, убивающие грибы, тем самым она помогает молодым голодным мухам, конкурирующим за пищу с этими самыми грибами, выигрывать в этом соревновании. Представляется, что эта бактерия производит антибиотики, с помощью которых мы сможем контролировать численность грибов, но в этом отношении они до сих пор не исследованы [194]. И если говорить о поисках новых антибиотиков, то изучение комнатных мух будет только началом. У многих видов муравьев антибиотики секретирует ядовитая железа, расположенная внутри их брюшка. Несколько десятилетий назад были предприняты попытки выделить антибиотики из нескольких видов гигантских муравьев-бульдогов ( Myrmecia spp.), живущих в Австралии [195]. Полученные вещества оказались довольно перспективными с точки зрения их применения в медицине. Когда я был студентом, я хотел тоже заняться подобными исследованиями, но оставил эту мысль в убеждении, что кто-то другой обязательно меня опередит. Прошло 15 лет — ничего нового в этой области не сделано. Теперь, в сотрудничестве с Адрианом Смитом из Музея естествознания Северной Каролины, Клинтом Пеником из Аризонского университетам и другими коллегами, я принялся за обследование муравьев, встречающихся в Роли, чтобы определить, какие их них производят антибиотики. Сначала мы предположили, что наиболее вероятные кандидаты — виды, образующие большие муравейники или живущие в почве (где они могут сталкиваться с множеством патогенов). Эта гипотеза не подтвердилась. Все виды муравьев, эффективно использующие антибиотики, оказались представителями одного рода Solenopsis , куда входят огненные муравьи {20} , а также муравьи-воришки Solenopsis molesta . Последние часто встречаются на кухнях. Мы выяснили, что они вырабатывают антибиотики, эффективно борющиеся с устойчивыми к метициллину бактериями, такими как Staphylococcus aureus и ее родичи [196]. Это значит, что в один прекрасный день муравьи, бегающие по кухне, могут спасти кого-нибудь из ваших родственников и знакомых от смертельно опасной кожной инфекции.

В то же время в ходе недавних исследований выяснилось, что строение тела некоторых насекомых, часто встречающихся поблизости от жилья, если не в самих домах, может благоприятствовать или, наоборот, мешать развитию определенных видов бактерий. На крыльях стрекоз и цикад есть миниатюрные лезвия, разрезающие микробные клетки на куски. Сегодня инженеры пытаются повторить что-то подобное при производстве антимикробных стройматериалов, так чтобы бактерия не могла выработать устойчивость к ним (трудно развить способность противостоять этому крошечному ножу). Мы же задумали нечто противоположное, а именно исследовать членистоногих, чтобы научиться создавать поверхности, благоприятные для микробов. Хитиновые скелеты многих видов муравьев представляют собой именно такие поверхности. Вдохновленные муравьями, мы начали рисовать в своем воображении, как можно моделировать пробиотическую одежду. Мы немного продвинулись в этом направлении, хотя о полном успехе говорить пока рано. В конце концов, нас чуть больше десятка сотрудников лаборатории (прибавьте к этому числу еще нескольких наших друзей), так что это уже неплохо. А представьте себе большой коллектив, целенаправленно изучающий полезные свойства синантропных видов. Целый научный институт, занимающийся исключительно подобными исследованиями. Вот о чем я мечтаю.

Илл. 8.2.Американский травяной паук из рода Agelenopsis , один из самых обычных видов пауков в североамериканских домах, снятый на пороге дома в Роли, штат Северная Каролина. Для человека не представляет ни малейшей опасности. (Фотография Мэттью Бертона.)