Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Однако во всех этих случаях была отмечена лишь однократная передача раковых клеток. Нет никакой информации о том, что эти же клетки переместились на третью жертву. Возможно, наши иммунные системы так сильны, что у раковых клеток нет шансов превратиться в паразитов, способных прыгать с одного хозяина на другого.

Непонятно, почему наш иммунитет так бурно реагирует на инородные ткани. В целом иммунная система тонко настроена для борьбы с конкретными опасностями. Наши клетки умеют чувствовать вторжение вирусов и совершают самоубийство, чтобы остановить их распространение. Мы можем выработать антитела, чтобы уничтожить штамм плохих бактерий, но сохранить при этом полезные. Благодаря таким эволюционным приобретениям у наших предков появилось больше шансов на выживание и размножение. Но ведь они не пересаживали друг другу легкие и селезенку.

Так зачем же наша иммунная система дает на это такую острую реакцию? Одно из объяснений – опасность заразных раковых заболеваний. Возможно, наши давние предки 700 млн лет назад регулярно сталкивались с нашествиями паразитических клеток других животных. Им пришлось бороться с чужой наследственностью, чтобы не умереть и не потерять собственную.

Когда опускается темная безлунная ночь, из своего укрытия появляется обыкновенный малый фонареглаз [900] См.: Haneda and Tsuji 1971; Haygood, Tebo, and Nealson 1984; Hendry et al. 2016; Hendry, de Wet, and Dunlap 2014; Meyer-Rochow 1976. .

Эта рыба (ее научное название Photoblepharon palpebratus ) обитает в морях, омывающих архипелаг Банда в Индонезии. Дни свои она коротает в подводных пещерах на глубине более 30 м. После наступления темноты рыба выплывает из пещеры и поднимается к поверхности. Она охотится на мелких насекомых – для этого-то ее тело и светится.

Как и любое другое животное, фонареглаз представляет собой набор органов. Его кожа действует как защитный барьер. Его жабры поглощают кислород. Его желудок переваривает добычу. Каждый орган отличается от остальных, потому что его клетки вырабатывают свой набор молекул и используют свою сеть генов. Свечение исходит от пары похожих на бобы желез, находящихся под каждым глазом. Этот свет создается светящимися белками, которые производятся клетками в железах-бобах.

Свечение может показаться не очень разумной идеей, если вы маленькая рыбка, плавающая в полном хищников море. Однако фонареглаз умеет использовать его и для бегства от врагов. Чтобы улизнуть, он сначала резко устремляется вперед, так что светящиеся органы прочерчивают прямую линию в воде, а потом вдруг прячет светящиеся органы в специальные кармашки на голове. Рыба внезапно для врага становится невидимой и незаметно отклоняется от линии, вдоль которой плыла, – а хищнику остается двигаться туда, где уже никого нет.

С помощью таких приемов светящиеся органы помогают рыбам прожить достаточно долго, чтобы размножиться. Самцы выбрасывают сперматозоиды в воду, чтобы оплодотворить женские яйцеклетки (икринки), которые после этого развиваются сначала в мальков, а затем и во взрослых рыб. Подобное порождает подобное – это столь же верно для фонареглаза, сколь и для любого другого животного. У каждого нового поколения образуются плавники, глаза, челюсти и жабры в точности так, как это было у их предков. И светящиеся органы – не исключение.

В 1971 г. двое ученых – Ята Ханэда из Городского музея Йокосуки и Фредерик Цудзи из Питтсбургского университета – отправились к островам Банда, чтобы исследовать эту интересную рыбу. По вечерам они отплывали от берега на каноэ. Затем они гасили на лодке все огни и высматривали в воде светящихся рыб. Выловив нескольких особей сетью, Ханэда и Цудзи поместили их в банки с морской водой, а затем препарировали светящиеся органы. Даже после извлечения те не гасли. (Как раз потому, что эти органы могут светиться часами, местные рыбаки используют их в качестве приманки, нацепляя на крючок.)

Ханэда и Цудзи исследовали светящиеся органы под микроскопом, чтобы понять, как они работают. Может быть, рыба производит свет подобно светлячкам? У тех в ДНК есть ген, отвечающий за синтез белка люциферина. Насекомые накапливают этот белок в клетках брюшка. Когда они хотят послать сигнал своим собратьям-светлячкам, то с помощью других белков изменяют люциферин так, что тот начинает светиться. Светлячки наследуют ген, отвечающий за синтез люциферина, от своих родителей – вместе с остальными генами.

Но исследователи выяснили, что у фонареглаза нет генов для свечения. Светящиеся клетки в их органах не принадлежали самой рыбе. То были клетки бактерий.

Однако не простых бактерий. У всех фонареглазов в светящихся органах обитали микробы одного и того же штамма Candidatus Photodesmus blepharus. И если вам надо найти Candidatus Photodesmus blepharus, то единственный вид на земле, у которого вы можете их обнаружить, – это обыкновенный малый фонареглаз.

В тех же водах около островов Банда обитает похожий вид рыб – большой фонареглаз, у которого тоже есть светящийся орган с бактериями. Но с другими. Каждый вид фонареглазов получает по наследству собственного чрезвычайно редкого микробного партнера.

Все виды растений и животных, и мы в том числе, буквально пропитаны бактериями. По некоторым оценкам, в каждом человеке содержится около 37 трлн человеческих клеток и примерно такое же количество бактерий [901] Sender, Fuchs, and Milo 2016. . Нашу бактериальную часть легко вообще не заметить, потому что человеческие клетки в сотни раз крупнее клеток микробов. Но ее не стоит игнорировать. У нас внутри живут тысячи видов микроорганизмов, каждый из которых несет тысячи собственных генов, совсем не похожих на наши. И в этом смысле мы не отличаемся от других животных – какого-нибудь португальского кораблика, пустынного скорпиона или морского слона [902] Yong 2016b. . И даже не сильно отличаемся от ясенелистного клена или крокуса.

Лучше всего мы знаем тех бактерий, которые вызывают заболевания, едят нашу кожу и свирепствуют в наших кишках. Между тем даже в обладателе самого замечательного здоровья полным-полно постоянных жильцов. Некоторые безвредно цепляются к своим хозяевам, захватывая молекулы отходов. Другие выполняют задачи, от которых зависит выживание их хозяев. Если у фонареглаза не будет бактерий, то не станет и фонареглаза. Еще целый ряд микробов выполняет задачи менее заметные, но не менее важные. Они вырабатывают витамины, обучают иммунную систему «уравновешенности», формируют живой барьер на пути опасных патогенов. Это сообщество бактерий называется «микробиом», и оно размывает любые представления о том, что значит быть отдельным организмом. Если бы мы стали по-настоящему отдельными, без микробиома, мы бы заболели и, вероятно, умерли.