Карин Мёллинг - Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Я уже отмечала, что микроорганизмы не становятся возбудителями заболеваний, если наш организм представляет собой хорошо сбалансированную экосистему. Однако подобные стабильные системы не могут существовать постоянно, в противном случае мы бы никогда не заболевали. Нам даже нужно время от времени болеть для тренировки иммунной системы, если мы не хотим, чтобы этим занимались гельминты.

Происходит нарушение баланса. Возможно, бывает трудно избежать недостатка пространства, кислорода, питательных веществ из-за близкого соседства людей и животных, и все это вызывает стресс. При стрессе вирусы могут активироваться. В развивающихся странах инфекционные заболевания являются одной из основных причин смертности. И все же микроорганизмы и инфекционные заболевания не приведут к исчезновению человечества. В рамках исследования, проводившегося НАСА, их даже не рассматривали как одну из угроз для человечества. Хотя они могут регулировать плотность популяции.

Безусловно, микроорганизмы и вирусы переживут нас – млекопитающих и эукариотов. Они существуют уже примерно 3,8 млрд лет и появились задолго до нас. Мы появились гораздо позже, например австралопитек Люси жила в Африке 3,2 млн лет назад. Выжили только те особи, которые оказались способны справляться с микроорганизмами, находящимися в окружающей среде. Мы даже нуждаемся в микроорганизмах и от них зависим. Это мы вторглись в мир бактерий и фагов, а не наоборот. Они помогают нам переваривать пищу, населяют наш организм и защищают от незнакомых микробов. Если мы перестанем существовать, жизнь на Земле сохранится в виде микроорганизмов. Бактерии и фаги существуют автономно, мы микробам не нужны, но сами нуждаемся в них. Наиболее изменчивыми являются вирусы, бактерии и, возможно, археи; последние по крайней мере дают возможность понять, в каких экстремальных условиях может сохраняться жизнь. Все они могут начать жить снова после опасной для жизни катастрофы. Однако человеку как виду потребовалось бы слишком долго ждать, чтобы стать экстремофилом, как, например, археи, и выжить при высоких температурах, повышенном уровне соли, в ядовитой атмосфере и прочих экстремальных условиях. Мы очень сложно организованы, слишком большие, слишком медленно эволюционируем и не можем быстро адаптироваться.

Люди могут оказаться достаточно умными и изобретательными, чтобы защититься от причин, вызывающих их гибель. Нам вполне хватит интеллекта, но мы слишком эгоистичны и не проявляем мутуализм в должной мере. Результаты поведенческих исследований свидетельствуют о том, что люди не демонстрируют мутуализм в группах, превышающих 150 человек, что соответствует числу родственников, друзей и соседей. Согласно прогнозам, большую часть населения Земли ожидает жизнь в мегаполисах, и встает вопрос: истребят ли в этом случае человечество микроорганизмы и вирусы? В качестве ответа на этот вопрос приведу пример: когда в Нью-Мексико вследствие изменений окружающей среды хантавирусы более не могли полагаться на мышей как на организм-хозяин, они быстро переключились на человека. И так может продолжаться до тех пор, пока они не найдут другого хозяина. Повышенная мобильность вирусов ускоряет процесс поиска нового хозяина, как это наблюдалось в случае с короновирусом атипичной пневмонии (SARS), когда он распространился от Гонконга до Ванкувера буквально за несколько часов. А что бы произошло, если бы не нашлось другого хозяина? Куда бы отправились эти микроорганизмы? Они бы изменили стратегию: если бы не оказалось нового хозяина, они перестали бы использовать и уничтожать своего хозяина и вместо этого нашли способ адаптироваться к нему и сосуществовать с ним. Так обычно и происходит. В качестве примера можно привести обезьян, устойчивых к вирусу иммунодефицита обезьян, и коал, резистентных к вирусу лейкоза гиббонов (GALV), которые эндогенизировали инфицирующие вирусы в свои гены, где они не только хорошо переносились, но и защищали организм хозяина от посторонних микроорганизмов. В качестве защиты от внешних вирусов вирусоподобные последовательности вводили в геномы эукариотов. Как показано на примере реконструированного вируса Phoenix, который эндогенизировался и снова защищает нас от экзогенных вирусов, все они были экзогенными вирусами. После этого микроорганизмы уже не представляли бы смертельной опасности для человечества, они защищают нас с самого рождения. Можно ли экстраполировать на человека ситуацию, когда враги становятся друзьями? Может быть, это оптимальный и единственный способ выживания? Это хорошая новость, если мы боимся пандемий. Показатель смертности будет высоким, но он всегда имеет какие-то ограничения.

В анализе наших шансов на будущее прогнозируется, что современная цивилизация не сможет выжить. Одно из таких исследований, начавшееся в 2014 г., называется HANDY («Динамика развития человека и природы»). В нем предусматривается изучение вопросов, касающихся самых неблагоприятных вариантов развития событий, например повышение плотности населения, дефицит ресурсов (воды, пищи, энергии), природные катастрофы, в том числе изменение климата, и, наконец, политическая нестабильность, сопровождаемая экономическим неравенством, разрывом между богатыми и бедными. Считается, что эти факторы были основной причиной падения Римской империи, цивилизации майя и режима Пол Пота в Камбодже. Гибель человечества неизбежна – таков прогноз. Для целей исследования использовали дифференциальные уравнения для прогнозирования сценариев будущего. Прогноз оказался слишком пессимистичным даже для НАСА, и агентство от него отмежевалось.

Интересно отметить, что при проведении данного исследования микроорганизмы в расчет не принимались. Их не включили в перечень угроз для жизни на Земле. Заболевания, микроорганизмы и инфекционные агенты были исключены из вышеупомянутого перечня. Первый фактор в этом списке – плотность населения – будет серьезно влиять на инфекционные заболевания, но, возможно, это будет более выраженно проявляться в локальном, а не в глобальном масштабе.

А что насчет еды? Здесь тоже задействованы вирусы. За последние 100 лет технический прогресс помог вдвое увеличить производство продуктов питания. В первую очередь и главным образом это произошло благодаря Фрицу Габеру, который в 1915 г. разработал метод фиксации азота в качестве удобрения, что до сих пор позволяет человечеству обеспечивать себя продуктами питания. Нам нужны новые технологии, и, к счастью, мы вполне преуспели в разработке важных инноваций: генно-модифицированные продукты, безусловно, это один из основных способов, с помощью которых можно прокормить человечество. Нам повезло, что у нас есть такая возможность. Но нужно научиться надлежащим образом ее использовать. Вероятно, нам не придется переходить на подножный корм, о чем мы говорили с Дайсоном, снова отращивать шерсть и ограничить потребление тепла. А употреблять в пищу насекомых и водоросли не так уж плохо. Согласно некоторым прогнозам, максимальная численность населения Земли может составлять 12 млрд человек. Подобные прогнозы составляются без учета инноваций и поэтому ненадежны. Давайте вспомним: сто лет назад говорили, что из-за навоза лошадей будет невозможно перемещаться по берлинским улицам. Но потом появились автомобили, и никакой катастрофы с конским навозом не произошло! Автомобили, в свою очередь, дали повод для новых пугающих экстраполяций.