Рихард Фрибе - Союз на всю жизнь

При повторном рассмотрении истории развития живых организмов, которые человек подчинил себе, можно задать себе вопрос, кто кого использует на самом деле. От яблони, японского декоративного карпа кои, откормочной свиньи, лошади, розового куста до цукини. Кто извлекает выгоду, в контексте эволюционной теории, которая говорит о хорошем физическом состоянии и возможностях размножения, и из кого? Человек получает от животных и растений пищу и возможность успешно размножаться и выращивать потомство. Что получают за это животные и растения? Защиту, корм, возможности размножения {33} 33 Использование животных и их убийство с целью использования – тема, вызывающая множество противоречий. Авторы данной книги это полностью осознают. Соответствующая этическая дискуссия имеет большое значение, однако в данном разделе она могла бы увести слишком далеко от темы. Здесь мы стараемся лишь прояснить, что может представлять собой взаимность в эволюционно-биологическом смысле. Так, например, племенной хряк, не подвергаясь опасности со стороны диких животных и не имея необходимости заботиться о пропитании, может стать отцом тысяч поросят, часть из которых, в свою очередь, также обзаведется потомством, – это эволюционное преимущество предоставляет ему человек, а в условиях дикой природы такое совершенно немыслимо. .

Размышляя об этом, кажется преувеличением говорить о бактериях и их генах как о части нас, которая относится к нам точно так же, как наши собственные гены, наши сердца и наши почки. Мы по-прежнему мутируем и конкурируем с нашими бактериями наперегонки.

Это давняя дружба или давняя конкуренция – в любом случае давняя взаимность.

Новым, однако, является факт, что мы сегодня знаем о наших микробах: то, что они оказывают влияние на нас, наше человеческое бытие, нашу индивидуальность, наше здоровье. Мы знаем, что можем сами оказывать влияние на них, и начинаем понимать, как делать это таким образом, чтобы всем было хорошо. В новинку нам в том числе и то, насколько сильный отпечаток союз микробов наложил на высшие формы жизни, на весь животный мир например. Подробнее об этом мы поговорим в следующей главе.

Насколько тесно человек сотрудничает со своими микробами, становится понятно далеко не сразу. У многих видов животных жизненно важные кооперации такого рода известны давно. И постоянно обнаруживаются все более удивительные альянсы.

Шанс совладать с парниковым эффектом и тем самым с изменением климата все еще существует. Не будем учитывать атомные электростанции, закачку CO 2в какие-либо пласты горных пород, отказ от автомобилей, торговлю квотами на выброс вредных веществ. Все, что потребовалось бы наряду с дополнительным количеством возобновляемых источников энергии и несколькими вполне осуществимыми мерами по экономии, – это изменение выбросов вредных веществ. Его можно было бы реализовать благодаря новым кишечным бактериям для коров всего мира, а лучше и для остальных жвачных животных в хлевах и саваннах. Вместо метана, сильнодействующего газа, способствующего более выраженному парниковому эффекту, чем CO 2, все животные выделяли бы значительно меньше кишечных газов, наносящих вред окружающей среде при их выходе через рот или анальное отверстие.

Ученые работают над такой кишечной реформой, однако весьма маловероятно, что вскоре на выставке достижений сельского хозяйства будет представлена экологически чистая корова, а в супермаркете – ее молоко. Этой теме можно было бы посвятить целую главу или целую книгу. Здесь нам следует ограничиться рассмотрением сил желудочных и кишечных обитателей жвачных животных в качестве впечатляющего примера для утверждения значения микробов не только в жизни человека, но и также, вероятно, в жизни почти всех животных.

Стерильные животные, то есть те, которые никогда не были заселены микроорганизмами, в природе пока не обнаружены.

«Я исхожу из того, что вся многоклеточная жизнь находится во взаимодействии типа хозяин – бактерии», говорит, например, Себастиан Фрауне из биоцентра Кильского университета, «по имеющимся у меня сведениям не существует эукариотов [8] Эукариоты – это живые организмы, клетки которых содержат ядро. – Прим. ред. , не демонстрирующих бактериальную колонизацию».

И правда: заселено все – от речного угря до цикады. Корова, которая, совсем не имея кишечных бактерий, паслась бы на лугу и пыталась бы прокормиться травой, довольно скоро упала бы замертво худой, как спичка. Лошадь, которая перед аптекой нечаянно съела бы весь транспортный автофургон с антибиотиками, по всей вероятности, вскоре извергла бы свою трапезу из травы и овса обратно {34} 34 Тем не менее сельскохозяйственные животные, в том числе коровы, в таких странах как США, по-прежнему получают с кормом «субтерапевтические дозы» антибиотиков, так как это стимулирует их рост, см. гл. 9. . И даже термит со стерилизованным кишечником очень быстро протянул бы все свои шесть ног навсегда.

У других животных ситуация менее драматична. Например, у лабораторных мышей, кишечник которых был стерилизован в целях исследования кишечной флоры. В этом случае им можно передавать отдельные виды бактерий и изучать, какое воздействие это оказывает. Такие мыши абсолютно жизнеспособны, но они чувствуют себя не так хорошо, как сородичи с нормальной микрофлорой кишечника. Их иммунная система, их обмен веществ и еще несколько дополнительных физиологических функций значительно повреждены.

Окружающая среда заполнена микроорганизмами. Впрочем, она была такой и около 500 миллионов лет назад, когда появились первые животные с кишечником. Она была такой, когда появились первые живые организмы с клеточным ядром и когда эволюция делала первые шаги от одноклеточных к многоклеточным организмам, и все это происходило более двух миллиардов лет назад. Пара клеточных компонентов, делающих существование высших форм жизни возможным в принципе, – митохондрии и хлоропласты – произошли от бактерий, которые некогда жили в симбиозе с клетками-предшественниками (см. главу 4). А в Калифорнийском университете в Беркли в 2012 году Николь Кинг и ее коллеги даже обнаружили признаки того, что возникновение многоклеточных организмов зависело от бактерий. В рамках этих экспериментов бактерии побуждали животные одноклеточные организмы не только делиться, но и при этом также не отделяться друг от друга {35} 35 Alegado et al.: A bacterial sulfonolipid triggers multicellular development in the closest living relatives of animals. eLife Oktober 2012, online abrufbar unter: elife.elifesciences.org/content/1/e00013 . .

Сегодняшние растения живут, насколько известно, практически всегда в тесном взаимодействии с микроорганизмами, такими как почвенные бактерии и почвенные грибы. Самые известные и, безусловно, важные, пожалуй, клубеньковые бактерии бобовых, которые получают из воздуха азот и делают его пригодным для усваивания растениями и животными.