Карл Циммер - Паразиты: тайный мир

• Название: Паразиты: тайный мир
• Автор: Карл Циммер
• Жанр: Биология

КАРЛ ЦИММЕР — автор книги «Линия прибоя» (At Ihe water's edge) и постоянный участник научно-популярных программ и изданий Discovery, National Geographic, Natural History, Nature и Science, лауреат премии Эверетта Кларка в области научной журналистики и премии для СМИ Американского института биологии. Живет в Нью-Йорке.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты контролируют сознание своих хозяев, отправляя их на смерть.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты мастерски применяют химическое оружие и маскируются, прикрываясь молекулами собственного хозяина.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты задают направление эволюции и большинство видов ведет паразитический образ жизни.

ПРЕДСТАВИЛИ? Добро пожаловать на Землю!

Много сотен лет паразиты жили в ночных кошмарах, ужастиках и темных закоулках науки. Тем не менее эти существа относятся к самым успешным и изощренным организмам на свете. Искусно лавируя среди научных данных с их отвратительными подробностями, Карл Циммер сопровождает нас в фантастическом путешествии. Перенося читателя из влажных джунглей Коста-Рики в Южный Судан — рай для паразитов, Циммер показывает, как паразиты могут изменить ДНК, «перекоммутировать» мозг, сделать мужчин более недоверчивыми, а женщин более общительными и превратить хозяина в живой труп. Эта основательная и прекрасно написанная книга выводит паразитов на чистую воду и рассказывает, чему они, владея самыми базовыми техниками выживания в нашем мире, могут научить нас.

Люди просто не догадываются о том, как сложен и причудлив мир паразитов — опаснейших созданий природы, живущих за счет других, и насколько велика их роль в нашей жизни. Они питаются плотью и кровью своих жертв, влияют на биологическое и социальное поведение целых видов, на численность популяции и направляют в конечном счете эволюцию флоры и фауны. В мире, где каждый кормит своего паразита, порой даже трудно провести грань между им и его жертвой. Нужно ли уничтожать всех паразитов или они — необходимый элемент экологической системы? Карл Циммер, один из лучших научных журналистов нашего времени, делает доступными самые сложные научные теории и описывает жизнь паразитов, как фантастический роман с непостижимыми, зловещими, а порой вызывающими сопереживание героями.

«Удовольствие от начала до конца. Циммер – великолепный автор, который в полной мере использует жуткую естественную историю паразитов»

Марк Ридли, The New Scientist

«Книга «Паразиты» показывет, что Циммер принадлежит к лучшим научным журналистам нашего времени»

Кевин Падиан, The New York Times

---

 Человек, умерший от серповидно-клеточной анемии, с меньшей вероятностью мог передать дефективный ген потомству, и отсюда следует, что эта болезнь должна быть крайне редкой. Но это не так — примерно один из 400 американских чернокожих болен серповидно-клеточной анемией, и каждый десятый имеет одну копию дефективного гена. Единственной причиной, по которой ген сохраняется в столь значительных количествах, является то, что он одновременно... защищает от малярии! Кристаллическое строение гемоглобина не только несет угрозу клетке крови; игловидные эритроциты могут пронзить находящегося внутри паразита. А когда серповидная клетка захлопывается, она теряет возможность всасывать калий — элемент, жизненно необходимый плазмодию. Интересно, что для такой защиты достаточно иметь только одну копию мутировавшего гена. В итоге жизни людей, спасенных от малярии единственной копией гена, компенсируют смерть тех, кому «повезло» получить две его копии. Результат таков: люди, чьи предки жили в малярийных районах — а это большая часть Азии, Африки и Средиземноморья, — имеют данный ген в высоких пропорциях.

 Серповидно-клеточная анемия — лишь одно из нескольких заболеваний крови, которые возникли в результате борьбы между человеком и малярией. К примеру, в Юго-Западной Азии можно найти людей, у которых стенки кровяных клеток настолько жесткие, что они не могут проскользнуть через капилляры. Эта болезнь называется овалоцитоз и следует тем же генетическим закономерностям, что и серповидно-клеточная анемия: она проявляется в мягкой степени, если человек наследует дефектный ген только от одного из родителей, но в крайне тяжелой, если его передадут оба родителя. Настолько тяжелой, что ребенок с двумя генами обычно погибает еще до рождения. Однако овалоцитоз также делает красные кровяные тельца менее гостеприимными для Plasmodium. Их мембраны становятся настолько прочными, что паразит с большим трудом проникает внутрь, и, по-видимому, их жесткость также нарушает возможность всасывать химические вещества, такие как фосфаты и сульфаты, которые необходимы паразиту для выживания.

 Вероятно, человек боролся с малярией при помощи таких изменений крови в течение многих тысяч лет, но доказать это трудно. Одним из немногих тому свидетельств из древности может служить состояние, под названием талассемия — еще один дефект гемоглобина. У людей с талассемией ингредиенты гемоглобина вырабатываются в неправильных количествах. Их гены производят одних цепочек слишком много, а других—слишком мало, и, после того как из них собираются правильные молекулы гемоглобина, лишние цепочки остаются. Через некоторое время они склеиваются в комки, которые могут полностью нарушить структуру клетки крови. Они могут захватывать молекулу кислорода так же, как это делает нормальный гемоглобин, но не в состоянии полностью окружить ее. А кислород—элемент настолько харизматичный, что может быть опасным: он может нести сильный заряд, который притягивает другие молекулы клетки. Те вытягивают кислород из дефектных комков гемоглобина и уносят прочь, а свободный кислород в клетке может и дальше взаимодействовать с разными молекулами, разрушая их при этом.

 Дети с тяжелыми формами талассемии обычно умирают еще до рождения, но при более мягких ее формах человек может остаться в живых, хотя часто будет страдать от анемии. Тело человека, страдающего талассемией, может пытаться скомпенсировать дефектность кровяных клеток, производя больше крови в костном мозге. Как следствие, костный мозг распухает и может проникать в окружающую его кость, нарушая ее рост. Иногда у людей с талассемией развивается специфическая деформация скелета — кости рук и ног становятся мелкими и искривленными. Так, в Израиле археологи нашли кости с такими деформациями, возраст которых насчитывает восемь тысяч лет.

 Талассемия существует так давно, а в то время она была самым распространенным заболеванием крови на земле, потому что она помогает бороться с малярией. Если посмотреть на карту любой страны, в которой часто встречается малярия, например Новой Гвинеи, частота проявления талассемии почти точно соответствует распространенности паразита. И если серьезная форма талассемии может послужить причиной смерти, более слабая форма, напротив, спасает. Исследователи подозревают, что дефективный гемоглобин в красных кровяных тельцах больше осложняет жизнь паразита, чем жизнь хозяина. «Лишние» цепочки гемоглобина захватывают кислород, а когда он освобождается, то может повредить плазмодий. Паразиты, судя по всему, не умеют «ремонтировать» себя, а значит, не могут расти правильно. Поэтому, когда Plasmodium наконец вылезает из красного кровяного тельца, он оказывается деформированным и уже не способен проникнуть в новую клетку. В результате люди с талассемией, как правило, болеют малярией в легкой, а не в смертельной форме.

 Такие заболевания крови не только осложняют жизнь паразита. Они могут стать для детей естественной вакцинацией. У ребенка, которого в первый раз укусил зараженный плазмодием комар, наступает в жизни поворотный момент: сумеет ли неискушенная иммунная система распознать паразита и справиться с ним, прежде чем паразит убьет ребенка? Ограничение роста паразита, будь то посредством талассемии, овалоцитоза или серповидно-клеточной анемии, дает иммунной системе больше времени на то, чтобы отследить ухищрения плазмодия, распознать их и создать защиту. Слабые формы малярии иммунизируют детей к малярии и позволяют им выжить и вырасти.

• • •

Учитывая то, насколько активно паразиты участвовали в формировании человеческого тела, трудно не задаться вопросом: не сформировали ли они заодно и человеческую психологию? Может быть, женщины выбирают мужчин по тем же принципам, по которым курица выбирает петуха, — за сильную иммунную систему, способную защитить от паразитов? В 1990 г. биолог Бобби Лоу из Университета штата Мичиган изучила брачные обычаи культур, сильно пораженных паразитами, такими как кровяные сосальщики, Leishmania и трипаносомы. Она обнаружила, что чем сильнее культура поражена паразитами, тем более вероятно, что мужчины племени имеют по нескольку жен или наложниц. Подобный результат вполне согласуется с гипотезой Хэмилтона — Зук; в мучимом паразитами обществе каждый здоровый мужчина оказывается настолько ценен, что множество женщин желало бы получить его в мужья. Но как женщины могут оценить качества иммунной системы мужчин? У мужчин нет, конечно, петушиных гребешков и шпор, зато они бывают бородатыми и широкоплечими; и то и другое определяется уровнем тестостерона. Кроме того, признаки не обязаны быть непременно видимыми — громадная доля информации передается от человека к человеку посредством запахов, к расшифровке которых ученые еще даже не приступали.

 Если существует какая-то связь между паразитами и любовью, то она, вероятно, не отделима от действия многих других эволюционных сил и надежно скрыта под толстым слоем культурных вариаций. Однажды я заговорил с Марленой Зук о ее работе, посвященной, с одной стороны, исследованию гипотезы Хэмилтона — Зук, а с другой — изучению песен сверчков. Когда я спросил, что она думает о применении этой гипотезы к людям, Марлена ответила очень осторожно.

 — Все эти адаптивные сценарии очень легко составлять, но почти невозможно проверить, — сказала она. —Я не говорю, что мы не должны изучать поведение человека или что в этом есть что-то аморальное. Но я считаю, что нехорошо привлекать внимание общества к этим темам. Люди думают: «Ну разве не здорово, что эту штуку можно применить к людям?» Вообще, когда люди изучают людей, их нередко заносит, они становятся пленниками собственных идей. А я, к примеру, не понимаю даже, по каким законам формируется песня сверчка.

 Тем не менее мы можем порассуждать, не опасаясь, что нас обвинят в преступлении. Может ли быть, чтобы паразиты стимулировали и направляли эволюцию человеческого мозга? Приматы тратят значительную часть своего времени (10-20%) на уход за собой и друг за другом. Им, как и другим животным, приходится отбивать непрерывные атаки вшей и других кожных паразитов. Сам процесс собирания паразитов действует на приматов успокаивающе, потому что прикосновение стимулирует производство в мозгу легких наркотиков. Робин Данбар из Ливерпульского университета утверждает, что это удовольствие, связанное с паразитами, приобрело новый смысл, когда около 20 млн лет назад общие предки нынешних обезьян, приматов и человека переселились в места, где было много хищников. Обезьяны должны были держаться вместе, чтобы не быть съеденными, и в то же самое время конкурировать друг с другом за пищу. В стае появилось социальное напряжение, и приятное ощущение от дружеских прикосновений обрело новый смысл — это уже не избавление от паразитов, а своеобразная валюта, за которую можно купить хорошее отношение других обезьян. Иными словами, уход за шкурой стал делом политическим; чтобы держать в голове состав все более и более крупных групп и поддерживать хорошие отношения с каждым их членом, обезьяны развили свой мозг и стали уделять этому занятию все больше времени. Со временем стаи гоминидов выросли настолько (примерно до сто пятидесяти членов), что им перестало хватать времени в сутках на уход друг за другом. Именно тогда, утверждает Данбар, возник язык, который и взял на себя функции прикосновений.