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

Такая работа с привлечением детей к исследованию окрестных муравьев стала предвестником перемен в нашей лаборатории. Мы стали чаще обращаться за помощью к широкой публике. Поначалу это были десятки, потом сотни, а вскоре уже тысячи людей, готовых делать открытия там, где они живут. Вслед за этими открытиями — открытиями, сделанными в сотрудничестве с непрофессионалами, — мы постепенно перешли к изучению домашних обитателей. Поиски новых видов и неизвестных форм поведения вместе с нашими помощниками были тем более увлекательны, что они непосредственно касались повседневной жизни каждого. Мы как бы напоминали людям, что окружающий их мир хранит еще немало тайн. Я хотел верить, что мы дарим им такие же волнующие ощущения как те, что я, 20-летний, испытывал в джунглях Коста-Рики. О, если бы я знал тогда, как много нового можно обнаружить и в моем родном Мичигане! И вот мы подумали, что для наших добровольных помощников было бы еще интереснее совершать такие же открытия там, где они проводят большую часть своего времени, — в «джунглях» собственных жилищ.

Поскольку большинство исследований внутри домов было посвящено вредителям и патогенам, напрашивалась мысль, что другие виды просто остаются незамеченными. В те годы некоторые ученые время от времени изучали интересные, но не вредоносные для человека виды, встречающиеся в домах (вспомним поиски бактерий Thermus scotoductus в бойлерах). Но это были единичные, разрозненные исследования, а не крупные многолетние проекты. Ни на одной полевой биологической станции сотрудники не занимались целенаправленными поисками «домашних» видов. И тогда я собрал команду, чтобы изучать дома, — команду, которая, постоянно увеличиваясь, работает и сегодня и включает ученых со всего света, а также непрофессионалов — взрослых и детей, иногда целые семьи. Все вместе мы будем стремиться испытать то, что испытывал Левенгук, опьяненный восторгом первооткрывателя. Мы были уже практически готовы, оставалось только выбрать, с чего начать и как наблюдать. Решено было начать с бактерий. Еще во времена совместной работы с Сэм Мессье я заинтересовался бактериями, живущими в термитниках. Но ведь наш дом тоже можно представить себе в виде огромного термитника! Вполне вероятно, что среди невидимого невооруженным глазом мира, мира бактерий и прочих микробов, нас и ожидают самые крупные открытия. Но для такой работы нам уже было недостаточно простого микроскопа с одним окуляром. Пришли новые времена. И тут нам подвернулся Ной Фирер, микробиолог из Колорадского университета в Боулдере, работавший как раз на той кафедре, где училась в аспирантуре Сэм Мессье. Именно Ной дал нам инструмент, с которым мы могли начать поиски. Он мог идентифицировать виды микробов, живущих в комнатной пыли, с помощью их ДНК. Секвенируя гены бактерий, он мог обнаруживать невидимые формы жизни в среде, в которой мы дышим и движемся[41].

По своей научной специальности и интересам Ной — почвенный микробиолог. Он буквально околдован почвами (они для него такое же чудо, как для меня — джунгли) — настолько, что до остального ему и дела нет. Но, к счастью, его не меньше интересуют (или, может, развлекают) формы жизни, обитающие и в других местах, — лишь бы они были не крупнее грибной споры. Заведите с Ноем разговор о муравьях или ящерицах, и взгляд его сразу потухнет. Но как исследователь мельчайших организмов, где бы они ни жили, Ной по-своему гениален. Он, как и Левенгук, мастерски находит новые способы употребления уже известных вещей. Про Левенгука часто говорят, что он изобрел микроскоп. Это неверно, как неверно и то, что у него были какие-то особенные микроскопы. На самом деле, если что-то и было в его микроскопах особенное, так это сам Левенгук. Так и в случае с исследованиями Ноя. Дело было не в оборудовании для идентификации микробов в пробах, а в том, как Ной использовал приборы, для того чтобы увидеть то, чего не замечали другие. Ной определял, какие виды присутствуют в пробах домашней пыли, путем секвенирования ДНК, представленной в этих пробах. Он и сотрудники его лаборатории экстрагировали ДНК из каждой пробы, затем, используя полимеразу от Thermus aquaticus (или другого термофильного вида микробов), получали множество ее копий, а потом расшифровывали нуклеотидные последовательности определенных генов, имеющихся у всех видов микробов в исследуемом образце. Таким образом он мог идентифицировать не только культивируемые виды, но и те, которые никто не умел выращивать в лаборатории. Итак, с помощью Ноя и наших добровольных помощников мы получили возможность регистрировать всех обитателей наших домов, живых или мертвых, покоящихся или активно размножающихся.

По нашему плану, жители 40 домов в городе Роли, Северная Каролина, где я жил тогда и живу до сих пор, должны были с помощью ватных палочек взять по десять проб домашней пыли из разных помещений. В то время мы еще так мало знали о доме как среде обитания, что Роли подходил для такого исследования не лучше, но и не хуже, чем любой другой город. Мы решили обследовать холодильники, но не пищу, которая в них хранится, а то, что вырастает на ее поверхности. Мы предполагали собирать пыль с оконных рам, как с внутренней, так и с внешней стороны. Не были забыты подушки и дверные ручки, туалеты и кухонные столы. Участникам проекта предлагалось брать пробы со всех этих мест.

Каждому из участников[42] были отправлены ватные палочки для взятия проб. Пыль, собранная ими с помощью ватных палочек, содержала то, что Ханна Холмс назвала «фрагментами дезинтегрированного мира»: кусочки краски, одежды, волокна диванной обивки, собачью шерсть, обломки улиточьих раковин и панцирей креветок, пепел от марихуаны, отшелушившуюся кожу. А кроме того, там были бактерии — живые и мертвые[43]. Затем ватные палочки помещали в герметично закрытые пробирки и отсылали в лабораторию Ноя, где во всех образцах пыли предстояло определить каждый бактериальный вид (или почти каждый). Для нас эта лаборатория была подобна лучу света, проникающему в тайную жизнь комнатной пыли.

Илл. 3.1. Джессика Хенли работает с пробами ДНК перед их помещением в центрифугу. Центрифугирование — один из этапов подготовки ДНК, выделенной из проб, для секвенирования. (Фото Лорен М. Николс.)