Пандемия. Всемирная история смертельных вирусов - Соня Шах

И теория Хэмилтона об эволюции полового размножения, и адаптационная теория старения представляют собой разновидности так называемой гипотезы Красной Королевы[20], совершившей переворот в современной биологии. Название – отсылка к эпизоду из «Алисы в Зазеркалье» Льюиса Кэрролла. После бешеного бега вместе с Красной Королевой Алиса в изнеможении падает на землю и обнаруживает, что они с Королевой все там же, где были. «У нас, когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другое место», – недоумевает Алиса. «Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте! Если же хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!»[21] – объясняет ей Королева.

Какое отношение это имеет к прошлому и будущему наших эпидемий? Как гласит классическая теория естественного отбора, которую сформулировал в 1859 году Чарльз Дарвин и которую учат на уроках биологии во всем мире, патогены и их жертвы со временем приспосабливаются друг к другу, эволюционируя в направлении минимизации трений. Гипотеза Красной Королевы утверждает иное. В ответ на каждое эволюционное приспособление у одного вида появляется контрприспособление у противника. Иными словами, патогены и их жертвы не эволюционируют в направлении взаимной гармонии, а ведут бесконечную гонку вооружений, напоминая супругов в неудачном браке. Они «долго бегут со всех ног», но «никуда не движутся».

Из этого следует такой же вывод, как из гипотез, касающихся природы микробов и иммунной системы и эволюции полового размножения и смерти. А именно: отношения между патогенами и их жертвами не стремятся к урегулированию. Наоборот, это постоянная битва, в которой каждая сторона изобретает все более хитроумные способы пробить защиту противника.

А значит, эпидемии не обязательно вызываются неудачно сложившимися историческими условиями. Независимо от наличия каналов, самолетов, трущоб и агропромышленных комплексов патогены и их носители все равно были и остаются узниками замкнутого круга эпидемий. Эпидемии – это не исторические аномалии, а естественная особенность жизни в окружении микробов.

* * *

Эти теории о половом размножении, смерти и патогенах формулировались не для того, чтобы выявить масштабы нашего давнего противостояния. Они появлялись в попытке разрешить теоретические загадки естественного отбора – краеугольного камня современной биологии. Однако в их пользу свидетельствуют странности наших генов и открытия, сделанные в ходе расшифровки этих странностей.

Одна из таких странностей связана с природой окружающего нас генетического разнообразия. Считается, что все мы «генетически неповторимы», но это не совсем так. На самом деле гены у нас одинаковые. У каждого имеются гены, диктующие организму, как выращивать нос или формировать ухо. (Ген – это всего лишь определенный участок ДНК, в котором «прописаны инструкции» для той или иной особенности.) Наблюдаемое многообразие зависит от разных вариаций одного и того же гена: небольших различий в типовой последовательности звеньев на конкретном участке цепочки. В вашем варианте, например, в одном и том же гене, кодирующем форму мочки уха, прописана приросшая мочка уха, а в моем – свободная.

Половое размножение и мутации регулярно вносят в наш геном новые варианты и комбинации. Однако это процесс беспорядочный и нецеленаправленный. То же самое, что вслепую швырять гаечным ключом в велосипед. В большинстве случаев новые варианты откровенно вредны для генома, как для злосчастного велосипеда удары ключа. Иногда вариант оказывается нейтральным и никак не отражается на функционировании организма. Очень редко случайный вариант возникает как нельзя кстати, совпав с условиями, при которых он может принести пользу. Со временем вредные генетические комбинации методично выпалываются, а полезные для существующих условий начинают преобладать. Таким образом, генетики, сравнивая геномы множества людей, живущих в одном месте и времени, рассчитывают найти определенное однообразие.

И тем не менее, исследуя некий участок генома, генетики обнаружили своеобразную аномалию. Участок этот содержит гены, отвечающие за распознавание патогенов. Эти гены кодируют выработку так называемых лейкоцитарных антигенов человека (HLA-комплекс) – белков, сигнализирующих иммунной системе, что клетка инфицирована. (Делают они это, связываясь с фрагментом патогена и выставляя его на поверхность клетки, словно флаг.) Данный участок ДНК на варианты не скупится: HLA-гены на два порядка разнообразнее любой другой части человеческого генома. На данный момент открыто более 12 000 вариантов.

Напрашиваются два возможных объяснения. Либо каждый из этих 12 000 вариантов нейтрален и комбинации попросту ничего не значат – что маловероятно при таком гигантском количестве, либо некий существенный фактор нарушил порядок сокращения избыточных вариантов, сделав более выгодным сохранение всего огромного архива старых генетических комбинаций.

Этим фактором могли выступить патогены, вызывающие циклические пандемии. Чтобы раз за разом возбуждать эпидемии в одной и той же популяции, патогену приходится менять штаммы, как грабителю – маски, если он намерен повторно грабить тот же банк. Иначе его изобличат. Поддержание в популяции всего разнообразия патоген-распознающих генов означает, что в общей массе всегда найдется хотя бы пара особей, способных распознать незваного гостя в новейшем обличье. Поэтому ни один вариант патоген-распознающего гена не исчезает полностью и не становится преобладающим. Мы храним их, как фамильную реликвию, драгоценный набор специализированных инструментов, передающийся из поколения в поколение{580}.

И передаем мы его уже не первое тысячелетие. В нашем геноме немало древних генов, кодирующих такие полезные части тела, как глаза, мозг, позвоночник, роднящие нас с другими видами. Сюда же относятся и патоген-распознающие гены. Возраст некоторых из этих генов, включенных в геном современного человека, исчисляется 30 млн лет. Они пережили многократные расколы наших предков на разные виды. Это значит, что патогены раз за разом вызывали эпидемии, вымирали, затем восстанавливались и набрасывались снова – и так на протяжении геологических эпох{581}.

* * *

Помимо прочего, в геномах имеются свидетельства о некой пандемии, случившейся далеко в прошлом. Она поразила гоминид (из которых до наших времен дожил только Homo sapiens) около 2 млн лет назад. Указания на нее содержатся в гене, который контролирует выработку вещества под названием сиаловая кислота. На протяжении 300 000 лет – один миг по эволюционным меркам – все производящие эту кислоту особи вымирали или не могли продолжить род, оставляя будущее за теми, кто не вырабатывал сиаловую кислоту, поскольку их вариант гена отключал ее производство.