Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

В плейстоценовую эпоху леса Коста-Рики были не уникальны. Вероятно, по всему Новому Свету плоды растений эволюционировали совместно с гигантскими млекопитающими. Янцен предположил, что в конце этой эпохи овдовели и многие другие растения, такие как авокадо или папайя. С вымиранием гигантских млекопитающих все эти растения понесли очень серьезные потери. В некоторых случаях их семена теперь разносят другие, более мелкие животные, такие как тапиры или грызуны, но их распространение стало гораздо менее надежным, поскольку многие семена при этом съедаются мышами и насекомыми. Многие виды стали редкостью — ведь взрослые деревья умирают, не вырастив себе замены.

Появление испанцев с лошадьми и крупным рогатым скотом помогло плейстоценовой экосистеме Нового Света немного оправиться. Эти крупные млекопитающие обожают плоды овдовевших растений. К примеру, коста-риканский плод под названием jicaro имеет такую твердую скорлупу, что люди делают из нее ложки и черпаки; Янцен обнаружил, что лошадь — единственное на сегодняшний день животное в Коста-Рике, способное расколоть этот плод зубами. Собственно, она с удовольствием занимается этим, и семена этого растения вместе с мякотью попадают в пищеварительную систему, проходят по кишечнику и выходят с пометом. До появления в Новом Свете лошадей семена jicaro вообще не могли покинуть свою твердую тюрьму-скорлупу. Так что лошади и крупный рогатый скот не только наносят вред дикой природе Нового Света — вытаптывают тонкие почвы и губят травянистые равнины, — но и в какой-то степени помогают растениям вроде jicaro вернуть себе прежнюю мощь и славу.

Вымирание крупных млекопитающих Нового Света оставило в беде деревья, за миллионы лет привыкшие полагаться на этих животных в распространении семян. Янцен утверждает, что последние 12000 лет ареал этих овдовевших растений постоянно уменьшается, и даже с учетом той слабой помощи, которую они теперь получают от завезенных на континент домашних животных, им по-прежнему грозит вымирание. Но сейчас, когда темпы вымирания видов растут, человек, возможно, создает новое поколение эволюционных вдов.

Не исключено, что среди овдовевших окажутся и некоторые культурные растения. Сельское хозяйство во многом зависит от насекомых-опылителей, но человек уже несколько столетий не дает опылителям спокойно жить. До появления европейцев в Северной Америке обитали десятки тысяч опыляющих видов, включая пчел, ос и мух. Колонисты привезли с собой из Европы медоносную пчелу, которую держали в искусственных ульях. Медоносная пчела начала конкурировать с местными пчелами за ограниченные запасы нектара, и искусственные, данные человеком преимущества — готовое убежище и гарантированные запасы меда — позволили им выиграть схватку. Бернд Хайнрих из Вермонтского университета подсчитал, что одна-единственная колония медоносных пчел может погубить до ста колоний местных шмелей. Бесчисленное множество местных опылителей просто исчезло с лица земли, а многие из оставшихся находятся сегодня в опасности.

Медоносные пчелы тоже сейчас переживают не лучшие времена. Пестициды постоянно прореживают их ряды, а паразитические клещи, недавно завезенные в США, уничтожают целые колонии. В 1947 г. в стране было 5,9 млн домашних пчел, но к 1995 г. их число упало в два с лишним раза; осталось всего 2,6 млн. Дикие медоносные пчелы исчезли практически полностью. Надо иметь в виду, что, если медоносные пчелы исчезнут, фермеры смогут рассчитывать только на местные виды опылителей — но что если их тоже уже не будет?

Так легко делать вид, что человек — победитель эволюционной гонки, что благодаря каким-то неведомым, но бесспорным преимуществам он смог покорить Землю. Но на самом деле любой наш успех зависит от равновесия между человечеством и растениями, животными, грибами, простейшими и бактериями, одновременно и вместе с которыми мы эволюционируем. Если на то пошло, человек — чемпион коэволюции и больше, чем какой бы то ни было другой вид, зависит от всемирной паутины жизни.

Болезнь в век эволюционной медицины

Александр Бивелич впервые попал в томскую тюрьму в Центральной Сибири в 1993 г. Он был осужден за воровство и приговорен к трем годам. Через два года заключения он начал кашлять и отхаркивать слизь, у него поднялась температура. Тюремные врачи обнаружили в его левом легком небольшой очаг инфекции и диагностировали туберкулез — болезнь, вызываемую бактерией Mycobacterium tuberculosis. Бивелич мог подхватить эту болезнь с капелькой мокроты от кашлявшего больного заключенного, и теперь бактерии угнездились в его собственных легких. «Никогда не думал, что могу заразиться, — говорит он. — Сначала я вообще не поверил врачам». Но болезнь все сильнее овладевала его телом, и поверить пришлось.

Туберкулез должен был хорошо поддаваться лечению. Почти 60 лет назад Селман Ваксман из Университета Ратджерса обнаружил, что некоторые бактерии вырабатывают белки, способные убивать Mycobacterium. Лекарство, открытое Ваксманом, пополнило активно растущую группу бактерицидных препаратов — антибиотиков. Все они были настолько смертельными для бактерий, что ученые-медики сделали однозначный вывод: за ближайшие несколько десятков лет инфекционные болезни, такие как туберкулез, будут уничтожены.

Но Mycobacterium не готов был сдаться так легко. Несколько месяцев тюремные врачи лечили Бивелича антибиотиками, и в 1996 г. пациент, отсидев срок, вышел из тюрьмы. В 1998 г., однако, он опять был арестован за кражу и вновь оказался в томской тюрьме. На воле он не получал никакого лечения, и когда тюремные врачи сделали рентген легких, то оказалось, что очаг инфекции за это время увеличился. Теперь поражено было не только правое, но и левое легкое. Пациент начал вновь получать антибиотики, но вскоре анализы показали, что лекарства не помогают остановить распространение инфекции. Лекарства, когда-то казавшиеся чуть ли не панацеей, Бивеличу не помогли.

Тюремные врачи решили перевести пациента на новый класс антибиотиков — мощные и дорогие лекарства, которые не так-то просто достать в России, — и на несколько месяцев его здоровье удалось стабилизировать. Но через некоторое время даже эти препараты перестали действовать. В июле 2000 г. врачи Бивелича рассматривали возможность хирургической операции и удаления пораженных частей легких. Если нож хирурга и антибиотики не остановят туберкулез в самое ближайшее время, он, вероятно, умрет.

Судьба Бивелича — не редкость в России. Там в переполненных тюрьмах возникли новые, устойчивые к антибиотикам штаммы туберкулеза, и теперь 100 000 заключенных являются носителями инфекции, устойчивой по крайней мере к одному из традиционных лекарств. Многие из этих людей, как Бивелич, являются мелкими преступниками и отбывают короткие сроки заключения. Но туберкулез способен превратить короткий срок в смертный приговор.

Бивелич — жертва темной стороны эволюции: той пугающей скорости, с которой паразиты адаптируются к своим хозяевам. Как орхидеи приспосабливаются к пчелам или фруктовые деревья — к животным, которые разносят их семена, патогены постоянно эволюционируют, образуют новые формы, ищут новые способы преодолеть защитные системы хозяев. И точно так же, как многие пестициды потеряли свою силу и перестали убивать насекомых, лекарства тоже теряют силу перед лицом мутирующих паразитов. В настоящее время во всем мире появляются резистентные формы туберкулеза и других болезней, гибнут тысячи людей. В будущем их жертвами, возможно, станут миллионы.