Как микробы управляют нами

Пока ясно вот что: на лес обрушивается союз животных, грибов и бактерий, и деревья, несмотря на все свои усилия по самозащите, постепенно умирают. Их гибель свидетельствует о мощи симбиоза – силы, позволяющей самым безобидным существам одолеть сильнейших. Чтобы разглядеть жуков, вам придется прищуриться, а чтобы увидеть их микробов – вооружиться микроскопом, зато проявления их взаимогарантированного успеха заметны аж с небес.

Благодаря полученным от микробов способностям полужесткокрылые научились питаться соком растений, а термиты и травоядные млекопитающие – жевать их стебли и листья. Трубчатые черви поселились на самых глубоких участках океанского дна, пустынные хомяки распространяются по американским пустыням, а сосновые лубоеды устраивают в вечнозеленых лесах разруху континентального масштаба[307].

Обыкновенный паутинный клещ к пафосу и хвастовству не склонен – он пакостит незаметно. Крошечное паукообразное красного цвета размером меньше этой запятой, как и лубоед, губит растения, нападая на них бессчетными армиями. Распространен этот вредитель по всему миру. Такому успеху он обязан устойчивости к пестицидам и разнообразным предпочтениям: он питается более чем 1100 видами растений, от помидоров до клубники, от кукурузы до сои. Для такой вкусовой палитры требуются неслабые навыки по обезвреживанию токсинов, ведь каждое растение вооружено своей смесью защитных веществ и паутинному клещу нужно с ними всеми уметь справляться. К счастью для него, он обладает целым арсеналом обезвреживающих генов, которые активируются в зависимости от того, соком какого растения клещ собирается полакомиться.

И здесь, судя по всему, микробы не играют никакой роли. Паутинный клещ, в отличие от пустынного хомяка и соснового лубоеда, не рассчитывает на кишечных бактерий и сам делает свою пищу пригодной к употреблению. Все необходимое уже есть у него в геноме. Однако бактерии важны даже тогда, когда их нет.

Многие растения, соком которых питается паутинный клещ, при повреждении своих тканей вырабатывают синильную кислоту. Ко всему живому это вещество на удивление недружелюбно. Дератизаторы отравляли синильной кислотой крыс и других грызунов, китоловы смазывали ей гарпуны, нацисты использовали ее в концлагерях – а паутинному клещу до лампочки. Один из его генов вырабатывает фермент, преобразовывающий синильную кислоту в совершенно безвредное вещество. Этим же геном обладают гусеницы разных бабочек и молей – для них синильная кислота тоже безопасна. Ни паутинный клещ, ни гусеницы этот ген не изобрели и не унаследовали от общего предка.

Этот ген им дали бактерии[308].

Глава 8. Аллегро в ми мажор

При рождении вы унаследовали половину генов от матери и половину от отца. Эти кусочки ДНК останутся с вами на всю жизнь, к ним ничего не прибавится, и они никуда не исчезнут. Вы при всем желании не сможете одолжить парочку генов у меня, а я – у вас. А теперь представьте себе мир, в котором друзья и коллеги могут обмениваться генами, когда захотят. У вашего начальника есть ген, дающий иммунитет к разным вирусам? Берите его себе! У вашего ребенка генетическая склонность к какой-то болезни? Замените эти гены на свои, более здоровые! Дальние родственники легко переваривают тяжелую пищу благодаря определенному гену? Не вопрос, этот ген ваш! Гены в этом мире – не семейные сокровища, передающиеся по наследству из поколения в поколение, а предметы быта, которыми можно спокойно друг с другом делиться.

Как раз в таком мире и живут бактерии. Мы обмениваемся номерами, деньгами и идеями, а они – ДНК. Иногда бактерия подкрадывается к другой бактерии, между ними возникает перемычка, и они начинают перемещать по ней туда-сюда кусочки ДНК – это у них вместо секса. Еще они могут утащить себе кусочки ДНК, выброшенные разлагающимися трупиками бактерий. Иногда для перемещения генов из одной клетки в другую бактерии используют вирусы. Обмен ДНК для них такая частая процедура, что геном обычной бактерии буквально испещрен генами других бактерий. Даже у родственных штаммов нередко наблюдаются значительные генетические различия[309].