Союз на всю жизнь

То, что тогда началось, было типичной эволюционной гонкой. На протяжении многих поколений приживались те бактерии, которые могли использовать кишечное содержимое с пользой. Хорошо для бактерий, плохо для Госпожи Первичной Кишки. Потому что теперь он сам получал меньшую долю того, что поглотил. На протяжении многих поколений среди гастеров наилучшие шансы на выживание и размножение, следовательно, имели те, кто мог наилучшим образом контролировать бактерии. Однако лучше всего приспосабливались те, кто даже извлекал из бактерий пользу, например, благодаря тому, что бактерии утилизировали вещества, которые кишечник не мог переварить самостоятельно, и тем самым производили что-либо, что могла употреблять гастрея. Этим бактерии занимаются до сих пор, они изготавливают, например, из неперевариваемых растительных волокон короткоцепочные жирные кислоты, которые обеспечивают приблизительно десять процентов нашей потребности в энергии.

Возлюби хозяина своего (немного) как самого себя

В свое время это было хорошо для семьи первичной кишки и совсем неплохо для их бактерий. Потому что те как-никак получали свою пищу с бесплатной доставкой на дом и, кроме того, у них имелись жизненное пространство и средства к существованию. Их родственники, которые в первичной кишке стремились забрать все себе, очень скоро наелись досыта, правда, со временем остались без кишечной квартиры и поставщиков питания, так как их хозяин умирал с голоду.

Это был взаимообмен. Бактерии разлагали корм, с которым первичная кишка не могла справиться в одиночку, за это они получали бесплатную еду и кров. Со временем присоединялось все больше бактерий, а также грибы, вирусы и другие одноклеточные. Благодаря совместной работе в их распоряжении имелось достаточно энергии.

Высшие животные на протяжении многих поколений становились больше и сложнее. Пищеварительная полость непрерывно растягивалась в длину до тех пор, пока идея о транспортировке переваренной и непереваренной пищи через один и тот же проход не перестала быть эффективной. Было необходимо второе отверстие. Если посмотреть на безумно ускоренную версию эволюционного развития эмбриона, мы увидим зарождение этого второго отверстия, которое сегодня мы называем ртом.

Переход к так называемой системе трубопровода с двумя проходами стал решающим шагом в развитии нашего пищеварительного тракта. То, что за этим следовало, было лишь детальной доработкой, продлившейся в течение еще нескольких миллионов лет.

Имеющие кишечник животные продолжали увеличиваться и вмещали все больше одноклеточных. В этой фазе они уже начали развивать иммунную систему в качестве контролирующей инстанции, чтобы блокировать доступ чересчур наглым бактериям, когда существовала угроза их распространения.

Кишечная трубка в результате дальнейшего развития превратилась в рот с зубами, глотку, желудок, кишечник и анус.

Чем длиннее растягивалась система, тем больше жизненных пространств она предоставляла для развития бактерий. И они начали взаимодействовать на биохимическом уровне уже не только со своим хозяином, но и со своими микробными соседями.

Множественное число бактерий давало больше возможностей для сообщества организмов, рождающих новые свойства мутаций, а соответственно, большее количество веществ, которые приносили пользу одному из партнеров, и больше питательных компонентов, которые вместе были более полезны, чем в одиночку. И так далее.

Жизнь становилась все более сложной. Чем разнообразнее были бактерии на пути к пищеварению, тем слаженнее должна была действовать иммунная система. Она должна была научиться распределять свои силы, а не просто бороться со всем чужеродным. Во-первых, это принесло бы слишком много вреда, во-вторых, расходовало бы слишком много энергии, и, в-третьих, это также вытеснило бы полезные организмы.

Питание, влечение и проживание

Если посмотреть на такое совместное прошлое людей и микробов, становится ясно, почему у нас так много общего. Человеческие клетки в значительной степени управляются генами, которые есть и у бактерий. Это прежде всего такие наследственные характеристики, выполняющие основополагающие функции, которые на пути от одноклеточных к человеку почти не изменились. Их называют генами «домашнего хозяйства». Многочисленные сходства также делают их интересными для исследователей фундаментальных наук, которые стремятся раскрыть основополагающие генетические или цитобиологические механизмы.

Если взглянуть на совместный жизненный путь, становится ясно, что нас связывают между собой не только гены и метаболические пути. Это можно было бы назвать скорее старой дружбой. Мы знаем друг друга уже – здесь это громкое слово действительно является уместным – целую вечность. Вместе мы пережили плохие и хорошие времена. Мы притирались друг к другу, спорили. Мы не можем друг без друга, ведь мы всегда были вместе.