«Мы знаем, кто вы такой: человеческое существо, двуногое животное с бесконечными возможностями разума, наследник всего сущего, никогда не прочитавший до конца ни одного пользовательского соглашения, – просто поставьте, где надо, галочку. А теперь познакомьтесь, это тоже вы: триллионы мельчайших существ, обитающих в ваших глазах, ушах и обширных поместьях, именуемых вашим кишечником. И этот внутренний микромир может перевернуть ваше понимание ваших болезней, вашего здоровья и самого себя.
Благодаря новым технологиям (многие из них были разработаны за последние несколько лет) ученые сегодня знают о микроскопических формах жизни внутри нас больше, чем когда-либо прежде. И то, что мы узнаём, поразительно. Эти одноклеточные организмы – микробы – оказались не только гораздо многочисленнее, чем мы думали, они в немыслимых количествах обитают в каждом уголке нашего тела и играют куда более важную роль, чем мы когда-либо могли себе представить: от них зависят очень многие стороны нашего здоровья и даже нашей личности.
Собрание микроскопических тварей, для которых наш организм служит домом, называется микробиотой человека (иногда также – микрофлорой и микрофауной), а совокупность их генов – человеческим микробиомом. И как это часто бывает с научными открытиями, новые факты о микромире заставляют нас смирить наше эго. Астрономия уже объяснила нам, что наша планета – вовсе не центр Вселенной, эволюция научила нас, что человек – лишь один из видов животных. Составление человеческого миома учит нас, что в доме нашего тела наш собственный голос тонет в хоре независимых (и взаимно зависимых) форм жизни с их собственными устремлениями и программами.
Сколько же всего внутри нас микроорганизмов? Вы состоите из приблизительно десяти триллионов человеческих клеток – но в вашем теле содержится около ста триллионов микробных клеток. То есть вы – это в огромной степени не вы…»
Роб Найт. «Смотри, что у тебя внутри. Как микробы, живущие в нашем теле, определяют наше здоровье и нашу личность»
«Исследование кишечника по-прежнему напоминает экспедицию, в которую отправился юный Александр фон Гумбольдт в 1799 году, чтобы изучить Латинскую Америку. Это исследование мира, о котором человек знает, но крайне мало. Это мир, зачастую становящийся объектом шуток, однако едва ли поддающийся научным методам изучения. Это новый мир. Однако исследователи больше не продираются сквозь заросли с сачками и ботанизирками, а рассматривают добытые в скрытом внутри человека мире артефакты в своих приборах для секвенирования. Результатом обоих исследовательских мероприятий становится обнаружение доселе неизвестного или малоизвестного участка жизни и вопрос о том, как связаны эти объекты друг с другом и с окружающей средой.
Большая часть того, что Гумбольдт и его коллега Эме Бонплан привезли в Европу, находится в хранилищах музеев, и даже спустя 200 лет эти артефакты изучены не в полной мере. То, что исследователи микробов в настоящее время находят в кишечнике, попадает в банки генов. Но сперва эти находки должны быть изучены – надеемся, этот процесс начнется быстрее, чем в случае с находками Гумбольдта. И этим нельзя пренебрегать: примерно о 60 % бактерий, живущих в нас, мы знаем только то, что они есть, однако их никто не знает, потому что эти микроорганизмы нельзя выращивать в лаборатории. Все, что мы знаем об этом, это короткие сегменты последовательности ДНК, которые появляются в процессе анализа ДНК целого микробиома. Ведь когда палеоантрополог находит в Великой Рифтовой долине в Кении клык гоминида, основываясь на этой находке, он пытается воссоздать облик первобытного человека и его образ жизни».
Ганно Харизкус, Рихард Фрибе. «Союз на всю жизнь: почему бактерии наши друзья»
«Наше сосуществование с бактериями вынуждает задать немало важных вопросов. Почему они нас не уничтожили? Почему мы их терпим? Как в беспощадном мире дарвиновской конкуренции удалось добиться стабильных отношений с нашими микроорганизмами?
Ответы на эти вопросы может дать теория общественных благ – это то, что доступно всем: например, чистый воздух, которым вы дышите на морском берегу, яркий солнечный день, новая улица, построенная в том числе на ваши налоги, любимая общественная радиостанция. Но ничто на самом деле не бесплатно. Общественное радио нужно поддерживать, соответственно кто-то должен за это платить. Чистый воздух – общественное благо, но ваш автомобиль выделяет вещества, загрязняющие мой чистый воздух. Я дышу в том же пространстве, в котором вы ездите.
В хорошо функционирующем социальном мире от каждого индивида ждут, что он внесет свой вклад в общественное благо. Вы можете слушать общественное радио и не платить по счету, но, если так будут поступать все, радиостанция обанкротится. Если у всех будут машины с «грязными» двигателями, пострадает общий воздух и солнечный свет. С этой точки зрения людей, которые пользуются общественным благом, но при этом не отдают достаточно взамен, можно назвать «мошенниками»: они получают выгоду, но не расплачиваются за нее.
Однако в джунглях, где правит закон выживания наиболее приспособленных, «мошенничество» кажется довольно неплохой стратегией. Птица-мошенник сможет, например, отложить больше яиц или найти лучшее место для гнездования и за несколько поколений добиться немалого успеха (оставить большее потомство), потому что выгоды от такого поведения превышают издержки. У них есть преимущество в отборе. Однако если бы «мошенники» всегда побеждали, то никакого сотрудничества бы не наблюдалось. Почему бы всем не стать халявщиками и отказаться финансировать общественное радио? Как могут различные живые существа жить вместе, если преимуществом в отборе владеют те, кто нарушает правила? Мошенничество может легко разрушить всю систему.
Тем не менее куда бы мы ни смотрели, видим сотрудничество: пчелы и цветы, акулы и рыбы-лоцманы, коровы и рубцовые бактерии, которые помогают им извлекать энергию из травы, термиты и тли. Насколько нам известно, жвачные существуют миллионы лет, а насекомые, те же тли и термиты, и того дольше. Это значит, что мошенники не всегда побеждают. Проще говоря, наказание за это должно быть настолько высоким, чтобы процесс стал невыгодным. Если бы не было никаких последствий, большинство людей превышали бы скорость на дорогах. Наказания – действенное средство.
Тот же самый принцип и у микробов. Естественный отбор поощряет носителей, обладающих системой наказаний, которую невозможно избежать: чем масштабнее мошенничество, тем оно сильнее. Можно испортить добычу, «нажитую нечестным путем». Например, бактерия в кишечнике термита, которая выходит за четко обозначенные границы, сталкивается с сильнейшим иммунным ответом, который ставит ее на место. Это работает, но для носителя такая система может быть очень дорогой роскошью. Некоторые умирают, когда иммунная система излишне агрессивно сражается с мошенниками. А погибает носитель – погибают и все его обитатели. Когда это происходит, гены – и носителя, и обитателей – навсегда теряются для потомства. Появляются другие термиты, в которых нет мошенников, и занимают экологическую нишу, оставленную недавно умершим собратом. Противостояние между конкуренцией и сотрудничеством разыгрывается одновременно на тысяче «сцен».
Вы состоите приблизительно из десяти триллионов человеческих клеток – но в вашем теле содержится около ста триллионов микробных клеток. То есть вы – это в огромной степени не вы.
Теория игр, созданная великим экономистом и математиком Джоном Нэшем (чья биография известна нам по книге и фильму «Игры разума»), проливает свет на феномен сотрудничества, на вопрос, почему отбор в совместно эволюционирующих системах поощряет особи, которые играют в основном по правилам. Это также помогает понять поведение в обществе: как люди принимают решения по оптимизации результатов и как работают рынки. Нэш представил ситуацию, которую сейчас стали называть «равновесие Нэша». Если вкратце, то это стратегия в игре с двумя или более игроками, где результат оптимален, если играть по правилам; если жульничать, он будет хуже.
Экосистемы, которые существуют уже очень долго, например наши тела, сумели разрешить фундаментальный конфликт между конкуренцией и сотрудничеством. Мы выжили. Но эта теория по-прежнему важна – посмотрите хотя бы на наш меняющийся мир. Сотрудничество – это очень слабая вещь: если его нарушить, то дальше возможно все что угодно. Я боюсь, что из-за избыточного использования антибиотиков, а также некоторых других распространенных практик, например, кесарева сечения, мы вошли в зону опасности, в ничейную полосу между древним микробиомом и современным миром, карты которого до сих пор не существует».
Мартин Блейзер. «Плохие бактерии, хорошие бактерии: как повысить иммунитет и победить хронические болезни, восстановив микрофлору»
«Как и работа Теодора Роузбери, исследования нюансов жизни человеческого организма, которыми занималась Мэри Марплс, вызвали живейший интерес общественности. Статья о ее трудах, опубликованная в 1969 году в журнале Scientific American, вдохновила английского поэта Хью Одена на написание хвалебной песни, посвященной микрофлоре его собственного тела, напечатанной под названием «Новогоднее поздравление». Вот отрывок из нее:
Поздравляю с Новым годом
всех тех, кому покровы
мои – как мне Земля.
Созданьям роста вашего
я выбрать дам жилище.
Селитесь же в той зоне,
что лучше вам подходит:
в бассейнах пор, в тропических
лесах подмышек, паха,
в пустынях на предплечье,
в тайге на голове.
Живите, размножайтесь,
я дам тепло и влагу,
жиры и все, что нужно,
но только при условии,
чтоб вы меня не злили,
как подобает гостю,
без мятежей нарывов,
микозов и прыщей».
Джессика Снайдер Сакс. «Микробы хорошие и плохие»
«Дисбактериоз – самое распространенное болезненное состояние людей нашего времени. На мой взгляд, многие болезни одолевают человечество сегодня только потому, что мы остаемся бесконечно невежественными в экологии вообще и в экологии человека в частности. Виной тому – чудовищная беспечность, вследствие которой законы экологии, управляющие жизнью живых организмов, не применяются к человеческому организму…