[61].
Схема Браунли, конечно, была весьма изящной, но другие ученые не совсем понимали, что он имеет в виду под «заразительностью». Это синоним контагиозности — количество заразившихся от одного больного?
Или же это синоним вирулентности? Или некоего сочетания того и другого? Была у схемы и другая проблема: вне зависимости от того, что именно Браунли имел в виду под заразительностью, он был не прав, утверждая, что ее естественный спад ведет к окончанию эпидемии.
Так сказал великий специалист по малярии, Рональд Росс, в статье 1916 г., в которой он представил собственный математический подход к эпидемиям. Росс к тому времени уже получил Нобелевскую премию и рыцарское звание и выпустил свой magnum opus «Профилактика малярии», в котором на самом деле речь шла о понимании болезни в научном и историческом контексте, а не только о ее профилактике. Росс понимал, что из-за сложности паразита и живучести переносчиков малярию, скорее всего, нельзя будет «искоренить раз и навсегда»[62], — по крайней мере, до тех пор, пока цивилизация не достигнет «намного более высокого состояния». Соответственно, снижение заболеваемости малярией должно быть постоянной и неотъемлемой частью кампаний по здравоохранению.
Тем временем Росс все больше внимания уделял своим математическим интересам, которые включали в себя теорию заболеваний, более обобщенную, чем его работы о малярии, и «теорию происшествий», еще более обобщенную, чем теория заболеваний[63]. Под «происшествиями» он, судя по всему, имел в виду любые события, которые проходят через всю популяцию: слухи, страхи или микробные инфекции, которые воздействуют на отдельных людей по очереди.
Он начал статью 1916 г., выразив удивление, что «на тему эпидемий было проделано так мало математической работы»[64], и отметил без ложной (или какой-либо другой) скромности, что он сам стал первым, кто применил априорный математический подход (то есть начал с составленных заранее уравнений, а не с реальной статистики) в эпидемиологии. Он вежливо упомянул «отличную» работу Джона Браунли, а затем раскритиковал ее, отбросив идею Браунли о потере заразительности и предложив вместо нее собственную теорию, поддержанную математическим анализом. Теория Росса состояла в следующем: эпидемии идут на спад, когда — и потому что — плотность распределения уязвимых людей в популяции падает ниже определенной границы. Посмотрите, сказал он, как замечательно мои дифференциальные уравнения подходят к тем же самым наборам эпидемических данных, что собрал доктор Браунли. Гипотетическая «потеря заразительности», описанная Браунли, не нужна, чтобы объяснить резкий спад эпидемии — будь то холера, чума, грипп или что-нибудь еще. Необходимо лишь, чтобы количество уязвимых людей упало ниже критической точки, а потом — та-дам! — заболеваемость резко снижается, и худшее уже позади.
Априорный подход Росса, возможно, был рискованным для такого раннего этапа изучения малярии, а поведение его — довольно высокомерным, но результаты он дал полезные. Его идея об уязвимых людях выдержала испытание временем, пройдя через десятилетия теоретических работ об инфекционных заболеваниях, и легла в основу современного математического моделирования. Он оказался прав и в том, что малярию очень трудно будет искоренить «раз и навсегда». Хотя меры контроля, предложенные им, оказались эффективны для снижения заболеваемости малярией в одних странах (Панама, Маврикий), в других они особенно ничем не помогли (Сьерра-Леоне, Индия) или же помогли, но лишь временно. Несмотря на все почести, на все математические навыки, агрессивные амбиции и прилежную, граничившую с одержимостью работу, Рональд Росс так и не сумел победить малярию — или даже предложить стратегию, благодаря которой можно будет одержать абсолютную победу. Возможно, он даже понимал, почему: потому что это сложнейшая болезнь, глубоко переплетенная с общественными, экономическими и экологическими соображениями человечества, проблема, которую невозможно решить даже средствами дифференциального исчисления.
25
Когда я в 2007 г. впервые писал статью о зоонозных заболеваниях для National Geographic, мне дали понять, что малярия к ним не принадлежит. Нет, сказали мне, не включайте ее в свой список. Малярия — это трансимиссивная болезнь, да, в том смысле, что от одного носителя к другому ее переносят насекомые. Но переносчики не являются носителями инфекции; они принадлежат к иной экологической категории, чем, скажем, резервуары, и по-иному переживают присутствие патогена. Передача малярийных паразитов от комара к человеку — это не преодоление межвидового барьера, а нечто куда более целенаправленное и обыденное. Переносчики инфекции ищут ее носителей, потому что им от носителей нужны какие-то ресурсы (в большинстве случаев — кровь). А вот резервуары не стремятся к преодолению межвидового барьера; оно происходит случайно, и они никакой выгоды от этого не получают. Следовательно, малярия — это не зооноз, потому что те четыре вида малярийных паразитов, которые заражают людей, заражаюттольколюдей. У обезьян свои собственные виды малярии. И у птиц тоже. Человеческая малярия — эксклюзивно человеческая. Так мне сказали, и на тот момент это казалось правдой.
Четыре типа малярии, к которым относились эти утверждения, вызываются протистами видов Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale и Plasmodium malariae; все они принадлежат к одному и тому же разнообразному роду Plasmodium, объединяющему почти двести видов. Большинство остальных плазмодий заражают птиц, пресмыкающихся или млекопитающих (но не человека). Четыре известных вида, которые заражают людей, переносятся от человека к человеку комарами рода Anopheles. Цикл жизни этих четырех паразитов потрясающе сложен и включает в себя многочисленные метаморфозы и последовательную смену различных форм: бесполая стадия, известная как спорозоит, попадает в кожу человека после укуса комара и перемещается в печень; затем вторая бесполая стадия, известная как мерозоит — она выходит из печени и начинает размножаться в эритроцитах; следующая стадия называется трофозоитом — он питается и растет внутри клеток крови, «отъедается» до шизонта, а затем лопается, выпуская новые мерозоиты, которые размножатся в крови и вызовут приступ лихорадки; после этого начинается половая стадия — гаметоциты, которые делятся на мужские и женские. Они появляются после следующего цикла поражения эритроцитов, массово распространяются по кровеносной системе и попадают в желудки комаров, когда те в следующий раз пьют кровь у человека. Далее следует оплодотворенная половая стадия, оокинета, которая прячется в слизистой оболочке кишечника комара; все оокинеты вызревают в своеобразное подобие мешочка с яйцами, полными спорозоитов; а затем из мешочка снова вырываются спорозоиты и перемещаются в слюнные железы комаров, где прячутся, готовые броситься вниз по хоботку комара в тело нового носителя. Если вы сумели все это быстро прочитать и понять с первого раза, у вас есть перспективы в биологии.
Это сложнейшее сцепление жизненных форм и многоэтапных стратегий обладает высочайшей адаптивностью, и, по крайней мере с точки зрения комаров и носителей заболевания, с ним очень трудно бороться. Оно демонстрирует способность эволюции с течением времени создавать потрясающе сложные структуры, тактические методы и способы преображения. Тем же, кто предпочитает теории эволюции креационизм, стоит ненадолго задуматься: зачем Богу было затрачивать столько усилий, чтобы придумать малярийных паразитов?
Plasmodium falciparum — это худшая из четырех плазмодий с точки зрения воздействия на здоровье человека, и именно на нее приходятся примерно 85 процентов случаев малярии в мире — и еще больший процент смертей. Эта форма болезни, известная как тропическая малярия, убивает более полумиллиона человек ежегодно, в основном детей в Африке южнее Сахары. Некоторые ученые предполагают, что высокая вирулентность P. falciparum вызвана тем, что она сравнительно нова для людей и не так давно перекинулась на нас с другого животного-носителя. Это предположение заставило ученых исследовать ее эволюционную историю.
Конечно, ничего не появляется из ниоткуда, и, поскольку мы, люди, — относительно новый вид приматов, логичным было бы полагать, что наши древнейшие инфекционные болезни пришли к нам, слегка изменившись под действием эволюции, от других животных-носителей. Мы всегда понимали, что различия между зоонозными и незоонозными заболеваниями слегка искусственны и в основном зависят от времени. По строгому определению, зоонозными патогенами (на долю которых, как я упоминал, приходится около 60 процентов всех наших инфекционных заболеваний) называются такие, которые в настоящее время и многократно передаются между людьми и другими животными, а другая группа инфекций (40 процентов, в том числе оспа, корь и полиомиелит) вызывается патогенами, которые, очевидно, перешли к нашим предкам от каких-то других животных в прошлом. Возможно, сказать, чтовсечеловеческие болезни — зоонозные, будет уже слишком, но зоонозы действительно являются свидетельством инфернальной, примитивной взаимосвязи между нами и другими носителями инфекции.
Малярия — замечательный тому пример. В семейном древе Plasmodium, как показала молекулярная филогенетика в последние два десятилетия, четыре вида, которые поражают людей, находятся не на одной и той же ветви. Они находятся в более близком родстве с другими видами Plasmodium, заражающими других животных, чем друг с другом. На таксономическом жаргоне их называют полифилетическими