В течение следующих нескольких дней сыпь усилилась, так же как и моё желание чесаться. Я пытался проявить творческий подход, представляя, как бы справился с этим, если бы оказался на каком-то острове. Я обнаружил, что, зацепив большие пальцы за пряжки ремня, можно чесать все укусы одновременно.
Важное, что я узнал: длинные брюки, заправленные в ботинки, помогают избежать укусов. А сверхлёгкая рубашка с длинными рукавами защищает верх. Ключевым моментом, однако, было не бродить по лесу в самую жаркую, влажную часть дня.
Позднее я установил, что зуд и покраснение, от которых я страдал, были одним из видов дерматита, который называется тромбидиоз. Мне очень повезло, что чиггеры в Тринидаде не передавали какую-то неприятную бактериальную инфекцию и зуд прошёл через шесть дней. Если бы я ходил по кустам в Юго-Восточной Азии или в южной части Тихого океана, я бы рисковал заразиться речной лихорадкой от чиггеров вида Leptothrombidium akamushi. Японцы впервые описали этого крошечного членистоногого более двух тысяч лет назад (акамуши по-японски означает что-то вроде «опасный жук»), и, хотя Leptothrombidium akamushi не является жуком или даже насекомым, его укус может передавать потенциально смертельную бактерию для человека.
Сначала бактерия Orientia tsutsugamushi попадает на кожу посредством укуса чиггера или контакта с его фекалиями. Затем она распространяется через кровоток и проникает в эндотелий – слой клеток, которые составляют внутреннюю оболочку кровеносных сосудов позвоночных. Фагоцитируемый клетками-хозяевами, Orientia упаковывается в заполненные смертельными ферментами мешочки, фагосомы. Вскоре бактерия нарушает защитные функции человека, сбегая из своей мембранной тюрьмы, чтобы поселиться в гелеобразной клетке цитоплазмы. Там Orientia быстро размножается[94], и вскоре клетки-хозяева, заполненные бактериями, разрываются, посылая миллионы новых патогенов для заражения новых эндотелиальных клеток.
Во время Второй мировой войны войска союзников в Юго-Восточной Азии и южной части Тихого океана были подвержены целому ряду болезней, передающихся чиггерами. Из них японская речная лихорадка стала самой распространённой, а также самой смертельной. Лихорадка характеризуется высокой температурой, мышечной болью, болезненно опухшими лимфатическими узлами, делирием и сыпью. Если не лечить болезнь, может начаться энцефалит, нарушиться кровообращение, и даже наступить смерть.
Популяции крыс, полёвок и мышей во время Второй мировой войны сильно увеличились из-за производимого войсками мусора. В результате люди часто подвергались укусам и вскоре лихорадка достигла уровня эпидемии. В начале 1940-х годов, когда не было никакого специального лечения, эта болезнь убила больше солдат, чем военные действия в Бирме, Индии и Китае и чем любая другая инфекционная болезнь[95]. Проблема японской речной лихорадки была настолько серьёзной, что в некоторых научных публикациях 1950-х годов клещ, ответственный за распространение болезни, был описан в терминах, обычно используемых для человеческих врагов: «На всём протяжении папуасского побережья и прилегающих островов Акамуши он находился в засаде, нападая на войска из своего укрытия, обеспеченного высокой травой»[96]
Неудивительно, что число погибших от речной лихорадки спровоцировало волну паники и привело к исследованиям паразитов, вызывающих заболевание. Так появилось новое ответвление в современной науке – акарология (изучение клещей и чиггеров). В конце концов учёные нашли антибиотики, такие как тетрациклин, доксициклин и хлорамфеникол, которые стали эффективными средствами для лечения речной лихорадки и других заболеваний, передаваемых чиггерами.
Как и в случае других бактериальных патогенов, со временем возбудители становятся более устойчивы к антибиотикам. В некоторых районах северного Таиланда, например, появились устойчивые к доксициклину и хлорамфениколу штаммы Orientia tsutsugamushi, и в результате от этой болезни умирает 15 % пациентов, заболевших речной лихорадкой. Этот тип антибактериальной резистентности можно объяснить несколькими факторами: огромной скоростью размножения бактерий, высоким уровнем бактериальных мутаций и неправильным использованием антибиотиков.
Часто неправильное использование антибиотиков связано с отказом от предписанного режима приёма, как правило, когда пациент чувствует себя лучше. Мало кто осознаёт опасность преждевременного прекращения лечения антибиотиками. Подумайте о гипотетической популяции из 1 000 микробов внутри человека, которому в течение семи дней предписывалось принимать антибиотик. Скажем, препарат убивает 900 микробов к пятому дню и 990 к шестому дню. И если пациент прекращает принимать антибиотик после шестого дня, какие микробы остаются живы? Десять изначально наиболее устойчивых к антибиотику. И поскольку эти выжившие бактерии начинают размножаться, каждое новое поколение будет иметь такую же устойчивость к лекарству[97].
Итак, мы узнали о неприятных эффектах, которые наносят нам чиггеры, пришло время выяснить, кто это. Короткий ответ: чиггерами являются личиночные (ювенильные) формы клеща (Trombiculidae)[98].
Изучение чиггеров началось из-за патогенов, которые они передают через укусы. Начиная с середины 1970-х годов в Соединённых Штатах и других странах людей всё больше беспокоили заболевания, передающиеся клещами, особенно болезнь Лайма и пятнистая лихорадка Скалистых гор.
Являются ли клещи вредителями, и если да, то почему? Являются ли передаваемые клещами патогены такими же невосприимчивыми к нашему лечению или есть другой ответ? А как насчёт болезни Лайма? Почему симптомы так различны (от незначительного раздражения до катастрофических изменений в организме)? И что случилось с Lymerix – вакциной против болезни Лайма?
Для начала давайте разберёмся с базовыми понятиями. Чиггеры и клещи не являются насекомыми, но, как и насекомые, они принадлежат к виду членистоногих беспозвоночных.
Хотя чиггеры на самом деле не питаются кровью, они заслуживают нашего интереса, благодаря своим кровососущим кузенам. Сотни видов клещей становятся вампирами ко взрослому возрасту, просто многие из них питаются кровью беспозвоночных – гемолимфой, кровью, найденной у членистоногих.
С точки зрения эволюции, клещи и чиггеры очень похожи. По всей вероятности, предки клещей (протоклещи) изначально были чиггерами, которые со временем эволюционировали и стали питаться кровью (то же самое произошло и с летучими мышами – вампирами, которые произошли от своих некровососущих предков).
Почему же некоторые чиггеры сохранили свои привычки питания, присущие им на личиночной стадии (а именно питание кровью) во взрослой стадии, в то время как остальные биологические характеристики (такие как, например, органы размножения) претерпели изменения? Оказывается, это ещё один пример того, как появляются новые виды – путем сохранения своих биологических характеристик на начальных этапах развития во взрослом возрасте. Впервые эту идею озвучил эмбриолог Гэвин де Бир (1930), а развил Стивен Дж. Гулд в своей книге «Онтогенез и Филогенез» (1977). В книге автор утверждает, что организм эволюционирует, если онтогенез происходит по двум сценариям[99] – когда новые биологические характеристики появляются на любой стадии развития, оказывая влияние на последующие, и когда уже существующие характеристики претерпевают изменения в связи с ростом.
В первом сценарии Гулд описывает биологические характеристики, появляющиеся вследствие мутаций в генетическом коде, происходящие во время репликации ДНК[100]. В ходе процесса копирования в ДНК возникают «ошибки» и появляются мутирующие звенья в цепочке ДНК. И, как объясняет автор, именно эти «мутанты» способствуют эволюционированию организма[101].
Ранее мы уже рассматривали примеры подобных «ошибок», которые привели к мутации лошадей и летучих мышей, но давайте ещё раз взглянем на изменения вторых. Представим, что благодаря мутации у протовампиров летучих мышей изменилось строение клыков. Представим, что данная мутация позволила зубам летучих мышей стать тоньше и острее (давая вампирам возможность наносить безболезненные укусы и тем самым снижая риск быть замеченным и повышая шансы на выживание и продолжение рода), тогда данная характеристика становится адаптацией. Получается, что у последующих поколений с данной мутацией будет больше шансов на выживание. Со временем протовампиры приобретали новые особенности (например, коагулянт в слюне), которые «проходили отбор» окружающей их средой. Рано или поздно эти мыши будут так сильно отличаться от своих предшественников, что будут определены как новый вид, в данном случае – как вампир настоящий.
Однако мутация может с той же лёгкостью способствовать появлению более тупых клыков, что серьёзно снизит шансы этих особей на выживание и передачу ДНК последующим поколениям. Таким образом, эволюция – это по большому счету случайность.
Первым натуралистом, предложившим идею того, что в основе эволюционного процесса лежит – приспосабливаемость, стал Жан Батист Ламарк (1744–1829). Более того, он первым предположил, что все виды на Земле развивались постепенно под действием внешних и внутренних факторов (а не сверхъестественных). Он также выделил отряды паукообразных, ракообразных, кольчатых червей и насекомых, помимо этого он также ввёл термин «беспозвоночные». В общем и целом Ламарк внёс довольно внушительный вклад в науку, хотя многие из его открытий остались незамеченными и не оценёнными. Так, например, Ламарк объяснил, как именно появились современные жирафы. Согласно его предположению, раньше существовала популяция животных с короткой шеей (назовём её протожирафы), которые беззаботно питались листвой с низких кустов. По неизвестной причине, климат изменился, растения исчезли и эти несчастные животные начали испытывать нехватку еды, что, по его мнению, спровоцировало удлинение шеи животных и их эволюционирование в современных жирафов