Паразиты: Тайный мир - Карл Циммер

Сегодняшние эукариоты — продукт медленного процесса в духе пира во время чумы. После внедрения митохондрий несколько ветвей эукариот обзавелись собственными ручными бактериями. Эти бактерии владели искусством фотосинтеза, и новые хозяева обобрали их, оставив только способность обуздывать солнце хлоропласты. Эукариоты дали начало водорослям и сухопутным растениям, которые еще добавили кислорода в воздух. Мы дышим кислородом, а растения производят его в громадных количествах, и все благодаря паразитам в наших клетках.

Эта драма миллиардолетней давности объясняет, почему малярия — зеленая болезнь. Какой-то древний эукариот проглотил фотосинтезирующую бактерию и стал зеленой водорослью. Миллионы лет спустя одну из таких водорослей проглотил другой эукариот. Этот новый хозяин выпотрошил водоросль, отбросив ядро и митохондрию и сохранив только хлоропласт. Именно этот вор, укравший у вора, был предком Plasmodium и Toxoplasma. А вся эта последовательность событий, напоминающая матрешку, объясняет, почему малярию можно лечить антибиотиком, которые убивает бактерий: дело в том, что внутри плазмодия имеется бывшая бактерия, занятая каким-то жизненно важным делом.

Трудно сказать, что именно делал тот древний паразит с новообретенным хлоропластом. Может быть, использовал, чтобы жить фотосинтезом, как растение. Но это не единственная возможность, поскольку хлоропласты в растениях занимаются не только обузданием солнечного света. Они производят много разных соединений, включая жирные кислоты (молекулы того рода, из которого состоит, к примеру, оливковое масло). Дэвид Роос и его коллеги предполагают, что в Plasmodium и Toxoplasma остатки хлоропластов тоже производят какие-то жирные кислоты и что паразиты укрываются ими, как плащом, внутри клетки-хозяина. Может быть, клиндамицин фатален для паразита именно потому, что разрушает пузырь плазмодии.

Тем не менее ясно одно: общий предок плазмодия и токсоплазмы не жил внутри других животных. Миллиард лет назад животных, в которых можно было бы паразитировать, еще просто не было. В то время одноклеточные существа только начинали собираться в колонии и коллективы. Первые многоклеточные не были похожи ни на одно современное нам существо. Некоторые из них напоминали надувные матрацы или причудливые монеты какого-то древнего царства. Только 700 млн лет назад появились первые из тех, кого мы и сегодня видим вокруг себя: кораллы, медузы, членистоногие. Тем временем водоросли тоже начали организовываться в более сложные формы, положив начало растениям, которые примерно 500 млн лет назад двинулись на сушу: сначала они образовали моховой ковер, затем развились в низкоствольные растения и в конце концов породили деревья. Вскоре после этого на суше появились и животные: многоножки, насекомые и другие беспозвоночные — 450 млн лет назад, а первые неуклюжие позвоночные — около 360 млн лет назад.

Многоклеточные организмы образовали соблазнительный новый мир, который паразиты тут же кинулись исследовать. Многоклеточные собрали пищу в большие плотные тела, которые могли долго — недели и даже годы — служить надежным и стабильным домом. Животные кембрийского океана привлекали не только простейших, вроде плазмодия, но и бактерии, вирусы и грибы. И тут же появился новый тип паразита: сами животные приспособились к жизни внутри других животных. Плоские черви пробрались в ракообразных, где разделились на трематод, ленточных червей и других паразитов. Крабы, насекомые, паукообразные — эта история повторилась с разными типами животных по крайней мере раз пятьдесят.

Внутри хозяев паразиты быстро развились в формы, совершенно непохожие на их предков. Родственники медуз начали паразитировать на рыбах и, избавившись от всего лишнего, превратились в крохотные спороподобные существа, которые сегодня поражают форель американских рек болезнью, известной как вертёж лососевых. По мере того как хозяева распространялись по планете — появлялись громадные деревья, колонии муравьев численностью в миллионы особей, морские рептилии длиной восемьдесят футов — паразиты осваивали все новые территории. После первых успехов на заре жизни, после жестоких поражений от хозяев, которые стали лучше организованными, для паразитов наступил новый золотой век.

Наш собственный подтип — позвоночные — не добился особых успехов на ниве паразитизма. Среди тех немногих, кому это удалось, несколько видов сомиков в реках Латинской Америки. Самый известный из них — кандиру, рыба толщиной с карандаш. Она завоевала себе известность тем, что нападает на людей, которые мочатся в реку. Она идет на запах мочи и втискивается в уретру. Стоит этой рыбе запустить зубы в пенис или вагину, и извлечь ее оттуда практически невозможно.

 Эволюционные отношения животных (приводится с разрешения Э. Нолла и С. Кэрролла, 1999)

Вообще-то нападение на людей не является обычной практикой кандиру; как правило, она забирается под жабры других рыб и пьет кровь из нежных сосудов под ними. Через несколько минут она отцепляется от временного хозяина и пускается на поиски следующей рыбы. Другой вид ведет еще более паразитический образ жизни. Этих сомиков длиной около дюйма нередко обнаруживают в жабрах пойманных в Латинской Америке рыб. Эти крошки проводят там большую часть жизни, питаясь кровью или слизью своих хозяев.

Никто не знает, почему на свете так мало кандиру, но, судя по всему, позвоночные по каким-то причинам плохо приспособлены к паразитической жизни. У позвоночных более высокий уровень метаболизма по сравнению с беспозвоночными, поэтому им, возможно, просто не прокормиться внутри другого животного. Чтобы быть паразитом, животному нужно производить на свет множество детенышей, потому что попасть в следующего хозяина очень сложно, хотя и жизненно важно. Позвоночным же приходится тратить на каждого отпрыска большое количество энергии, и они, возможно, просто не справляются с задачей. Однако паразитизм, как указывает Ричард Докинз, вовсе не обязательно имеет классическую форму и не сводится к ленточным червям и глистам. Представьте себе животное, которое умеет каким-то образом обмануть другое животное так, чтобы то кормило и воспитывало его детенышей. Такой хитрец получил бы дополнительные шансы продлить свой род и передать гены, тогда как у обманутой стороны осталось бы меньше времени для ухода за собственными детенышами и передачи своего генетического материала. В природе существует множество видов (как беспозвоночных, так и позвоночных), практикующих именно такой социальный паразитизм.

Один из крайних случаев среди беспозвоночных можно найти в Швейцарских Альпах, где попадаются гнезда муравья Tetramorium. Если вы отыщете в таком гнезде царицу, или матку, то, скорее всего, увидите у нее на спине несколько бледных муравьев странной формы. Это не особая каста Tetramorium, а совершенно другой вид — Teleutomyrmex schneideri. Teleutomyrmex проводит большую часть жизни на спине царицы Tetramorium, обнимая ее специально приспособленными для захвата ногами. Вместо того чтобы атаковать этих чужаков, рабочие Tetramotium позволяют им съедать часть пищи, которую они срыгивают для своей царицы. Паразиты Teleutomyrmex спариваются в гнезде своих хозяев, и новым царицам приходится уходить, чтобы отыскать новую колонию и пристроиться к новым хозяевам.

Секрет муравьев, паразитирующих таким образом, заключается в иллюзии запаха. Вообще, муравьи познают окружающий мир по большей части при помощи обоняния, они даже создали сложный словарь запахов для общения между собой: при помощи летучих соединений они могут пометить путь к пище, объявить общую тревогу, опознать друг в друге членов одной семьи. Teleutomyrmex обманывают своих хозяев и вынуждают их заботиться о себе, вместо того чтобы съесть; дело в том, что они умеют испускать запахи, из-за которых хозяева воспринимают их как саму матку. Причина того, что Teleutomyrmex способны издавать такой запах, вероятно, в том, что этот вид муравьев развился из своих хозяев, а затем использовал общий язык против родичей.

Но многие животные, которые живут при муравьях как социальные паразиты, вовсе не являются муравьями. К примеру, некоторые бабочки умеют обманом заставить муравьев выкармливать своих гусениц. Эти бабочки откладывают яйца на цветах, и гусеницы, вылупляясь, падают на землю, где их находят муравьи. Обычно муравьи смотрят на гусеницу как на гигантский ползающий обед. Но если это гусеница социального паразита, то муравей воспринимает ее как потерявшуюся личинку из собственного гнезда. Обманутый запахом гусеницы, муравей тащит ее в гнездо, где ее кормят и ухаживают за ней точно так же, как за собственными личинками. Иногда муравьи даже отдают паразиту предпочтение перед своей молодью. Гусеница проводит зиму в холе и неге, растет, а затем формирует кокон. Пока внутри кокона происходит превращение, муравьи продолжают ухаживать за ним. Только когда гусеница выходит из кокона, муравьи наконец обнаруживают, что среди них — чужак, и они пытаются напасть. Но бабочка быстро выбирается из гнезда и улетает.