Карта призраков. Как самая страшная эпидемия холеры в викторианском Лондоне изменила науку, города и современный мир - Стивен Джонсон Страница 11

В огромных новых мегаполисах, объединенных глобальными торговыми сетями, условия становились все более антисанитарными, и в питьевую воду попадали нечистоты. Проглатывание небольших частичек экскрементов из аномалии превратилось практически в неотъемлемую часть жизни. Отличная новость для холерного вибриона.

Загрязнение питьевой воды в густонаселенных городах повлияло не только на количество V. cholerae, проживающих в тонком кишечнике людей: повысилась еще и смертоносность бактерий. Это эволюционный принцип, который уже давно наблюдается в популяциях болезнетворных микробов. Бактерии и вирусы эволюционируют намного быстрее, чем люди, по нескольким причинам. Во-первых, жизненный цикл бактерий невероятно быстр: одна бактерия может дать миллион потомков буквально за несколько часов. Каждое новое поколение дает новую возможность для генетических инноваций – либо путем новых сочетаний существующих генов, либо с помощью случайных мутаций. Человеческий геном меняется на несколько порядков медленнее; нам сначала приходится пройти долгий пятнадцатилетний процесс созревания, прежде чем хотя бы задуматься о передаче генов новому поколению.

Количество бактерий в человеческом теле превышает общее число клеток тела в десять раз и составляет приблизительно 10 триллионов.

У бактерий в арсенале есть и еще одно оружие. Они не ограничиваются передачей генов только контролируемым, линейным образом, как многоклеточные организмы. У микробов, по сути, происходит всеобщий свальный грех. Случайная последовательность ДНК может перебраться в соседнюю бактериальную клетку и тут же начать вы-поднять какую-нибудь важнейшую новую функцию. Мы настолько привычны к вертикальной передаче ДНК от родителя к ребенку, что сама идея заимствования небольших кусочков генетического кода кажется смехотворной, но это мы просто смотрим с нашей эукариотической колокольни. В невидимом царстве вирусов и бактерий гены перемещаются куда более неразборчивым образом, создавая, конечно, множество катастрофических новых сочетаний, но при этом и куда быстрее распространяя новые эволюционные стратегии. Как писала Линн Маргулис, «[В]се бактерии мира, по сути, имеют доступ к единому генетическому пулу и, соответственно, адаптивным механизмам всего царства бактерий. Скорость рекомбинации превосходит таковую у мутаций: эукариотам для изменений планетарного масштаба может понадобиться миллион лет, а бактерии могут добиться того же за несколько лет».

Выходит, что бактерии вроде Vibrio cholerae изначально способны быстро развивать в себе новые характеристики, реагируя на изменения в окружающей среде – особенно на такие, в которых им становится легче размножаться. В нормальных условиях холерному вибриону приходится иметь дело со сложным анализом выгод и затрат: особенно смертоносный штамм может буквально за несколько часов создать миллиарды копий себя, но после успешного размножения человеческий организм, благодаря которому оно стало возможно, быстро умирает. Если эти миллиарды копий не смогут быстро перебраться в другой кишечник, весь процесс пойдет насмарку: гены повышенной смертоносности не дадут новых копий себя. В среде, где риск заражения низок, менее интенсивная атака на человека-носителя будет лучшей стратегией: размножаться не так быстро, чтобы человек успел прожить подольше и распространить больше бактериальных клеток в надежде, что хотя бы некоторые из них попадут в другой кишечник, и тогда процесс начнется сначала.

А вот в густонаселенных городах с загрязненной водой дилемма для холерного вибриона исчезает. У него больше нет причин не размножаться как можно более агрессивно – и, соответственно, как можно быстрее убивать носителя, – потому что вполне вероятно, что выделения нынешнего носителя быстро попадут в кишечник к новой жертве. Бактерия может вложить всю свою энергию в увеличение объема потомства, позабыв о сроке жизни.

Не стоит и говорить, конечно, что бактерии не обдумывают никаких стратегий сознательно. Она развивается сама по себе, когда меняются штаммы в популяции V. cholerae. В среде с малой вероятностью заражения смертоносные штаммы вымирают, и в популяции доминируют более мягкие. А вот в среде, способствующей заражению, смертоносные штаммы быстро вытесняют менее опасные. Ни одна отдельная бактерия ничего не знает об анализе выгод и затрат, но благодаря поразительной способности к адаптации они проводят этот анализ в группе; каждая жизнь и смерть служит своеобразным «голосом» на распределенном микробном собрании. Бактерии не обладают сознанием, но вместе с тем демонстрируют своеобразный групповой интеллект.

К тому же даже у человеческого сознания есть свои границы. Оно отлично осознает масштабы человеческого существования, но вот в других отношениях человек может быть столь же невежественен, сколь и бактерия. Когда жители Лондона и других больших городов впервые стали собираться в таком огромном количестве, когда начали строить сложные механизмы для хранения и удаления отходов жизнедеятельности и добывать питьевую воду из рек, они вполне осознавали свои действия, и за этими действиями стояла четкая стратегия. Но они ничего не знали о том, как эти решения повлияют на микробов: не только сделают их более многочисленными, но и преобразят их генетический код. Лондонец, наслаждавшийся новым унитазом или дорогой частной водопроводной линией от Саутуоркской водной компании, не только делал свою личную жизнь более удобной и роскошной. Своими действиями, сам того не желая, он перестраивал ДНК V. cholerae, превращая его в более эффективного убийцу.

* * *

Трагическая ирония холеры состоит в том, что у этой болезни есть поразительно логичный и не требующий сложных технологий способ лечения: вода. Больные холерой, которым дают воду и электролиты внутривенным и оральным путем, выживают во всех случаях – вплоть до того, что в многочисленных исследованиях добровольцам специально вводят возбудителей заболевания, чтобы изучить ее свойства: ученые знают, что регидратация превратит холеру всего лишь в очень неприятный и долгий приступ поноса. Вы, должно быть, подумали, что до водолечения додумались еще в те времена: в конце концов, из больных выходило огромное количество воды. Если вы хотите вылечить пациента, не логично ли будет начать с восстановления хотя бы части утраченной жидкости? И, в самом деле, британский врач Томас Латта обнаружил этот способ лечения еще в 1832 году, через несколько месяцев после первой эпидемии: он стал вводить больным соленую воду в вены. Подход Латты отличался от современных методов лечения только количественно: для полного восстановления необходимы целые литры воды.

К огромному сожалению, догадка Латты оказалась погребена под массой «лекарств от холеры», которые появились в последующие десятилетия. Несмотря на все технологические достижения Промышленной революции, медицину викторианской эпохи трудно было назвать триумфом научного метода. Читая газеты и медицинские журналы того времени, в первую очередь обращаешь внимание не только на разнообразие предлагаемых средств, но и на то, какие разные люди участвовали в дискуссиях: хирурги, медсестры, шарлатаны с патентованными средствами, эксперты по здравоохранению, диванные химики – и все они писали письма в Times и Globe (или даже выкупали там рекламные места) с новостями о надежном лекарстве, которое им удалось создать.