Его величество микроб. Как мельчайший живой организм способен вызывать эпидемии, контролировать наше здоровье и влиять на гены

Мы добились реального прогресса в борьбе и искоренении ужасных болезней. Но сейчас, похоже, наши усилия достигли пика, и плоды познания оставили семена, неудобоваримые и ядовитые. Пора действовать, потому что последствия начинают захлестывать, а впереди ждут новые грозы.

Впрочем, в доступе множество решений. Некоторые подходы, возможно, удастся объединить в синергию: например, сократить количество кесаревых сечений и прописываемых антибиотиков, а затем постепенно восстановить исчезающие организмы. Ради наших будущих поколений уже сейчас нужно принимать меры».

Мартин Блейзер. «Плохие бактерии, хорошие бактерии: как повысить иммунитет и победить хронические болезни, восстановив микрофлору»

Существование на нашей планете микробов, этих крошек-невидимок, ставит массу вопросов. Зачем они, как возникли, каковы наши людские взаимоотношения с ними, способствовали ли они появлению на Земле человека? Наша книга – попытка хотя бы как-то что-то объяснить. Без ненужных фантазий. Оставим это писателям-фантастам. К ним неожиданно можно отнести и большого американского писателя-классика – Марка Твена (1835–1910).

Наши древние бактерии существуют не просто так: мы эволюционировали вместе с ними. Все, что изменяет их, может ударить и по нам.

Тема микробов очень интересовала его, и в 1905 году он написал книгу «Три тысячи лет среди микробов». Повторяем: фантастам все дозволено. Герой книги – холерный микроб, бывший человек, якобы заколдованный фокусником. Он знаком и с миром людей, и с повадками микробной жизни.

В 2012 году в серии «Жизнь замечательных людей» вышла книга Максима Чертанова «Марк Твен». Из нее мы узнаем, что мир, в котором живет герой книги Твена, – тело старого бродяги Блитцовского. Вот как он обрисован Твеном (рукопись книги – перевод с микробского языка):

«Невероятный оборванец и грязнуля, он злобен и жесток, мстителен и вероломен, он родился вором и умрет вором, он – богохульник, каких свет не видывал; его тело – сточная труба, помойка, свалка гниющих костей; в нем кишмя кишат паразиты-микробы, созданные на радость человеку. Блитцовский – их мир, их земной шар, владыка их вселенной, ее сокровище, ее диво, ее шедевр. Они гордятся своей планетой, как земляне – своей. Когда во мне говорит дух холерного микроба, я тоже горжусь им, восторженно славлю его, готов отдать за него жизнь, но стоит человеческой природе взять верх, как я зажимаю нос».

В книге Твена микробская жизнь мало отличается от человеческой, микробы любят, женятся, пьют, проводят научные конференции, болеют, страдают. Они жалуются на то, что ученые люди в Америке пытают их, кладут на предметные стекла микроскопов, изыскивают всяческие способы уничтожения микробов…

Однако довольно. Отложим книгу Твена в сторону. Перейдем от все дозволяющих фантазий к строгим фактам наук. В частности, науки микробиологии, ее истории и того, как эта наука возникла.

2.1. После Большого Взрыва

«Читатель, конечно же, знает, что мы живем в расширяющейся Вселенной. Установление этого удивительного факта явилось одним из достижений науки ХХ века. «Но неужели Вселенная взорвалась? – спросит читатель. – И если да, то как и почему это произошло?» К ответам на эти вопросы подошла современная космология – наука о Вселенной. Да, Вселенная взорвалась, хотя этот «Большой взрыв» и был совсем необычным.

…К нашему времени сомнения о расширении Вселенной давно отпали. Ученые старшего поколения привыкли к этому «несуразному» на первый взгляд факту. Новые поколения, живущие в бурное время самых удивительных открытий второй половины ХХ века, и вовсе не видят в нестационарности Вселенной чего-то неприемлемого для здравого смысла.

О расширяющейся Вселенной написано много популярных книг (в том числе и книг автора). Писать еще раз только об этом вряд ли стоило бы.

Однако в последние годы космология подошла к решению грандиозных вопросов, еще недавно бывших совершенно недоступными для серьезного исследования. Почему Вселенная начала расширяться? Каковы были тогда свойства пространства и времени? Какими процессами в момент начала расширения объясняются самые общие (и, как мы увидим, весьма удивительные) свойства Вселенной? Почему во Вселенной есть вещество? Существуют ли другие вселенные? И, наконец, почему Вселенная именно такая, какой мы ее наблюдаем, а не обладает другими свойствами? Чем закончится наблюдаемый нами Большой взрыв? Этот список можно продолжить».

Игорь Дмитриевич Новиков. «Как взорвалась Вселенная»

«Что было, когда еще не было ничего, совсем ничего? На этот вопрос греки отвечали легендами и мифами.

В начале была только Бездна, греки называли ее хаосом. Что такое бездна? Это только пустота и мрак. Это пучина, головокружительная, завораживающая пучина, бездонная, бесконечная. Она все втягивает в себя, как огромная разверстая глотка, и все поглощает, как ночная тьма. Итак, в начале нет ничего, кроме Бездны – слепой, мрачной, безграничной.

Потом появилась Земля. Греки назвали ее Гея. Она возникла из самой Бездны. Рожденная после Хаоса, она представляет собой его противоположность. Земля – это уже не темный, безмерный, бездонный провал. У Земли есть четкая и определенная форма. Хаосу с его сумрачной неуловимостью противостоят основательность, устойчивость, прочность Геи. На Земле все ясно, зримо, надежно. Гея – это то, что дает надежную опору богам, людям и зверям. Гея – это пол мироздания».

Жан-Пьер Вернан. «Вселенная, боги, люди»

«Размеры и возраст Космоса лежат за пределами нормального человеческого понимания. Наш крошечный планетарный дом затерян где-то между вечностью и безмерностью пространства. Перед лицом Космоса большинство людских дел выглядят незначительными, даже пустячными. И все же человеческий род молод, любопытен, храбр и подает большие надежды».

Американский астроном и популяризатор науки Карл Саган (1934–1996). «Космос»

Есть свидетельства, что Николай Васильевич Гоголь, наш великий писатель, очень интересовался естественными науками. Он заносил в свои записные книжки латинские названия растений, насекомых, данные о климате, почве и тому подобное. Говорят, однажды Гоголь твердо решил написать для юношества популярную книгу по географии. И вот что, судя по сохранившимся наброскам, получилось (их некогда разыскал и частично опубликовал в журнале «Природа» кандидат химических наук Феликс Казимирович Величко):

«Что это за зима! Как уже она нам надоела, эта зима! Все снег да снег; куда как весело, не выходи из дому, не закутавшись наперед в шубу. Скучно в окно взглянуть, все одно да одно, ни травки, ничего, только мужик с дровами проедет на рынок. Право, даже смотреть жалко, как он, бедняжка, дрожит на холоду и хлопает руками. То ли дело лето! Ах, Соничка, Соничка, помнишь, как нам весело было прошлого лета на даче, когда были маменькины именины, и мы все обедали в саду и катались по реке».

Восемнадцать миллиардов лет назад Вселенная представляла собой крохотный сгусток материи, некую «адскую смесь» элементарных частиц, обладающую бесконечно высокими плотностью и температурой. И вот эта-то материя и стала взрывообразно разлетаться.

И дальше, уже несколько ближе к географии:

«Как я люблю темно-зеленые деревья! Как они растут высоко-высоко, не правда ли, сестричка Соничка, ведь они достают до самого неба? Как все тепло тогда, как весело, как хорошо, зачем не приходит так долго это, ах, когда бы скорее уж лето». Но знаете ли вы, мои маленькие друзья, что есть такая земля, где круглый год почти лето, а осени и зимы, которой вы так не любите, и духу не слышно. И в той земле апельсинов, лимонов, ананасов, за которые мы платим так дорого, такое множество, что уже и не собирает никто. Там растут лавры, смоковницы, фиговое дерево, пальма. Как там должно быть весело! Как хорошо!..»

С большими опасениями автор этой книги приступает к описанию того, что в англоязычных странах зовется Вig Вang и что по-русски – «Большой Взрыв». За изложение созданной несколькими поколениями ученых модели тех процессов, которые и привели к образованию нашей Вселенной. Честно скажу: боюсь оказаться в положении Гоголя-географа. Как трудно обходиться без физических, химических, математических формул и уравнений: вот бы за них-то спрятаться! Как нелегко сделать понятными совершенно фантастические подробности сценария, согласно которому творилось МИРОЗДАНИЕ! Но будь что будет!

…Началось все примерно 18 миллиардов лет назад. От этого «Взрыва» и ведет отсчет космическая хронология. Тогда Вселенная представляла собой крохотный сгусток материи, некую «адскую смесь» элементарных частиц, обладающую бесконечно высокими плотностью и температурой. И вот эта-то материя и стала взрывообразно разлетаться. Последствия этого расширения и поныне проявляют себя в экспериментально установленном разбегании галактик. (Интересно, что разлетающиеся галактики мы наблюдаем такими, какими они были примерно 109 лет назад!)

Ко времени 10

секунды после Взрыва плотность и температура были еще чудовищны: 1090 кг/см

и 10

К (градусов Кельвина). Потом, через миллисекунды быстро промелькнули «адронная» (к классу сильно взаимодействующих элементарных частиц, «адронов», относятся протоны, нейтроны, мезоны, гипероны, а также все резонансные частицы). Затем «лептонная» (к «лептонам» физика причисляет электроны, мюоны, нейтрино) эра. После этого Вселенная превратилась в сгусток излучений: тогда на одно атомное ядро приходилось около 100 миллионов фотонов, квантов излучений.