С нами или без нас: Естественная история будущего - Роб Данн
В эволюционной войне с врагами-микробами мы в меньшинстве. Это касается и бактерий, и вирусов, паразитирующих на наших телах и внутри них. А также и тех видов, которые стремятся, опережая нас, съесть нашу пищу. У наших врагов есть преимущество: высочайшая численность популяций, при которой адаптивная эволюция идет быстрее. Чем многочисленнее популяция, тем выше вероятность, что у какой-то особи возникнет мутация, благоприятная в новых условиях – например, в присутствии антибиотиков, гербицидов или пестицидов. Другое преимущество видов, с которыми мы конкурируем, – быстрая смена поколений. И в каждом поколении может сработать естественный отбор. Чем больше сменяется поколений, тем больше возможностей для продвижения определенных наследственных линий – в том числе тех, в которых есть новые мутации. Существенным плюсом для видов, конкурирующих с нами, является также и то, что в созданных нами упрощенных экосистемах у них почти не осталось соперников и хищников. Они избавились от напастей и врагов и теперь могут сосредоточиться на поглощении доступных пищевых ресурсов. И наконец, определенные бонусы конкурентам дает наше собственное поведение. Чем упорнее мы пытаемся их уничтожить, тем быстрее их устойчивые линии одолевают линии уязвимые. Наше главное оружие бьет по нам самим.
Пока существует человечество, наилучшие перспективы для эволюции новых видов открываются в городах, домах, фермах и наших организмах. Все перечисленное представляет собой наиболее динамично развивающиеся обитаемые среды планеты, постоянно открывающие новые эволюционные возможности для происхождения видов. Мы живем бок о бок с эволюцией.
Виды, развивающиеся рядом с нами в привычных для нас средах, могли бы приносить нам пользу или хотя бы мирно сосуществовать по соседству, как вороны. Но они вовсе не обязаны быть милыми или мирными – и, скорее всего, не будут таковыми. Продолжая ущемлять и истреблять окружающую нас жизнь, мы спровоцируем возникновение вполне определенного типа видов – устойчивых к нашим антивирусам, вакцинам, антибиотикам, гербицидам, пестицидам и фунгицидам. Если мы проявим неосмотрительность, то вокруг нас расплодятся сплошь опасные виды: это будет сад злых созданий, порожденный нашим стремлением к тотальному контролю. Медуза Горгона обращала всех, кто взглянет на нее, в камень. Мы же обращаем виды, к которым прикасаемся своим оружием, в почти бессмертных врагов.
Но это не единственный сценарий будущего. Ход эволюционного становления видов, возникающих в ответ на наши атаки, зачастую легко предсказать. Эту предсказуемость можно обратить себе на пользу. Вовсе не обязательно дожидаться, пока наши организмы, поколение за поколением, преобразуются, реагируя на появление устойчивых паразитов, или пока генетики выведут новые сельскохозяйственные культуры, способные противостоять вредителям. Мы способны планировать будущее, применяя свои познания в эволюционной биологии, – по крайней мере, потенциал для этого у нас есть.
Однако, прежде чем поразмыслить, как можно было бы ограничить сопротивляемость и научиться действовать в согласии с рекой жизни, а не в противостоянии ей, давайте посмотрим, что будет, если мы оставим нынешние препятствия без внимания. Для этого вернемся к эксперименту с мегачашкой. Это своего рода синекдоха: часть, представляющая целое. В тот самый момент, когда Александр Флеминг обнаружил, что некоторые грибы производят антибиотики, пригодные для использования человеком, уже было ясно, что бактерии, которые мы попытаемся истребить этими антибиотиками, рано или поздно обретут устойчивость к ним. Именно об этом Флеминг и сказал в своей нобелевской речи в 1945 году. Уже тогда он знал, что «не так уж трудно привить микробам устойчивость к пенициллину». Поэтому его страшило, что антибиотики сделаются слишком доступными и начнут применяться без нужды, работая, таким образом, на укрепление резистентности{157}. Так и произошло. В том варианте эксперимента с мегачашкой, который реализуется в наших организмах, домах и больницах, устойчивые к антибиотикам бактерии встречаются довольно часто, а во многих (хотя и не во всех) регионах – все чаще и чаще. Сотни наследственных устойчивых линий бактерий появились в ответ на широчайшие масштабы применения антибиотиков и колоссальные запасы пищи, которые представляют собой наши организмы для бактериальной жизни. Каждая линия развивалась по-своему, в зависимости от местных условий, генетических предпосылок и конкретного вида используемого против нее антибиотика. Бактерии становятся более резистентными, делая клеточную стенку невидимой для антибиотика или не позволяя ему с ней связываться. Они делают клеточную стенку непроницаемой для антибиотика, и тогда она не впустит его. Они используют нечто вроде внутреннего насоса, который выталкивает антибиотик из клетки (примерно так же мы вычерпываем воду из лодки). Они трансформируют белки в клеточных стенках, с которыми соединяются антибиотики. Они даже создают что-то вроде биохимического ножа, которым режут антибиотик на кусочки. А иногда они сочетают разные виды защит в тех или иных комбинациях. Как нет двух одинаковых снежинок, так не бывает и двух одинаковых штаммов резистентных бактерий.
Но история резистентности повествует не только о бактериях. Это явление обнаруживается и у простейших – например, у видов, вызывающих малярию. Глобальная история эволюции малярийных паразитов, у которых сформировалась устойчивость к противомалярийному лекарству под названием «хлорохин», на карте мира выглядит как расширенный эксперимент с мегачашкой Петри. Впервые такая резистентность обнаружилась в 1957 году в горах Камбоджи. Затем устойчивая форма стала распространяться, вытеснив другие штаммы паразита в тех местах, где применялся хлорохин, – то есть почти везде. Она перекинулась на соседний Таиланд, затем ушла дальше в Азию, попала в Восточную Африку и разошлась по всему Африканскому континенту. Одновременно она каким-то образом добралась до северной оконечности Южной Америки, откуда расползлась почти по всему этому континенту. Она распространялась подобно бактериям в эксперименте с мегачашкой. Сейчас, пока я пишу эти строки, у некоторых штаммов вируса, вызывающего COVID-19, тоже начинает формироваться устойчивость к одной или нескольким вакцинам.
Более того, эволюция резистентности не ограничивается только микроскопическими видами. Среди более солидных форм жизни в этом отношении наблюдается примерно то же самое, что и среди бактерий и простейших. Так, у клопов сформировалась сопротивляемость к полудюжине разных пестицидов. По приблизительным оценкам, не менее 600 видов насекомых устойчиво по крайней мере к одному пестициду, а многие даже к нескольким. Сюда входят вредители как домашние, так и сельскохозяйственные. Что касается последних, то они сумели развить устойчивость к пестицидам, применяемым и в полях, и в трансгенных посевах.
Эволюция творит, причем акты ее творения никогда не завершаются: естественный отбор неустанно занят созданием все новых видов, типов и форм. Своими действиями мы создаем эти варианты. Мы формируем их и по сути, и в деталях. Я уже цитировал натуралиста Бюффона, который в 1778 году заметил: «Весь лик Земли несет отметины человеческой мощи»{158}. В этих отметинах – польза для одних видов и вред для других. Конечно, с нашей стороны было бы мудро постараться благоприятствовать становлению таких новых миров, которые наполнены прелестными цветами, сочными фруктами и полезными микробами. Но мы к этому не склонны. Оставляемые нами отметины благоприятствуют скорее новым мирам резистентных форм.
С 2016 года я состоял в экспертной группе, изучавшей упомянутые выше «сады злых созданий»{159}. Работу группы поддерживал Национальный центр социально-экологического синтеза (SESYNC), а возглавляли ее Петер Йоргенсен, научный сотрудник Стокгольмского центра устойчивости, и Скотт Кэрролл, исследователь из Калифорнийского университета в Дэвисе. Экспертная группа, получившая условное название «Жизнь с резистентностью», хотела среди прочего выяснить, повышается ли сейчас уровень применения биоцидов, формирующих сопротивляемость. Возможно, вы думаете, что в мире кто-то следит за такими вещами, однако это ошибочное мнение – целостной системы наблюдения как не было, так и нет. Потому-то мы и решили подсчитать, сколько типов биоцидов применяется в настоящее время, в каком объеме и насколько широко. Наши калькуляции дали вполне ясную картину.
Применение биоцидов нарастает параллельно с общим ускорением воздействия человека на остальной мир живого.
