Книга слизи. Скользкий след в истории Земли - Сюзанна Ведлих
ПИТЕР УОРД, «Гипотеза Медеи»
«Убийца – это сама жизнь, – пишет палеонтолог Питер Уорд. – Она ускорит гибель всего живого на Земле». Столь апокалиптическое видение мира Уорд назвал Медеей – в честь волшебницы из древнегреческого мифа, погубившей своих собственных детей. Отчасти такое название символизировало противоречие с праматерью Геей, способствующей продолжению существования жизни на Земле. Напомним, именно ее имя для своей гипотезы жизни выбрал Джеймс Лавлок. В представлении Уорда это столь же губительная ошибка, как и сама идея во всем полагаться на природу. Это связано с тем, что, по мнению Уорда, многоклеточные существа – склонные к суициду суперорганизмы. Что же мы делаем не так? Согласно Уорду, мы, многоклеточные организмы, снова и снова упускаем возможность контролировать микробов. Находясь на свободе, они размножаются без всяких ограничений и запускают определенные процессы, способные в итоге вывести конкурентов – то есть нас – из игры.
Практически все массовые вымирания в истории планеты Уорд считает следствием «подлого отравления земли и воды» микробами. Впрочем, нам тоже не стоит зазнаваться, поскольку репутация человека у Уорда не сильно лучше, чем репутация микробов. В конце концов, мы тоже виноваты в том, что Земля со временем может перестать быть пригодной для жизни планетой. Тем не менее Уорд считает, что нам нужно взять бразды правления в свои руки и целенаправленно вмешаться в глобальные циклы, поскольку мы можем противопоставить Медее лишь наш ум и находчивость. Здесь чувствуется отсылка к концепции ноосферы – охватывающей весь мир сфере человеческого разума. Владимир Вернадский считал ноосферу такой же могущественной, как и саму жизнь с ее биосферой. К ее достижениям относится язык, культура, техника и, конечно, Интернет, четче всего отражающий смысл ноосферы. Итак, как же выглядит будущее и какую роль в нем будет играть слизь?
Человек редко думает на несколько поколений вперед, поэтому за изменение климата, разрушение окружающей среды и вымирание видов нам придется дорого заплатить. В науке все еще существуют споры о том, стоит ли отнести наше время к эпохе антропоцена, характеризующейся бесповоротным влиянием человека на облик планеты. Несомненно, следующие поколения будут сталкиваться с последствиями деятельности человека в любом уголке Земли. Примером тому являются пластиковые отходы, которые уже достигли глубоких слоев моря, где они становятся частью морских пищевых цепочек. Это связано с тем, что пластиковые микрочастицы крайне хорошо крепятся к слизи морских существ.
В будущем можно будет выгодно использовать такую потрясающую клеящую способность, например, для создания биофильтров из слизи медуз, с помощью которых удастся вылавливать частицы пластика из водоемов. В науке и технике в целом прослеживается начало эры гидрогелей, причем фантазии разработчиков почти не имеют границ, ведь взятые за основу материалы столь разнообразны и многогранны. В этом вопросе явный прогресс виден в области мягкой робототехники, где гидрогели соединяются с электроникой. Зачастую проекты этого направления преследуют важные для природы цели. К примеру, когда речь идет о разработке механизма распознавания под водой искусственных желеобразных объектов, похожего на действительно существующего стекловидного угря. Впрочем, никакая другая наука не интересуется слизью так, как биомедицина. В процессе разработки находятся новые клеящие вещества, а также так называемые «умные повязки», основанные на эластичном гелевом матриксе. Такие повязки способны дозированно выделять определенные действующие вещества или клетки, а также контролировать температуру пациента через сенсор и внутри организма измерять содержание сахара в крови. Существует и еще один эксперимент, правда, не имеющий отношения к лечению болезней: исследуется возможность блокирования прохода спермы по мужскому семявыводящему протоку с помощью гидрогеля. Подобный способ предохранения считается обратимым, поскольку такую «пробку» при необходимости можно растворить. Будучи барьером с выборочной пропускной способностью, то есть, к примеру, пропускающим воду, эта «пробка» напоминает гидрогелевую оболочку в женском половом тракте.
Таким образом, подобные барьеры снова оказались в центре внимания исследователей, равно как и другие слизи в организме и их микробный состав. Причиной такого интереса является то, что многие функции микробиома еще не изучены до конца, несмотря на то что мы знакомимся все с новыми и новыми «садовниками», работающими на слизистых территориях человеческого организма. Например, Akkermansia muciniphila крайне важна для обновления слизи в кишечнике, а Lactobacillus crispatus – для поддержания правильной микрофлоры во влагалище. Если бактерия доминирует в определенной области, она делает ее некомфортно кислой для патогенов и усиливает слизистый барьер. Если этого не происходит, то активизируются такие возбудители, как Gardnerella vaginalis, разлагающая муцины и ослабляющая гидрогель. В результате открывается проход для других патогенов, вызывающих заболевания, передающиеся половым путем.
Как же смещается баланс в микробиоме? В этом огромную роль играет окружающая среда. Из-за нее слизи в нашем организме, а также обитающие в них микробы, находятся под обстрелом с разных сторон. Важным фактором также является диета, за счет которой подкармливаются микробы в кишечнике. Если в диете нет разнообразия, микробиом оскудевает. Стандартный западный рацион часто оказывается слишком однотипным, и в нем не хватает балластного вещества. Это может привести к распространению тех видов микробов в кишечнике, которые способны разрушить слизистый слой. Впрочем, это не единственный фактор риска. Эксперименты на мышах показали, что распространенный краситель в продуктах питания может наносить ущерб микробам в кишечнике. Диоксид титана, обозначаемый как E171, используется в качестве отбеливателя для многих продуктов: от жевательной резинки и зубной пасты до сыра и сладостей. Но вещество не просто проходит по нашему пищеварительному тракту, а изменяет деятельность бактерий в кишечнике – и это не единственный разрушительный фактор.
Наночастицы из пластика, к примеру, встречаются повсюду в окружающей среде, в том числе в пищевых цепочках в океане, поскольку пластик охотно остается в слизи морских существ. Почему же эти частицы, а также другие вредные вещества, например, пестициды и тяжелые металлы, не взаимодействуют с нашими гелями? Это не просто полет мысли: уже существуют доказательства того, что многие токсичные частицы из окружающей среды значительно нарушают структуру нашего микробиома, но одновременно напрямую влияют и на слизистые барьеры, меняя их толщину и строение. Этим дело не ограничивается. Вероятно, некоторые частицы остаются в гелевых оболочках как в фильтре, вследствие чего их токсичное воздействие на организм продолжается еще дольше.
Интересно то, что еще до того, как слизи в человеческом организме были масштабно исследованы, их состав мог существенно поменяться. Некоторые ученые в данный момент говорят о так называемом индустриализированном микробиоме, приспособленном под современные реалии окружающей среды. На него серьезное влияние оказывают переработанные продукты, неправильное использование антибиотиков и чрезмерная гигиена. Микробы –
