10% Human. Как микробы управляют людьми

Ричард Докинз обязательно напомнил бы нам, что в обеих гипотезах – индивидуального и группового отбора – упускается главное. В своей книге «Эгоистичный ген», вышедшей в 1976 году, он подробно изложил взгляды нескольких выдающихся биологов-эволюционистов, которые считают, что предметом естественного отбора являются гены. Тело, как объясняет Докинз, – это всего лишь носитель и передатчик генов, позволяющий им вести и продолжать бессмертное существование. Подобно особям, у них имеются вариации, они могут воспроизводиться, они передаются от поколения к поколению. Дело в том, что именно гены определяют шансы особи на воспроизводство, а значит, именно они, а не особь, либо отбираются, либо отвергаются. Разумеется, ген не может действовать в одиночку. Даже самый животворный, чадородный ген, каким только мутация может наделить ту или иную особь, ограничивается свойствами соседних генов. И тут мы должны вернуться к началу – то есть к особи, – но уже лучше понимая всю сложность естественного отбора.

Совместная эволюция видов организмов-хозяев и их микрофлоры дополняет еще одним нюансом и без того запутанную паутину путей эволюционного развития. Давайте рассмотрим травоядное животное – например, бизона – и попытаемся представить себе, как в его случае работал бы естественный отбор в отсутствие микрофлоры. Наш бизон должен быть достаточно крупным, чтобы отпугивать волков, достаточно шерстистым, чтобы не замерзнуть холодной зимой, и достаточно сильным, чтобы переносить переходы на большие расстояния в поисках хороших пастбищ. Однако эти, да и многие другие качества бизона, необходимые для жизни и продолжения рода, окажутся бесполезными, если у него не будет нужного набора кишечных микробов. В одиночку, без этих микробов, бизон не сможет переваривать траву. Он может до отказа набить себе брюхо травой, но она останется лежать там мертвым грузом: не будут усваиваться пищевые молекулы, не будет вырабатываться энергия. А без энергии бизон не сможет расти, передвигаться, размножаться и вообще жить. Все будет без толку.

Бизон и его микрофлора развивались не порознь, а вместе. Они прошли отбор не сами по себе, а в тесном союзе. Конечно, бизон должен быть крупным, шерстистым и сильным, но еще он должен хорошо переваривать пищу, чтобы добиться благосклонности естественного отбора. Он должен обладать хорошими микробами. Симбиоз организма-хозяина (будь то бизон, рыба, насекомое или человек) и населяющих его микробов называется «холобионтом», то есть «живой единицей». Именно эта неизбежная взаимозависимость навела Юджина и Илану Розенберг из Тель-Авивского университета в Израиле на мысль, что естественный отбор может происходить еще на одном уровне. Они считают, что за репродуктивные достоинства отбираются не только особи и группы, но и холобионты. Поскольку ни одно животное не может существовать независимо от своей микрофлоры, а микрофлора – независимо от своего хозяина, невозможно выбрать одно без другого. Таким образом, естественный отбор распространяется на их союз как на целую живую единицу, благоволя, как и в случае отбора особей, тем комбинациям «транспорта» и «пассажиров», которые достаточно сильны и выносливы, способны выживать и размножаться.

Как показывает Докинз, в конечном итоге отбор направлен на гены, будь то гены животных или микробов. Поэтому и идея, выдвинутая Розенбергами, получила название гипотезы «хологеномного отбора» – то есть отбора одновременно хозяйского и микробиомного генома.

Дело в том, что иммунная система человека развивалась не в изоляции. Она никогда не была стерильным набором наростов, трубочек и блуждающих клеток, ожидающих нападения со стороны неизвестного врага. Скорее она «росла и воспитывалась» бок о бок с микробами всех мастей – как с полезными, так и с теми, которые несут разные болезни. Из-за этих тысячелетий войн и перемирий иммунная система давно настроена на присутствие микробов. Когда они куда-то исчезают, привычное равновесие нарушается. Представьте себе, что вы научились водить машину с постоянно включенным ручным тормозом. Вы уже точно знаете, с какой силой нужно нажимать на педаль газа, чтобы преодолеть торможение, вы ездите так уже несколько десятков лет, и все получается без сучка без задоринки, но вдруг ручной тормоз пропадает, вы пытаетесь ехать, но машину хаотично заносит, болтает и швыряет, и вы просто не справляетесь с управлением.