Дикий мир нашего тела. Хищники, паразиты и симбионты, которые сделали нас такими, какие мы есть

Колонии муравьев-листорезов, поднаторевших в выращивании грибов, выглядят со стороны как хорошо налаженное поточное производство. Муравьи-рабочие таскают в муравейник листья, на которых сидят более мелкие муравьи – в их задачу входит охранять рабочих от мух, откладывающих яйца в их головы. Солдаты, чьи мышцы развиты куда лучше, чем мозг, охраняют пути транспортировки. Листья измельчаются согласованными движениями острых пилообразных мандибул. Есть и внушительных размеров королева, которая, лежа в укромном отсеке муравейника, непрерывно откладывает тысячи яиц в день, причем каждое яйцо неповторимо, как яйца Фаберже. Множество специалистов по тропической биологии сутками и месяцами следили за этой совершенной фабрикой. Почти все наблюдатели отметили необычайное сходство между муравьиными и человеческими городами. Это сравнение напрашивается само собой, но все же муравьиная колония больше напоминает не город, а единый организм. Каждого муравья можно уподобить клетке – одни клетки заняты транспортом питательных веществ, другие обезвреживают яды, и все вместе они бескорыстно трудятся ради выживания всего муравейника.

Муравьи-листорезы так же удивительны, как и их грибы. Отношения грибов и муравьев показывают, до какой степени может дойти взаимозависимость двух биологических видов. Но ученые, изучающие кишечник человека, мало знают о муравьях, по крайней мере, не больше того, что можно узнать из просмотров научно-популярных передач канала «Дискавери». Там можно увидеть то попадающих в фокус, то расплывающихся насекомых и сравнить их размер с размером человеческого пальца. Но до недавнего времени в рассказах о муравьях-листорезах отсутствовал один ключевой элемент. Было неясно, каким образом примитивная иммунная система муравьев защищает грибы – свой наружный пищеварительный тракт – от болезней. (Вы можете заметить, что этот вопрос аналогичен вопросу о том, как наш кишечник защищается от вредоносных для него бактерий.) Если такой грибной сад, какой мы видим у листорезов, остался бы без присмотра, он был бы немедленно сожран – особенно в тропиках. Однако растущие в муравейниках грибы отлично себя чувствуют и, несмотря на свою пищевую привлекательность, остаются целыми и невредимыми. Кроме того, оставалось загадкой, как муравьям удается самим оставаться здоровыми в окружении грибов.

Если живое существо в природе никто не трогает, для этого есть веская причина – оно может отвратительно пахнуть, выделять яды или защищаться каким-нибудь иным способом. Но что же отгоняет врагов от муравьиных садов и от самих насекомых, которые ежедневно соприкасаются с множеством микробов? Недавно было высказано предположение, что муравьи и грибы защищены от патогенных бацилл «хорошими» бактериями. Кэмерон Карри, биолог, ныне работающий в университете штата Висконсин, считает, что эти бактерии образуют колонии в особых местах на теле муравьев. Бактерий становится больше, когда в колонии заводятся патогенные микроорганизмы. Карри полагает, что эти микроорганизмы помогают муравьям бороться с опасными бациллами, обитающими на хороших грибах. Давно известно, что бактерии могут вырабатывать антибиотики – большинство антибактериальных препаратов, включая пенициллин, изначально были выделены из микроорганизмов. Бактерии муравьев-листорезов могут продуцировать антибиотики, подавляющие рост вредных грибов (по-латыни их называют Escovopsis), поражающих полезные грибы муравейника. Согласно гипотезе Карри, эти бактерии являются защитниками и партнерами муравьев, они живут на телах насекомых, покрывая их словно вторая кожа. Вероятно, муравьи поддерживают существование этих бактериальных колоний, чем-то вознаграждая их и удерживая на себе. Альтернативная гипотеза гласит, что эти бактерии являются защитниками не столько грибов, сколько самих муравьев. В данном случае оба объяснения выглядят вполне разумными. Таким образом, идея о том, что наш организм специально культивирует в кишечнике полезных бактерий, пришла из биологии беспозвоночных. Так как изучать муравьев легче, чем людей, то можно надеяться, что все сложные (хотя и спорные) способы взаимодействия муравьев с окружающей природой будут раскрыты быстрее, чем тонкости наших взаимоотношений с кишечными бактериями. Прав Кэмерон или нет – покажет время, но достаточно и того, что он смог посмотреть на проблему с некоторого расстояния и обнаружить нечто очень интересное. Его находка касается муравьев, но, как выяснилось, эту идею можно применить и в изучении экологии и биологии человека.