Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Переводчик Максим Винарский, д-р биол. наук

Научный редактор Марина Кривошеина, д-р биол. наук

Редактор Роза Пискотина

Издатель П. Подкосов

Руководитель проекта А. Тарасова

Корректоры И. Астапкина, Е. Сметанникова

Компьютерная верстка М. Поташкин

Иллюстрация обложки Olaf Hajek

© Rob Dunn, 2018

© Издание на русском языке, перевод. ООО «Альпина нон-фикшн», 2021

© Электронное издание. ООО «Альпина Диджитал», 2021

Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека „Династия“». Дмитрий Борисович Зимин — основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время».

Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомые читательской аудитории: издание научно-популярных переводных книг «Библиотека „Династия“», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Подробную информацию о «Книжных проектах Дмитрия Зимина» вы найдете на сайте ziminbookprojects.ru.

Пролог. Homo domashnius

Мое детство прошло на открытом воздухе. Мы с сестрой возводили крепости, копались в земле, протаптывали тропинки и раскачивались на лианах. Мы приходили домой, только чтобы переночевать или когда на улице было так холодно, что мы боялись отморозить себе пальцы (в сельской местности штата Мичиган, где я вырос, такое случалось даже в середине весны). Но наша жизнь протекала вне домашних стен.

Со времен нашего детства жизнь сильно изменилась. Современные дети почти постоянно находятся дома, не считая коротких перебежек из одного здания в другое. Это совсем не преувеличение. Среднестатистический американский ребенок 93 % своего времени проводит в помещении или в транспорте. И это типично не только для США, но и для Канады и для многих европейских и азиатских стран[1]. Я не намерен здесь сокрушаться о том, как плох наш мир. Напротив, я полагаю, что это свидетельство перехода нашего вида на принципиально новый этап культурной эволюции. Наш вид превратился или превращается в Homo domashnius, человека домашнего. Мы живем в мире, образованном стенами наших домов или квартир и связанном скорее с переходами в соседние помещения или другие здания, чем с внешним миром. Учитывая эту метаморфозу, нам необходимо прежде всего знать, что за виды обитают в наших домах, как они могут повлиять на наше благополучие. Но на деле мы только-только начинаем этим интересоваться.

То, что бок о бок с нами существуют другие формы жизни, нам известно еще со времен, когда микробиология делала свои первые шаги. И занимался этим единственный человек на свете, Антони ван Левенгук, который обнаружил удивительный мир незримых глазу организмов, живущих в его доме и на его теле, а также в домах и на телах своих соседей. Изучая их, он испытывал чувство радостного вдохновения и даже трепета. Но в течение целого столетия после смерти Левенгука не нашлось ни одного продолжателя его дела, и лишь когда обнаружилось, что некоторые из этих существ являются патогенными (болезнетворными), все внимание обратилось на них. Вслед за этим серьезно изменилось и публичное восприятие невидимого мира. Люди начали думать, что все виды, живущие вокруг нас, опасны и их надо уничтожать. Это спасало жизни, но дело зашло слишком далеко, и в результате никому не приходило в голову заняться изучением других организмов, живущих в наших домах, или хотя бы просто обратить на них внимание. Несколько лет назад ситуация начала меняться.

Научные коллективы, включая тот, которым руковожу я, стали проводить исследования в этой области. Первым делом мы начали «инвентаризацию» форм жизни в наших домах по тому же принципу, как описывается биологическое разнообразие в джунглях Коста-Рики или саваннах Южной Африки. И здесь нас сразу же поджидали неожиданности. Мы полагали, что обнаружим несколько сотен видов. На деле же мы нашли почти 200 000 (точное число зависит от способа подсчета). Многие из этих видов микроскопически малы, но другие, хотя и более крупные, тоже оставались незамеченными. Сделайте вдох, глубокий вдох. Вдыхаемый кислород поступает в альвеолы, лежащие в глубине ваших легких. С каждым вдохом вместе с кислородом в ваши легкие попадают представители сотен или даже тысяч видов. Присядьте. Вас окружает целый «зоопарк» из парящих, ползающих, прыгающих видов. В своем доме мы никогда не бываем одни.

Но что за виды живут рядом с нами? Есть, конечно, крупные виды и зримая для нас жизнь. В домах по всему миру с нами соседствуют десятки и сотни разных позвоночных животных и еще больше видов растений. Еще более разнообразны членистоногие, включая насекомых и родственные им группы. Они не такие большие, как позвоночные, но все равно видны невооруженным глазом. Но и членистоногие значительно уступают по числу видов представителям царства грибов, хотя многие из них вовсе не микроскопических размеров. Бактерии гораздо мельче, чем грибы, и совершенно недоступны невооруженному глазу. Число видов бактерий, найденных в человеческих домах, превышает число видов птиц и млекопитающих, вместе взятых. Еще мельче бактерий вирусы — и те, что инфицируют растения и животных, и так называемые бактериофаги, атакующие бактерии. Мы ведем учет разнообразия каждой из этих групп по отдельности, но на самом деле они попадают в наше жилище не поодиночке. Когда ваш пес возвращается с прогулки, он может принести с собой блох, в чьих кишечниках живут грибы и бактерии, на которых паразитируют бактериофаги. Когда Джонатан Свифт, автор «Путешествий Гулливера», писал о том, как

он не представлял себе истинного положения вещей даже наполовину.

Возможно, услыхав про всю эту невидимую жизнь, вы тут же помчитесь к себе домой, чтобы поскорее начать генеральную уборку. Но тут кроется еще одна неожиданность. По мере того как мы с коллегами погружались в поиски, нам становилось все яснее, что многие формы жизни в наших домах не только приносят пользу, но просто необходимы. Некоторые из них способствуют работе нашей иммунной системы. Другие помогают держать под контролем вредные организмы и бороться с патогенами. Многие являются потенциальным источником новых энзимов или лекарств, а кое-какие могут использоваться при ферментировании новых сортов пива и хлеба. Тысячи других видов поддерживают экологические процессы, благоприятные для людей, например охраняют водопроводную воду от патогенов. Итак, большинство наших невидимых соседей или не причиняют вреда, или даже приносят нам пользу.

К сожалению, в то самое время, когда ученые начали открывать благотворные и жизненно необходимые аспекты биологического разнообразия человеческого жилища, в обществе в целом нарастало стремление стерилизовать наше жизненное пространство. Побочные последствия этих попыток человека уничтожить всю постороннюю жизнь в собственных домах несложно предугадать. Применение пестицидов и антимикробных средств вместе с возрастающими успехами в изоляции жилья от внешнего мира приводят к истреблению и изгнанию полезных видов, беззащитных против этих средств борьбы. Мы, сами того не желая, оказываем услугу таким выносливым видам, как рыжий таракан, постельный клоп или смертоносный микроб, известный как MRSA (метициллинрезистентный золотистый стафилококк, или устойчивый к антибиотику метициллину штамм бактерии Staphylococcus aureus). Мы не только способствуем их устойчивости, но даже ускоряем их эволюцию. Виды, живущие по соседству с нами, эволюционируют с беспрецедентной скоростью, возможно самой высокой за всю их историю на Земле. И достигается она за наш с вами счет. В результате исчезают более уязвимые виды, неспособные конкурировать с вновь возникающими и весьма вредоносными штаммами. Добавлю к этому, что масштаб происходящих изменений огромен. Наши жилища представляют собой постоянно растущие биомы, превосходящие по площади некоторые естественные.

Наверное, нагляднее будет рассмотреть все это на примере отдельно взятого населенного пункта. Возьмем Нью-Йорк, а именно Манхэттен. На илл. П 1 представлена площадь Манхэттена. Большой круг соответствует площади всех жилых помещений, а круг поменьше — площади незастроенных участков. Первая сегодня в три раза превосходит вторую. Именно в этом закрытом мире любой вид, способный в него проникнуть, находит благоприятный стабильный микроклимат и огромное количество пищи (человеческие тела, продукты питания, содержимое наших домов). В таких условиях жизнь внутри помещений никогда не будет стерильной. Иногда говорят: природа не терпит пустоты. Правильнее сказать, что природа пожирает пустоту. Если какой-нибудь вид окажется в среде, где у него нет конкурентов в борьбе за пищу или пространство, то он захватит ее очень быстро, пройдет сквозь все двери, проникнет в каждую щель, в каждый уголок, от шкафа до кровати. Лучшее, что мы можем сделать, это населить свой дом видами, которые полезны для нас, а не приносят вред. Но, чтобы добиться этого, надо сначала изучить те 200 000 или около того видов, которые уже соседствуют с нами и о которых так мало известно.

Эта книга рассказывает о той незримой жизни, которая, вероятно, таится в наших домах, и о том, какие изменения с ней происходят. Эта жизнь имеет самое прямое отношение к нашим секретам, нашим предпочтениям и нашему будущему. Она влияет на наши здоровье и благополучие. Она полна тайн и излучает величие и значимость. Мы до сих пор не знаем историю большинства видов, ее составляющих, но то, что нам известно о некоторых из них, изумит вас. Когда речь идет о видах, которые кормятся, спариваются и плодятся бок о бок с нами, все выглядит совсем не так, как кажется.

^{Илл. П 1. Площадь помещений в Манхэттене с учетом площади всех этажей в зданиях сегодня примерно в три раза превышает географическую площадь самого острова. Поскольку численность и плотность населения городов растут, скоро большая часть человечества будет жить в местностях, где площадь пола в помещениях превышает площадь участков земли. (По материалам, опубликованным Рабочей группой по эволюционной биологии застроенной среды, в статье «Эволюция биома жилых помещений», Trends in Ecology and Evolution, 30, no. 4 [2015]: 223–232.)}

Глава 1. Изумление

О том, когда, где и как началась история изучения диковинной жизни в наших домах, единого мнения нет. Вполне возможно, что это произошло в голландском городе Дельфте одним весенним днем 1676 г. Антони ван Левенгук вышел из дома, чтобы купить черного перца. Пройдя полтора квартала, он оказался на рынке, миновал рыбные ряды, лавку мясника и прошел мимо городской ратуши. Расплатившись с торговцем за купленный товар и поблагодарив его, вернулся домой. Но, придя к себе, Левенгук не стал сдабривать перцем свою еду. Вместо этого он бережно высыпал треть унции черного горошка в чашку с водой, чтобы зерна пропитались влагой. Ему хотелось размягчить их, а потом раскрыть и посмотреть на их содержимое, придающее перцу остроту. В течение следующих недель он снова и снова подходил к чашке, чтобы взглянуть на зерна. Спустя три недели наступил решающий момент. Левенгук решил налить немного перечной настойки в тонкую стеклянную трубку, которую он заблаговременно выдул. Вода оказалась удивительно мутной. Тогда он исследовал ее, используя свой микроскоп, представлявший собой лупу, закрепленную на металлическом штативе. Такая установка хорошо годилась для изучения пропускающих свет объектов, таких как перечная вода, или для тонких срезов твердых предметов, которые он позже выучился делать[2].

Едва Левенгук взглянул на перечную воду через свой прибор, он сразу заметил нечто необычное. Но потребовалось немало труда и изрядная ловкость рук, чтобы окончательно понять, что же он видит. Работая в ночной темноте, он перемещал свечу взад-вперед, чтобы добиться лучшего освещения. Если дело было днем, он сам ходил по комнате, меняя свое положение относительно окна, откуда падал свет. Он изучил несколько образцов перечной настойки. Наконец 24 апреля 1676 г. ему удалось добиться хорошей видимости. Было ясно, что его взору представилось нечто крайне странное, а именно, по словам самого Левенгука, он увидел «невероятное количество разнообразных мелких животных». Ему и раньше случалось наблюдать микроскопические организмы, но эти были значительно меньших размеров. Спустя неделю Левенгук повторил эту процедуру, а затем опять и опять, но теперь уже с другими объектами. Он изучил настойку молотого перца, потом использовал дождевую воду, потом сделал в своей чашке настои других специй — и каждый раз, меняя условия наблюдений, он обнаруживал все новые и новые организмы. Так человеческому глазу впервые в истории открылся мир бактерий. Это было сделано на обычной домашней кухне, с использованием самых обычных веществ — черного перца и воды. Левенгук стоял на самом краю миниатюрного живого космоса, расположенного совсем рядом, в его собственном доме. Никто и никогда доселе не видел ничего подобного. Оставался один вопрос: поверит ли ему хоть кто-нибудь.

[1] N. E. Klepeis, W. C. Nelson, W. R. Ott, J. P. Robinson, A. M. Tsang, P. Switzer, J. V. Behar, S. C. Hern, and W. H. Engelmann, «The National Human Activity Pattern Survey (NHAPS): A Resource for Assessing Exposure to Environmental Pollutants», Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology 11, no. 3 (2001): 231. Или вот, например, данные по Канаде: C. J. Matz, D. M. Stieb, K. Davis, M. Egyed, A. Rose, B. Chou, and O. Brion, «Effects of Age, Season, Gender and Urban-Rural Status on Time-Activity: Canadian Human Activity Pattern Survey 2 (CHAPS 2)», International Journal of Environmental Research and Public Health 11, no. 2 (2014): 2108–2124.

[2] Лесли Робертсон, микробиолог и историк, с помощью микроскопов, идентичных по конструкции микроскопу Левенгука, смог увидеть многие виды организмов, которые, возможно, видел и Левенгук. Среди них были диатомовые водоросли, инфузории Vorticella, синезеленые водоросли, а также разнообразные бактерии. Чтобы добиться этого, понадобилось приложить немалые старания, волю и настойчивость, испытывая, подобно Левенгуку, разнообразные варианты освещения и подготовки препаратов. См.: L. A. Robertson, «Historical Microbiology: Is It Relevant in the 21st Century?» FEMS Microbiology Letters 362, no. 9 (2015): fnv057.