Поки людство вчилося лікувати хвороби, інші біологічні види вже давно виробили оригінальні способи захисту відних. У чому ж полягають ці способи?
Люди безперервно ведуть війну з хворобами. Ми бомбардуємо бактерії антибіотиками, стріляємо по вірусам вакцинами і, ледь що, хапаємося за антибактеріальне мило і гель для знезаражування рук. Боротьба між людьми і паразитами, як називають віруси, бактерії і більш великі організми, що живуть за рахунок живлячого їх “господаря”, йде корінням в далеке минуле і впливає на еволюцію не менш сильний вплив, ніж хижаки, посухи та голод.
Звичайно, інші біологічні види теж стикаються з цією проблемою – ми постійно спостерігаємо наслідки руйнівної діяльності паразитів для всієї природи. Серед тасманських дияволів (великий сумчастий ссавець) з лякаючою швидкістю поширюється лицьова пухлина – один з видів трансмісивного раку. Майже третина світової популяції жаб вражена хітридіомікозом – захворюванням, причиною якого є особливо шкідливий грибок під назвою Batrachochytriumdendrobatidis. В деяких районах Австралії до 90% коал хворіють хламідіозом – ця хвороба викликається бактеріями Chlamydiatrachomatis і передається статевим шляхом. Для великих мавп, таких як шимпанзе і горили (як і для людей), серйозну загрозу представляють лихоманка Ебола, пневмонія і ряд інших захворювань.
Читайте також: Лихоманка Ебола не зупиняє своєї смертоносної ходи по африканському континенту
Цілком природно, що в таких умовах тваринам довелося виробити механізми захисту від хвороб задовго до того, як ми навчилися вирішувати цю проблему за допомогою таблеток. Так які механізми захисту сформувалися в інших біологічних видів?
Лосось і воші
Лосось закликав на допомогу цілу армію рятувальників. У молоді лосося ще недостатньо сил, щоб самостійно впоратися з морськими (лососевими) вошами – дрібними веслоногими рачками, які плавають в морі разом з іншими видами планктону. Заражені паразитами рачки можуть стати для риб смертельними. У 2007 році занесені дикою сьомгою лососеві воші викликали спалах інфекційної анемії серед лосося і форелі в чилійських рибних господарствах.
Лосось знає, як вберегтися від паразитів
Але лосось і інші мешканці морських глибин, які страждають від вошей, знайшли вихід – симбіоз з дрібними рибками, які поїдають паразитів з їх тіла. Давно відомо, що і у відкритому морі, і в акваріумах такі риби, як зеленушка, райдужний губан, гребінчастий губан, губан-зозуля і малоротий центролабрус виступають в якості “чистильників”. Їм дістається прожиток, а лососеві – здоров’я.
На початку 1990-х років співробітники норвезького Інституту рибного господарства виявили, що можуть боротися з
поширенням морських вошей на рибних фермах, запускаючи в цих та інших риб-чистильників. В результаті ряду експериментів було встановлено, що один губан може очистити від паразитів сто лососів, а одного гребінчастого губана, який здатний всього за півтори години з’їсти 45 вошей з двох риб, достатньо, щоб зберегти здоров’я 150
особинам лососевих.
Похорон товаришів
Скромний мураха виробив особливу соціальну поведінку, яка дозволяє зберегти здоров’я всієї мурашиної колонії. В
деякому сенсі колонії ведуть себе так, ніби складають єдиний надорганізм – їх члени не борються з хворобами поодинці, а формують загальний “соціальний імунітет”, як його називають науковці.
Мурахи всі свої проблеми вирішують спільно
Якщо один з членів колонії помирає, інші мурахи з усіх сил намагаються поцупити бездиханного побратима подалі від
колонії. Науці ще не відомо, які бактерії, віруси і гриби можуть розмножуватися в тілі мертвого мурашки, але біологи вже давно прийшли до висновку, що традиція позбавлятися від трупів виникла саме для того, щоб зберегти здоров’я колонії, – адже загиблий родич може бути або стати носієм інфекції. Проте до недавнього часу ця теза не був доведено.
Читайте також: Вчені описали справжніх комах-зомбі
В цьому році бельгійська дослідниця Ліза Дієс разом зі своїми колегами, нарешті, знайшла конкретні підтвердження
на користь цієї гіпотези. Протягом 50 днів вчені в лабораторних умовах спостерігали за кількома колоніями звичайних червоних мурах, Myrmicarubra. Половина колоній могла вільно позбавлятися від трупів, як це відбувається в природі, тоді як другій половині не давали такої можливості. Починаючи з восьмого дня спостережень, дорослі мурахи з колоній, яким заважали ізолювати мерців, стали помітно менше живучими, ніж їх родичі з інших колоній. Але найдивовижніше, що в умовах таких обмежень комахи знайшли альтернативні способи убезпечити себе від трупів. Мертвих мурашок відтягали в кут, колонія обмежувала число особин, які могли перебувати поруч із ними, і намагалася тримати їх подалі від розміщення личинок. У деяких колоніях мурахи навіть примудрялися “ховати своїх померлих товаришів під ватою, насмиканої з-під поїлок.
Звичка доглядати за собою
Моделі поведінки, покликані захистити тварин від заразних паразитів, – і підгодовування риб-чистильників, і ізоляція
трупів – мабуть, з’явилися в процесі еволюції у відповідь на натиск смертельних захворювань, приблизно так само, як у тварин розвинулася здатність до мімікрії, що дозволяє їм ховатися від хижаків.
Тварини вилизують один одного – і це не просто прояв симпатії
У 2004 році у каліфорнійському зоопарку і сафарі-парку Сан-Дієго (США) було проведено дослідження серед 60 копитних. Виявилося, що хоча у тварин не було паразитів, вони продовжували автоматично чистити себе. Іншими словами, ця звичка сформувалася у них не як спонтанна рефлекторна реакція на роздратування шкіри, а як міра профілактичного характеру.
У рамках дослідження вчені розглядали тільки копитних, але якщо згадати, як котячі вилизують себе, а примати збирають з шкіри паразитів, то буде логічно припустити, що звичка доглядати за собою вироблялася у різних тварин аналогічним чином.
“Спостерігаючи за тваринами, які містяться в відносно чистих лабораторіях, на дослідних станціях і в домашніх
умовах, вакцинуються від різних захворювань і при необхідності отримують ветеринарну допомогу, – писав в 1988 році в журналі Neuroscience and Biobehavioral Reviews американський вчений-ветеринар Бенджамін Харт,
– легко забути, що тварини еволюціонували і виживали в середовищі, повною різноманітних паразитів, задовго до того, як люди винайшли способи захисту від інфекції”.
Питання гігієни
У людей теж є цілий ряд вроджених механізмів захисту від захворювань. Досліджуючи паразитів в скам’янілих зразках людських фекалій в єгипетських муміях і в місцях археологічних розкопок і порівнюючи їх з паразитами, які інфікують
людей і інших приматів, британський вчений Пірс Мітчелл з Кембріджського університету виділив ряд організмів, таких як гострики (круглі черв’яки, які мешкають в кишечнику) і печінкові двуусткі (плоскі черви, що вражають печінку і жовчний міхур). Від цих організмів у людини цілком міг сформуватися власний природжений фізіологічний захист, оскільки йому доводиться боротися з ними ось уже більше мільйона років.
Читайте також: Руки людини виявилися джерелом найбільш страшних інфекцій
Впоратися з ними має бути набагато легше, ніж з інфекціями, що з’явилися не так давно. Принаймні, так вважають вчені.
“Разом з шкідливими паразитами ми можемо знищити і корисні мікроорганізми, які перебувають у симбіозі з людиною”
Що ж відбувається, коли ми кидаємо весь свій арсенал – антибіотики, дезінфікуючі засоби, антибактеріальне мило,
вакцини і навіть радіацію на боротьбу зі своїми захворюваннями і інфекціями?
На якийсь час людські винаходи допомогли нам взяти верх в “гонці озброєнь” з мікроскопічними тварюками, які розсівають хвороби. Але тепер, коли ми оснащені засобами захисту людини”, як це ні парадоксально, виникає небезпека надмірної чистоти. Разом з шкідливими паразитами ми можемо знищити і корисні мікроорганізми, які перебувають у симбіозі з людиною.
Вчені розглядають різні, на перший погляд, дуже апетитні способи боротьби з цією проблемою. На ранніх етапах висувалося припущення про те, що цілий ряд алергічних і аутоімунних захворювань можна вилікувати, ковтаючи паразитичних черв’яків і використовуючи фекальні трансплантати, щоб відновити популяцію корисних мікробів в кишковому тракті.
Але, радіючи перемозі людини у боротьбі з паразитами, не можна забувати про те, що віруси, бактерії та інші мікроорганізми і самі за цей час виробили свій захист від нашої тактики. Звичайно, ми придумаємо більш витончені способи боротьби з інфекціями. Але, може бути, нам є чому повчитися у тварин?