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

Впрочем, праздник продолжался недолго. К утру парню стало так плохо, что он подумал, что умирает. Дина Ректора и его сослуживцев окружало множество опасностей, но на этот раз восстали внутренние демоны. Боль усилилась настолько, что Дин не смог сдержать стон. Один из моряков предположил, что у Ректора просто грипп. Может быть, это ностальгия, предположил другой. Но Ректор стонал все сильнее, и в конце концов все осознали беспощадную истину – у парня был аппендицит.

Аппендицит может угрожать жизни даже в обычных условиях, но условия, в которых находился Ректор, трудно назвать обычными. На борту субмарины не было оперирующего хирурга, и найти его на таком расстоянии от родины, да еще в окружении японцев, было просто нереально. Парень нуждался в операции, но кто будет ее проводить? Официально корабельным хирургом числился Уилер Б. Лайпс, но на самом деле все его врачебные навыки ограничивались умением работать с электрокардиографом. Командир попросил Лайпса прооперировать Ректора, но Лайпс отказался, и тогда командир попросту приказал ему это сделать. Причин для колебаний у Лайпса было более чем достаточно. Не говоря уже о полном отсутствии хирургического опыта, он не знал, как долго действует эфир, где в человеческом теле находится аппендикс, и не имел ни малейшего представления о том, какую кухонную утварь можно использовать в качестве хирургических инструментов. Но приказ есть приказ, и Лайпс начал готовиться к операции.

Собравшись с духом и собрав подходящие инструменты, Лайпс приступил к делу. Парня уложили на стол в офицерской кают-компании. Стол оказался «такой длины, что голова и ноги Ректора как раз доходили до его краев и не свешивались с него». Лайпс склонился над Ректором, нервно листая медицинский учебник. (Скорее всего, он искал рисунок, на котором была бы обозначена топография пораженного органа.) Вместо хирургической маски Лайпс натянул чайное ситечко. Своим добровольным ассистентам он выдал ложки, которые должны были служить крючками и ранорасширителями. Ассистенты в полной готовности встали по обе стороны от пациента. Затем, как позже было сказано в опубликованной в Chicago Daily News статье, Лайпс наклонился к Ректору и сказал: «Слушай, Дин, я никогда раньше не делал ничего подобного». У Ректора округлились глаза, а Лайпс, «следуя старинному хирургическому правилу, прижал кончик мизинца к втянутому пупку, а большой палец установил на гребне подвздошной кости, после чего указательный палец сам уткнулся в точку, где надо было выполнить разрез».

Удаление аппендикса – самая распространенная хирургическая операция. Довольно часто, как в случае с Дином Ректором, аппендэктомия становится необходимой неожиданно и в самых неподходящих условиях. Придя на работу, понаблюдайте за своими коллегами. Возможно, кого-то из них несчастный случай лишил глаза. Вы не увидите ни одного, у кого не было бы сердца, но я готов биться об заклад, что у многих нет аппендикса. Этих людей, лишенных червеобразного отростка, вы не выделите из общей массы; на их коже нет стигм или каких-либо других страшных последствий аппендэктомии. Возможно, что аппендикса нет и у вас. Но независимо от этого было бы уместно задать вопрос: если аппендикс причиняет людям так много неприятностей, а его отсутствие куда менее заметно, чем отсутствие штанов (на это вы бы обязательно обратили внимание, взглянув на коллегу), то зачем он нам вообще нужен? Ответ, как мы увидим дальше, имеет отношение к нашим кишечным микробам и к истории нашей эволюции. Аппендикс имеет смысл только в контексте нашего эволюционного прошлого, но члены экипажа подводной лодки едва ли в тот момент размышляли над этими проблемами. Люди смотрели на Дина Ректора, который, широко раскрыв рот, громко стонал.

Лайпс, собравшись с духом, сделал разрез.

Аппендикс – это отходящий от слепой кишки продолговатый кусок плоти размером с мизинец. Однако, несмотря на свой малый (относительно других органов) размер, он все же достаточно велик и заслуживает отдельного описания. На вопрос о том, что делает в организме аппендикс, можно дать очень распространенный ответ. Сердце качает по сосудам кровь. Почки очищают ее и регулируют артериальное давление. Легкие поглощают из воздуха кислород и выделяют в атмосферу углекислый газ. Что же касается аппендикса, или червеобразного отростка, то он, кажется, просто висит, как и положено слепому отростку. За триста лет, прошедших после первого удаления аппендикса у живого человека, этому небольшому органу приписывали массу способностей – иногда сверхъестественных, но по большей части банальных. Возможно, аппендикс является частью иммунной системы. Возможно, он играет какую-то роль в нервной регуляции. Может быть, он секретирует гормоны и влияет на работу мышц. Но в принципе в медицинской науке преобладало мнение, что аппендикс в организме не делает вообще ничего. Это рудимент, такой же, как соски у мужчин или кости задних конечностей у кита; то есть заметный, но никому не нужный пережиток прошлого [53] . Это неверный ответ, но вплоть до недавнего времени мы об этом не знали.

53

Даже в статьях, в которых аппендиксу отводили какую-то биологически важную роль, она была описана весьма смутно и неопределенно. Например, в опубликованной в 2001 году в журнале Scientific American статье авторы делают следующий вывод: «Растет число данных, указывающих на то, что аппендикс играет важную роль в функционировании иммунной системы», но при этом даже не пытаются предполагать, в чем именно заключается эта роль.

История наших попыток понять, в чем заключается функция аппендикса, началась задолго до операции Лайпса, но в этой истории было больше предположений, чем истинного понимания. Главным доказательством того, что аппендикс является обычным рудиментом, служил тот факт, что после его удаления с людьми не происходит ровным счетом ничего. Это считалось логически обоснованным окончательным доказательством. Хирурги (а в случае Лайпса – техники кабинета ЭКГ) удалили миллионы аппендиксов. За результатом они наблюдали приблизительно так же, как вы могли бы наблюдать за результатом удаления ненужного бревна из стены вашего загородного дома. Если дом после этого не рухнул, то вы испытываете громадное облегчение, слегка подпорченное беспокойством во время сильного ветра. Однако «ветры» дули, но людям, перенесшим аппендэктомию, не становилось хуже, и они не умирали молодыми. Их дома продолжали стоять крепко и непоколебимо. Если бы роль аппендикса в организме была по-настоящему важной, то лишившиеся его люди (по крайней мере некоторые) начали бы болеть [54] . Но перенесшие операцию, подобно морским свинкам в стерильных камерах, и не думали болеть, поэтому представлялось совершенно ясным, что аппендикс – это пережиток прошлого. Возможно, он что-то делал, когда мы были обезьянами, а может, и еще раньше, когда мы, словно мелкие грызуны, жили среди громадных динозавров. Да, вполне вероятно, что в организме наших далеких предков аппендикс и играл какую-то жизненно важную роль, но теперь он просто болтается среди кишок, как язык колокольчика, который иногда, как в случае Дина Ректора, начинает панически трезвонить: «Я здесь, удалите меня немедленно!»

54

На самом деле все обстоит как раз наоборот. Люди с удаленными червеобразными отростками имеют меньшую предрасположенность к некоторым воспалительным заболеваниям. Вот и ключ к разгадке!

Но с гипотезой о том, что червеобразный отросток – это всего лишь антикварная безделушка, бесполезный рудимент, были и кое-какие проблемы. Во-первых, аппендикс иногда убивает. Если воспаленный аппендикс не удалить, то вероятность гибели пациента независимо от его возраста приближается к пятидесяти процентам. Согласно статистике, один из шестнадцати человек в общей популяции заболевает острым аппендицитом [55] , следовательно, если в этих случаях не удалять аппендикс, то каждый тридцать второй человек умрет от аппендицита. Если бы исторически каждый тридцатый человек умирал от воспаления червеобразного отростка, само присутствие которого, размер и форма запрограммированы генетически (что представляется вполне правдоподобным), то не потребовалось бы много поколений на то, чтобы ген крупного аппендикса (или даже аппендикса вообще) полностью исчез из человеческой популяции [56] . При прочих равных условиях гены, которые убивают или даже просто ослабляют нас, надолго в генофонде не задерживаются. Рыбы, которые в процессе эволюции приспособились к жизни в подводных пещерах, очень скоро лишились глаз, ибо в темной пещере глаза не нужны, не говоря уже о том, что с точки зрения биоэнергетики сохранение глаз в такой ситуации слишком дорого обходится организму [57] . Если бы наличие аппендикса было излишним и вредным, то он давно бы исчез, как исчезли глаза у пещерных рыб. Кстати сказать, они утратили не только глаза, но и их нервные связи. У этих рыб редуцировались участки мозга, отвечавшие за зрение. Но подобная судьба не коснулась аппендикса, он остался, несмотря на миллионы смертей на его счету.

55

Это в значительной степени зависит от места жительства. Так же как и болезнь Крона, аппендицит редко встречается в развивающихся странах. Вполне возможно, что аппендицит – это современная болезнь, болезнь цивилизации, еще одно следствие конфликта между нашей биологией и повседневной жизнью. Вот и следующий ключ!

56

 Некоторые ученые высказывали предположение о том, что червеобразный отросток не мог исчезнуть, потому что малые по размеру аппендиксы представляют большую опасность, ибо воспаляются чаще, чем длинные отростки. Однако наличие маленьких аппендиксов у очень многих видов животных делает это предположение маловероятным.

57

В процессе эволюции многие биологические виды переходили к пещерному образу жизни десятки, если не сотни раз; каждый раз их глаза редуцировались, а тела становились бесцветными. То есть эти животные избавлялись от того, что было ненужным и приводило к излишним тратам энергии. Эти существа, словно бледные тени изощренных прихотей эволюции, бродят, натыкаясь на стенки, по вечному мраку своих подземелий.

Еще одна проблема с этой гипотезой заключается в обезьянах. Если наш аппендикс действительно всего лишь бесполезный рудимент, то мы можем присмотреться к нашим ближайшим родственникам и выяснить, что делал когда-то наш червеобразный отросток. Чем занимался аппендикс в организмах наших предков, каковы его нынешние функции в организмах наших родственников? Если наш аппендикс – всего лишь рудимент, то можно ожидать, что у обезьян этот орган развит лучше, чем у нас, и приносит обезьянам больше пользы. По идее, у шимпанзе аппендикс должен быть меньше, чем у других обезьян, так как они являются нашими ближайшими родственниками, а их образ жизни (и полезность аппендикса при таком образе жизни) близок нашему. У пещерных рыб нет глаз, так как они бесполезны и дорого обходятся, но мы можем исследовать родичей пещерных рыб и выяснить, какую роль глаза играли в жизни их предков. Точно так же мы можем исследовать наших родичей и выяснить, что делал аппендикс в организме наших предшественников.

Здесь кроется суть проблемы и самая интересная часть истории. Оказалось, что у людей и некоторых человекообразных обезьян аппендикс хорошо развит и имеет более сложную структуру, чем у низших широконосых обезьян, например у мартышек. Это позволяет утверждать, что для нас червеобразный отросток важнее, чем для наших предков [58] . Полученные данные противоречат нашим ожиданиям – ведь мы исходили из рудиментарности аппендикса. Что все это может значить? Скорее всего, аппендикс, долгое время считавшийся бесполезным, все же имеет (или совсем недавно имел) для нас какое-то значение. Более того – его значение, видимо, настолько велико, что особи с хорошо развитым червеобразным отростком живут дольше и оставляют более многочисленное потомство, которое передает дальше гены сложного и отлично развитого аппендикса. Собственно, мы вновь пришли к началу нашей истории. Исследование других приматов привело нас к выводу о том, что наш аппендикс – во всяком случае, в недавнем эволюционном прошлом – имел для нас очень большую ценность. Но какую?

58

Вильям Паркер и его коллеги недавно сделали попытку реконструировать эволюцию аппендикса на генеалогическом древе млекопитающих. Если вы хотите лично разобраться в признаках, общих для животных, обладающих червеобразным отростком, то я отсылаю вас к этой статье, где представлен список биологических видов. Несомненно, у всех этих животных есть что-то общее. Но что именно? Два вида питаются корой, то есть они уникальны. Если отбросить их, то выяснится, что остальные виды обитают в условиях, угрожающих высокой заболеваемостью, – то есть животные, живущие на земле и стадные животные. Правда, в этих же экологических нишах обитают и другие организмы, лишенные аппендикса. То есть тайна остается нераскрытой. Впрочем, почитайте сами: Smith, H. F.; Fisher, R. E.; Everett, A. D.; Thomas, R.; Bollinger, R.: and Parker W. 2009. Comparative Anatomy and Phylogenetic Distribution of the Mammalian Cecal Appendix. Journal of Evolutionary Biology 22: 1984–1999.

Вопрос, выполняет ли аппендикс какую-либо функцию или просто является бесполезным придатком слепой кишки, в течение сотен лет ждал своего исследователя. Никто в мире не занимался этой проблемой всерьез. Подобно многим другим важным вопросам, этот, как правило, служил лишь предметом застольных бесед. После обеда о нем благополучно забывали. Во всем мире хирурги провели в операционных тысячи часов, удаляя червеобразные отростки. Их удалили так много, что эта операция стала считаться рутинной – удалить аппендикс стало так же прозаично, как, скажем, открыть банку кока-колы или оторвать черенок от помидора. Большинство врачей вообще перестали задумываться о пользе или вреде аппендикса, бросая очередной отросток в таз. Никто (даже вопреки здравому смыслу!) не учитывал возможность того, что аппендикс играет какую-то роль во взаимоотношениях организма и населяющих его микробов.

Но вернемся на подводную лодку, где Уилер Б. Лайпс вскрыл брюшную полость Дина Ректора и принялся изучать его кишечник. Об аппендиксе Лайпс знал приблизительно столько же, сколько все остальные люди, – то есть практически ничего. Правда, осознание того, что он невежда не более прочих, было слабым утешением как для Лайпса, так и для Ректора. Пот заливал глаза Уилера, и он то и дело просил своих помощников вытирать ему лоб. Перед ним на столе лежал человек со вскрытым животом. Операция измотала Лайпса. В течение двадцати минут он тщетно искал червеобразный отросток. Сначала он «поискал на одной стороне слепой кишки, а потом на другой». Лайпс начал сомневаться в своих силах.

Когда уже начало казаться, что все пропало, аппендикс, наконец, был найден. Оказалось, что он свернулся змеей и втянулся в просвет слепой кишки. Лайпс удалил отросток, бросил его в кувшин, снял с лица Ректора губку с эфиром и кетгутом зашил рану. Все необходимые инструменты у Лайпса были наготове. Нитки он отрезал маникюрными ножницами.

Никто не знал, суждено ли Ректору жить или умереть, но аппендикс лежал в кувшине, выставленный на всеобщее обозрение. Если бы Лайпс внимательно присмотрелся к удаленному им органу, то обнаружил бы много интересного. Во-первых, он заметил бы, что аппендикс заполнен лимфатической тканью – признак отношения к иммунной системе. Лайпс бы увидел, что изнутри аппендикс покрыт бактериями – толстым ковром из тесно прижавшихся друг к другу разнообразных бактериальных клеток (таким же ковром покрыты хитиновые панцири муравьев). При правильном освещении Лайпс мог бы обратить внимание на то, что аппендикс очень напоминает своего рода пещеру. Но Лайпс, естественно, ничего этого не заметил. В тот момент его меньше всего занимал вопрос, зачем нужен был Ректору его аппендикс. Лайпса намного больше интересовало, как Ректор перенесет действие эфира и когда у него самого и его помощников пройдет возбуждение, вызванное всплеском адреналина, бушевавшего в их крови все несколько часов этой операции. Подводная лодка покачивалась в волнах, а в такт ей покачивался и аппендикс в кувшине, и Ректор на импровизированном операционном столе.