Паразиты. Тайный мир

Между 200 и 65 млн лет назад именно эти существа доминировали в морской пищевой цепи. Затем птерозавры начали делить небо с птицами и, как считает Хоберг, в качестве прощального подарка преподнесли им своих паразитов (птицы ели рыб, служивших червям промежуточными хозяевами). Катастрофа 76-миллионолетней давности, уничтожившая динозавров, стерла с лица земли также морских рептилий и птерозавров. Никто не знает, почему птицы тогда уцелели, но, судя по всему, именно они продолжили жизненный цикл тетработриидов. Позже, когда на вакантные роли морских рептилий пришли киты и тюлени, ленточные черви воспользовались случаем и колонизировали и их тоже. Пока экосистема остается неизменной — даже если составляющие ее животные меняются, — паразиты никуда не денутся.

Прошедшие с тех пор 65 млн лет ленточные черви продолжали процветать; их путешествия по-прежнему отмечают историю их хозяев. К примеру, ленточные черви, живущие в амазонских электрических скатах, показывают нам, что когда-то эта река текла вспять. Если бы скаты попали в Амазонку из Атлантики, куда она впадает в настоящее время, их паразиты были бы близкой родней паразитам, живущим в нынешних атлантических скатах. На самом же деле они ближе к тихоокеанским ленточным червям. И, что еще более загадочно, в атлантических и тихоокеанских скатах живут паразиты, которые состоят друг с другом в более близком родстве, чем кто-либо из них с паразитами амазонских скатов.

Сценарий, лучше всего примиряющий эти факты, подразумевает, что электрические скаты поднялись по реке 10 млн лет назад. В то время Анды еще не сформировались, и Амазонка текла из Бразилии к северо-западному побережью Южной Америки. Кроме того, тогдашняя география отличалась от сегодняшней еще и тем, что Панамский перешеек еще не сформировался, так что Атлантический и Тихий океаны соединял широкий пролив. Группы скатов из Тихого океана заплывали в Амазонку, когда она текла в противоположном направлении. Постепенно амазонские скаты адаптировались к пресной воде и отделились от своих океанских собратьев, а морские скаты из разных океанов по-прежнему смешивались — пролив еще существовал. К моменту, когда Панамский перешеек поднялся из океанских вод, они успели обзавестись несколькими новыми видами глистов, которые уже не могли передаться пресноводным скатам.

В последние несколько миллионов лет ленточные черви открыли для себя нового хозяина—того, что ходит на двух ногах.

Хоберг как раз изучал солитеров, паразитирующих на человеке. Паразитологи высказывали множество гипотез о том, как эти ленточные черви в нас попали. Согласно одной из этих гипотез, десять тысяч лет назад, когда люди одомашнили скот, они переняли от них паразитов, которые прежде путешествовали между дикими родственниками коров и их хищниками. Но Хоберг так не думает; он занимался сравнением эволюционных древ. Он и его коллеги сравнили гены человеческого ленточного червя и его ближайших родственников и обнаружили, что они разошлись около миллиона лет назад, а не десять тысяч лет назад. В тот момент наши предки были гоми- нидами, и до возделывания земли им было еще далеко. Самое близкое к корове и свинье, чем им приходилось лакомиться, были найденные трупы диких животных, убитых львами. И это объясняет кое-что еще, что обнаружил Хоберг: у ближайшей родни человеческих паразитов окончательными хозяевами были львы и гиены. Хоберг рисует гоминидов, крадущихся за львами, подбирающих остатки их добычи и львиных паразитов заодно.

Исследовать зарю человечества можно разными способами. Можно поехать в Эфиопию и просеивать там песок в поисках каменных орудий и обработанных костей, а можно пойти в Национальную коллекцию паразитов, отыскать там нужную банку и взглянуть на существа, бывшие все это время нашими спутниками.

• • •

Осваиваясь в новых хозяевах, ленточные черви вынуждены были изобретать новые способы жизни внутри их. Они приспосабливались к новой географии кишечника; глисты, поселившиеся в крысах, наткнулись на новые способы заманить мучных жучков в зубы своего окончательного хозяина. Восстанавливать причудливую историю возникновения различных форм адаптации —трудная работа, потому что проще придумать кажущуюся правдоподобной версию эволюции. Увидев у ласточки длинный хвост, вы можете заявить, что он, должно быть, появился, чтобы птицы могли точнее маневрировать; кто-то другой так же уверенно заявит, что причина совсем в другом — просто ласточкам- самкам самцы с таким хвостами нравятся больше. А может быть, адаптация здесь и вовсе ни при чем, может быть, птицы, положившие начало данному виду, случайно оказались длиннохвостыми, с тех пор так и пошло.

Рассмотрим, к примеру, путешествия нематоды Strongylus. У одного из ее видов — Strongylus vulgaris — личинка заползает на кончик травинки и ждет, пока ее съест пасущаяся лошадь. Будучи проглоченным, этот червь предпринимает длинное и на первый взгляд бессмысленное путешествие. По пищеводу лошади он попадает в желудок, затем в кишечник. Оттуда он прогрызает себе путь в брюшную полость лошади и неделями блуждает по артериям, пока не созреет. После этого он возвращается в кишечник, прокладывая себе новый путь, и остаток жизни проводит там.

Зачем паразиту покидать кишечник, чтобы потом вернуться туда на всю оставшуюся жизнь? Сюзанна Сухдео проверила всех ближайших родственников Strongylus и разработала гипотезу, как исторически возникло это ритуальное путешествие. Предок нематод более 400 млн лет назад жил в земле, ввинчивался в почву и питался бактериями, амебами и другой микроскопической добычей (как делают и сегодня многие тысячи видов нематод). Около 350 млн лет назад он начал встречать новые организмы — скользящих в иле мягкотелых амфибий. Воспользовавшись своим умением ввинчиваться, нематоды проникли в новых хозяев и пробрались в кишечник, где и жили после этого безбедно, питаясь той пищей, которую съедали амфибии.

Миновало десять миллионов лет. На суше появились новые разновидности позвоночных: млекопитающие и рептилии. Эти животные уже не были столь простой мишенью, какую представляет собой лежащее на земле мягкое слизистое брюхо, — их тела были высоко подняты на четырех ногах. Некоторые паразитические нематоды приспособились к новым хозяевам, изобретя новый метод проникновения: вместо того чтобы вбу- равливаться в кожу, они позволяли себя съесть. Но вбуравливание, считает Сухдео, стало частью их природы и не могло исчезнуть просто так. Будучи проглоченными, они все равно предпринимают путешествие с вбуравливанием, которое их предки совершали миллионы лет, и описывают в теле хозяина замкнутую петлю, чтобы снова вернуться в кишечник.

Сухдео считает, что это странное путешествие Strongylus — всего лишь эволюционный пережиток. Когда-нибудь они, возможно, избавятся от этого ненужного наследия, но пока они по-прежнему несут на себе след тех времен, когда их предки впервые попробовали паразитизм на вкус, когда мягкие животы и влажная грязь еще существовали в тесном контакте. С другой стороны, некоторые исследователи считают, что паразиты предпринимают это путешествие для пользы дела. Паразитологи сравнили виды нематод, которые, как Strongylus, вбуравливаются в ткани и путешествуют по организму хозяина, с теми, кто, однажды попав в кишечник, там и остается, и обнаружили довольно устойчивую разницу: «путешественники» обычно растут быстрее, бывают более крупными и плодовитыми. Маршрут по мышечным тканям означает возможность отдохнуть от действия кислоты желудочного сока, от волн переваренной пищи, от низкого уровня кислорода и яростных нападок мощной иммунной системы кишечника. Может быть, это путешествие и в самом деле пережиток, но пережиток полезный.

Загадка эволюции паразитов представляется еще более запутанной, если подумать о том, что происходит с хозяевами, когда в них проникают паразиты. Черви филярии — возбудители слоновьей болезни — проникают в лимфатическую систему и начинают производить на свет тысячи крохотных детенышей. Иногда иммунная система человека очень резко реагирует на их появление и полностью блокирует лимфатические каналы. Лимфатическая жидкость скапливается в каналах и порождает элефантиаз — чудовищно распухшие ноги, груди или мошонки. Бессмысленно называть распухшую ногу результатом адаптации паразита — ведь она не приносит ему никакой пользы. Это просто сбой иммунной системы, то, что Ричард Докинз назвал «скучным побочным продуктом».

Чтобы определить, чем является то или иное изменение хозяина — подлинной адаптацией или скучным побочным продуктом, лучше всего изучить его эволюцию. Ученые провели эксперимент с насекомыми, которые образуют на листьях растений галлы. Может быть, вам случалось замечать темные шарики на изнаночной стороне дубовых листьев или вспухший цветочный стебель, как будто проглотивший шарик. Это галлы: участки тканей растения, сформировавшие убежище для насекомых-паразитов. В галлах на цветах, ветках, стеблях и листьях живут сотни видов всевозможных насекомых. Некоторые виды ос, к примеру, откладывают яйца на дубовых листьях, и клетки листа в ответ разрастаются и обволакивают их. Родившись, личинка погружается в лист еще сильнее. Клетки листа продолжают делиться и образуют громадную сферу, выстланную изнутри волосистой тканью. Пища — крахмалы и сахара, жиры и протеины — поступает в галл из других мест растения и наполняет разросшиеся клетки внутренних волосиков. Личинка осы разрывает их и питается этим замечательным коктейлем. По мере того как личинка поедает внутренние клетки галла, внешние делятся и пополняют запас.