Почему люди ведут себя как микробы

Много лет он проработал в Москве, а с выходом на заслуженный отдых большую часть времени проводит в своем доме в Калужской области, где продолжает творческую деятельность.

Спектр его научных интересов поистине безграничен, но сегодня наш разговор коснулся особой темы – происхождения и деятельности самой многообразной и многочисленной группы живых существ на планете – микроорганизмов.

Именно этому посвящена книга, над которой он сейчас работает

Пришельцы

- Андрей Леонидович, откуда взялись микробы на Земле? Многие сомневаются, что просто взяли и самозародились…

- Полагаю, что они вошли в структуру планеты вместе с другими веществами, образовавшими Солнечную систему примерно 4,6 млрд лет назад. Ведь прокариоты-археи (древнейшие одноклеточные – ред.) были обнаружены в геологических структурах, которым как раз 4 млрд лет.

Самозародиться из метана, аммиака и воды под влиянием электрических разрядов, согласно гипотезам Опарина, Холдейна и Миллера-Юри, они не могли.

В период первых пятисот миллионов лет температуры были от сотен градусов до тысяч. Вода в виде пара или химических соединений, основные химические элементы для археев были основным источником питания. А энергию они черпали из тепла планеты, которая уплотнялась и еще не обзавелась ни постоянной в химическом составе атмосферой, ни гидросферой.

В то время на планету постоянно валились кометы, астероиды, метеориты, и вероятнее всего, они добавляли «пришельцев» - термофильных прокариотов. А уж те, заселяли новую жилплощадь. Многие дожили до наших дней даже в первозданном виде.

- Но как живым существам удалось выдержать испытание космосом?

- В августе-сентябре 2025 года на российском спутнике БИОН-2 был проведен эксперимент «Метеорит»: на корпусе спускаемого аппарата закрепили куски базальта, внутри которых находились штаммы термофильных бактерий.

Цель – проверить, как эти штаммы перенесут месячное нахождение в космосе под влиянием жесткой солнечной радиации, а затем - разогрев до тысяч градусов при прохождении плотных слоев атмосферы.

Результат: один штамм выжил и дал потомство после помещения в благоприятную среду. Так косвенно подтвердилась гипотеза о заносе белковой жизни на Землю с космическими объектами: кометами, метеоритами и астероидами.

Найдем на Венере и Марсе

- Если споры прилетели из космоса, то логично спросить – откуда они появились в космосе?

- Полагаю, что органические простейшие одноклеточные были всегда во Вселенной, от ее возникновения из протовещества при Большом взрыве.

Что мы знаем максимально точно? Солнечная система возникла из газопылевого спирального облака примерно 4,6 млрд лет назад.

Около 4 млрд лет назад Солнце зажглось и разгоралось еще примерно 500 млн, а в слоях Земли этого времени уже находят следы прокариотов. Могли они самозародиться из неорганических веществ? Сомнительно.

Условий, требуемых по гипотезе Опарина (метан, ацетилен, углекислый газ, аммиак, вода и электрические разряды), в первые 500 млн лет быть не могло. Все это сложилось позже, когда каменная масса Земли стала менее активно перемешиваться, сформировалось железо-углеродное ядро, родилось магнитное поле, стала твердеть кора из базальта, оливина и гнейса.

Ни о каких осадочных породах и речи не было. А это значит, что прокариоты уже были в тот самом газопылевом облаке и заняли свою экологическую нишу под названием Земля, как только на ней сложились подходящие условия.

Вероятнее всего, они есть и на Венере, найдутся и на Марсе.

Имунная полиция

- Опустимся из реликтового космоса на современную Землю. Как может уживаться огромное количество совершенно разных микроорганизмов в теле обычного здорового человека?

- В человеческом организме в разных эконишах живет больше двадцати тысяч различных видов «пришельцев» - бактерий-симбионтов. Многие из них совсем не безобидны. А точнее, они безопасны, пока живут в отведенном участке организма: обычно на слизистых оболочках и коже.

Они ведут себя прилично, пока за ними присматривает «полиция» - иммунная система организма. Прямо как мигранты-гастарбайтеры, которых пригласили поработать, но не безобразничать и не навязывать свои порядки. Стоит иммунитету ослабить такой надзор, сразу начинаются воспалительные реакции, гнойники, повышается температура тела.    

Учитывая, что человеческий организм многоклеточный и многосистемный, в нем не просто есть микробы-симбионты, они должны быть. Без них организм станет болеть, ослабнет иммунитет.

Когда симбионты в организме появляются? Первых «мигрантов» новорожденный получает, проходя через родовые пути. Потом с молоком матери, а еще - обсасывая свои пальцы, соску, рожок для кормления.

Установление микробиоты у ребенка идет несколько месяцев и в процессе роста несколько раз меняется. И речь не только о той микрофлоре, которая населяет пищеварительную трубу, а про все поверхности, включая кожу, слизистые.

Эти «гастарбайтеры» воюют между собой, занимая отдельные участки, иногда большие, иногда микроскопические.

Когда микробиологи высевают смывы, мазки или частицы выделяемых веществ, они обнаруживают, что рост на питательной среде дают три-четыре вида. На самом деле их больше. Просто внутри человека, в тепле и сырости они живут благополучно, а если их переносят на желатин, бульон или среду с кровью, они подавляются более сильными и агрессивными конкурентами.

Это как войны между этническими диаспорами за сферы влияния. В спальных районах живут тихо, детей растят, а на территории рынков устраивают разборки.

И, как уже я говорил, держать их в узде может только иммунная система - миграционная служба и полиция. Ослабь контроль за ними – и все: начинаются воспалительные процессы, буза, бунты, хулиганства, изнасилования клеток организма и отравления токсинами окружающей среды.

- Но у каждой сплоченной диаспоры должен быть способ общения с сородичами. Как разговаривают микроорганизмы?

- Если микробиота пытается найти в своей среде общий язык, то она обменивается плазмидами – кусочками ДНК или РНК при непосредственном контакте. Соприкасаясь стенками, они открывают «окно» - пили, через которое и перетаскивают, переталкивают куски нуклеиновых кислот.

Зачем? Что они сообщают? Конечно, не как в мультфильме: «Полетели со мной, птичка, там много еды», - нет. Основная информация - это повышение устойчивости к разным неблагоприятным факторам. Например, к антибиотикам.

Поэтому врачи и просят убедительно – без необходимости не принимайте их! Микробы постоянно ищут способы противостояния этим ядохимикатам. И найдя, обмениваются информацией, какие антидоты и как синтезировать, или какие вещества выложить снаружи клеточной стенки, чтобы антибиотик об них споткнулся и развалился, или не смог проникнуть внутрь микроба.

Основной язык одноклеточных - это оформленные в простые оболочки из ферментов рибозимы или неоформленные – плазмиды.

Рибозимы они выбрасывают рядом с собой, соседи эти «листовки» подбирают и читают, используя полезную информацию.

Всему причина ДНК

- Разница между микробом и человеком колоссальна, но сегодня мы с вами убедились, что микробы ведут себя совсем как люди. Как такое возможно?

- Вообще-то правильнее спросить, «почему люди ведут себя как микробы». Микробы все-таки постарше человечества.

У всех живых организмов есть общие, корневые мотивации поведения: пищевое - поиск пропитания; половое – размножение; и выживание - из которых уже создаются разнообразные способы решения этих задач.

И для микроба, и для человека, а также всех клеток его организма эти программы записаны в ДНК. Человек к этим инстинктивным программам добавляет то, что физиологи называют высшей нервной деятельностью, составляющей поведенческие нюансы. Но основа у всех общая.

Однако, людей и микробов разделяет важный фактор, люди – многоклеточные организмы по своей структуре, но вот часто ведут себя, как одноклеточные индивидуалисты, исповедуя основные критерии микробов: каждый сам за себя, сожри первым, пока не сожрали тебя, схвати первым, чтобы не быть лохом… Но это уже совсем другая история.