Одно из самых запоминающихся и неожиданных событий, которые мне довелось пережить во время работы над этой книгой, произошло в секционном зале Медицинской школы Ноттингемского университета, когда профессор и хирург по имени Бен Олливер (подробно о котором речь пойдет чуть позже) сделал на руке одного из трупов аккуратный надрез и подцепил кусочек кожи толщиной с миллиметр. Она была настолько тонкой, что казалась прозрачной. «Вот, – сказал он, – где сосредоточен весь цвет нашей кожи. Раса – это всего лишь клочок эпидермиса».
Чуть позже, когда мы с Ниной Яблонски встретились в университетском городке Стейт-Колледж, штат Пенсильвания, я упомянул об этом. Она энергично закивала в знак согласия. «Поразительно, что такой мелкой детали нашей анатомии придается такое большое значение. Люди ведут себя так, словно цвет кожи определяет характер, хотя на самом деле это всего лишь реакция на солнечные лучи. В биологии понятия расы не существует вовсе: ни цвет кожи, ни черты лица, ни тип волос, ни структура костей – ничто подобное не является определяющим качеством среди народов. И все же только подумайте, сколько людей на протяжении истории пострадало от рабства, ненависти, судов Линча и ограничений фундаментальных прав личности – и все из-за цвета своей кожи».
Нина Яблонски – высокая элегантная женщина с коротко остриженными серебристыми волосами – работает в очень опрятном кабинете на четвертом этаже корпуса антропологии Университета штата Пенсильвания, но заинтересовалась кожей она почти тридцать лет назад, в юности, когда была приматологом и палеобиологом в Университете Западной Австралии в Перте. Готовя лекцию о различиях между цветом кожи приматов и человека, она поняла, что информации по этому вопросу на удивление мало, и взялась за исследование, которое стало делом всей ее жизни. «Оно началось как небольшой, довольно невинный проект, но в конечном итоге заняло большую часть моей профессиональной карьеры», – признается она. В 2006 году Яблонски выпустила книгу «Кожа: Естественная история» (Skin: A Natural History), весьма благосклонно принятую коллегами, а еще через шесть лет опубликовала продолжение под названием «Живой цвет» (Living Color: The Biological and Social Meaning of Skin Color).
Научная подоплека пигментации оказалась более сложной, чем кто-либо мог себе представить. «За пигментацию у млекопитающих отвечает более ста двадцати генов, – объясняет Яблонски, – поэтому в ней совсем непросто разобраться». Точно можно сказать вот что: кожа приобретает свой цвет благодаря целому ряду пигментов, самым важным из которых является вещество, официально называемое эумеланином, но широкой общественности известное как меланин[32 - Из беседы с Н. Яблонски.]. Это одна из старейших молекул в биологии, она встречается по всей живой природе. Меланин не только окрашивает кожу. Он придает цвет птичьим перьям, текстуру и люминесценцию – рыбьей чешуе, а чернилам каракатицы – черноту с пурпуровым отливом. Он замешан даже в том, почему у фруктов появляются коричневые бока. Что касается наших тел, меланин также отвечает за окраску волос. С возрастом его выработка резко замедляется – вот почему у пожилых людей волосы имеют тенденцию седеть[33 - Challoner, Cell, стр. 170.].
Меланин – великолепное естественное средство для защиты от солнца, – говорит Яблонски. – Он вырабатывается в клетках, называемых меланоцитами. У всех нас, независимо от расы, меланоцитов одинаковое количество. Разница только в том, сколько они производят меланина.
Реакция меланина на солнечный свет частенько бывает в буквальном смысле неровной и порождает веснушки, известные науке как эфелиды[34 - Jablonski, Living Color, стр. 14.].
Цвет кожи является классическим примером того, что называют «конвергентной эволюцией», – аналогичного результата развития вида в двух или более разных местах обитания. Например, у коренных жителей Шри-Ланки и Полинезии кожа одинаково светло-коричневая не из-за какой-то там прямой генетической связи, а потому, что они независимо друг от друга эволюционировали для комфортного существования в условиях своей среды. Раньше считалось, что депигментация занимает от десяти до двадцати тысяч лет, но теперь благодаря геномике мы выяснили, что она может происходить гораздо быстрее – возможно, всего за две-три тысячи лет. А еще мы выяснили, что такое случалось уже не один раз. Светлая кожа – «депигментированная кожа», как называет ее Яблонски, – появлялась на Земле по крайней мере трижды. Завораживающий диапазон оттенков, которым может похвастаться население нашей планеты, находится в постоянном процессе трансформации. По выражению Нины Яблонски, «мы оказались прямо посреди очередного эксперимента в процессе человеческой эволюции».
Существует предположение, что светлая кожа может быть следствием миграции людей и зарождения сельского хозяйства. Его суть в том, что общества охотников-собирателей получали значительное количество витамина D из рыбы и дичи и что это количество резко упало с началом культивации зерновых культур и особенно с переселением в северные широты. Поэтому более светлая кожа, необходимая для синтеза недостающего витамина D, стала серьезным эволюционным преимуществом.
Витамин D критически важен для здоровья. Он укрепляет кости и зубы, повышает иммунитет, борется с раком и поддерживает сердце. Полезная штука, с какой стороны ни глянь. Получать его можно двумя способами – из пищи или через солнечный свет. Проблема в том, что излишнее воздействие ультрафиолетовых лучей солнца повреждает ДНК у нас в клетках и может вызвать рак кожи. Найти точку равновесия не так-то просто. Чтобы справиться с этой проблемой, эволюция вывела целый диапазон тонов кожи, отвечающих интенсивности солнечного света в самых разных широтах. Процесс, в ходе которого человеческое тело приспосабливается к изменившимся обстоятельствам, известен как фенотипическая пластичность. Мы все время меняем цвет кожи: загораем, обгораем под ярким солнцем или розовеем от смущения. Красный цвет солнечного ожога объясняется тем, что крошечные кровеносные сосуды на пораженных участках наливаются кровью, делая кожу горячей на ощупь[35 - Jablonski, Skin, стр. 17.]. Научное название следа от солнечного ожога – эритема[36 - Smith, Body, стр. 410.]. Беременные женщины часто отмечают потемнение сосков и ареол, а иногда и других частей тела, таких как живот и лицо, в результате повышенной выработки меланина. Этот процесс называется мелазмой, но цель его нам пока неясна[37 - Jablonski, Skin, стр. 90.].
То, что от гнева к лицу приливает краска, кажется слегка нелогичным. Когда тело готовится к схватке, оно посылает кровь в места, где она в этот момент нужнее всего, а именно к мышцам, – но зачем вдруг посылать ее к лицу, где она не приносит никакой наглядной физиологической пользы, остается загадкой. Одно из предположений Яблонски заключается в том, что это каким-то образом помогает выровнять кровяное давление. Или, может, просто подает противнику сигнал отступить, показывая, что мы злы не на шутку.
Как бы там ни было, неспешный процесс эволюции различных тонов кожи прекрасно справлялся, пока люди оставались на одном месте или мигрировали медленно, но сегодняшняя крайняя мобильность приводит к тому, что многие люди оседают в регионах, к уровню освещенности которых не подходит вовсе никакой тон кожи. В таких местах, как Северная Европа и Канада, извлечь из слабого солнечного света достаточное количество витамина D для поддержания здоровья в зимние месяцы просто невозможно, какой бы бледной ни была кожа, поэтому его нужно употреблять с пищей, и достаточного количества не получает почти никто – что неудивительно. Чтобы восполнить недостаток этого витамина с помощью одной только пищи, вам пришлось бы съедать пятнадцать яиц или шесть фунтов (почти три килограмма) швейцарского сыра в день – или, что более посильно, но едва ли более приятно, глотать по половине столовой ложки рыбьего жира. В Америке витамином D обогащают молоко, что очень удобно, однако оно все же обеспечивает лишь треть дневной нормы взрослого человека. В результате, по примерным подсчетам, около пятидесяти процентов людей во всем мире испытывают дефицит витамина D по крайней мере в течение части года[38 - Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics, апрель/июнь 2012; New Scientist, 9 августа 2014, стр. 34–37.]. В северном климате это число, возможно, достигает девяноста процентов.
Одновременно с более светлой кожей у людей также стали появляться более светлые глаза и волосы – но случилось это совсем недавно[39 - University College London press release, ‘Natural Selection Has Altered the Appearance of Europeans over the Past 5000 Years’, 11 марта 2014.]. Светлые глаза и волосы развились где-то в районе Балтийского моря около шести тысяч лет назад. Почему – непонятно. Цвет волос и глаз не связан с метаболизмом витамина D и, если уж на то пошло, вообще ни с какими физиологическими процессами, так что практической пользы от него как будто бы нет никакой. Теория такова, что эти черты выбирались в качестве маркеров племени или потому, что люди считали их более привлекательными. Если у вас голубые или зеленые глаза, причина не в том, что в вашей радужке этого цвета больше, чем у других людей, а просто в том, что других цветов в ней меньше. Глаза выглядят голубыми или зелеными именно от недостатка других пигментов.
Цвет кожи менялся в течение гораздо более длительного периода – по крайней мере шестидесяти тысяч лет[40 - Jablonski, Living Color, стр. 24.]. Но процесс этот был отнюдь не прямолинейным. «Некоторые народы депигментировались, а некоторые – репигментировались, – рассказывает Яблонски. – Одни, перебираясь в новые широты, изменяли цвет кожи разительно, а другие не изменяли почти вовсе».
К примеру, у коренных жителей Южной Америки кожа светлее, чем можно было бы ожидать в тех широтах, где они обитают[41 - Jablonski, Skin, стр. 91]. Это потому, что с точки зрения эволюции они появились там недавно. «Им удалось добраться до тропиков довольно быстро, к тому же у них было при себе немало полезных вещей, в том числе и одежда, – рассказала мне Яблонски. – Этим они, по сути, помешали процессу эволюции». Несколько труднее оказалось объяснить ситуацию койсанских народов с юга Африки[42 - ‘Rapid Evolution of a Skin-Lightening Allele in Southern African KhoeSan,’ Proceedings of the National Academy of Sciences, 26 декабря 2018.]. Они всегда жили под пустынным солнцем и никогда не мигрировали на большие расстояния, но кожа у них на пятьдесят процентов светлее, чем можно было бы предположить на основе их среды. Сегодня бытует предположение, что генетическая мутация, ответственная за более светлую кожу, пришла к ним со стороны когда-то за последние две тысячи лет. Кто именно был ее носителем, науке неизвестно.
Развитие методов анализа древних образцов ДНК в последние годы привело к тому, что мы постоянно узнаем все новые и новые факты, многие из которых поражают воображение, иные запутывают, а некоторые вызывают ожесточенные споры. В начале 2018 года, проведя анализ ДНК, ученые из Университетского колледжа Лондона и Британского музея естественной истории объявили о том, что древний британец, известный под именем «человек из Чеддара», имел оттенок кожи «от темного до черного»[43 - ‘First Modern Britons Had ‘Dark to Black’ Skin’, Guardian, 7 февраля 2018.]. (Если точнее, по их словам, вероятность того, что у него была темная кожа, составляла семьдесят шесть процентов.) Кроме того, судя по всему, глаза у него были голубые. Человек из Чеддара был одним из первых, кто вернулся в Британию после окончания последнего ледникового периода (около десяти тысяч лет назад). Его предки прожили в Европе тридцать тысяч лет; это более чем достаточный срок, чтобы стать светлокожими, – или, по крайней мере, так предполагалось ранее. Однако существует и мнение, что ДНК была в слишком плохом состоянии, а наше понимание генетических механизмов пигментации пока еще не настолько полно, чтобы делать какие-то решительные выводы о цвете кожи и глаз человека из Чеддара[44 - New Scientist, 3 марта 2018, стр. 12.]. Что ж, по крайней мере, это служит напоминанием о том, сколь много нам еще предстоит узнать. «Что касается кожи, во многих отношениях мы пока еще находимся в самом начале пути», – призналась мне Нина Яблонски.
Кожа бывает двух видов: с волосами и без. Гладких безволосых участков не так много. По-настоящему безволосая кожа у нас только на губах, сосках и гениталиях, а также на ладонях и ступнях. Остальное тело покрыто либо заметными волосами, которые называются терминальными, как, например, голова, либо пушковыми волосами – мягкими и незаметными, как на щечке у ребенка. На самом деле мы такие же волосатые, как наши родственники-приматы[45 - Jablonski, Skin, стр. 19.]. Просто наши волосы намного тоньше и бледнее. Всего на теле около пяти миллионов волосков, но количество колеблется в зависимости от возраста и окружающих условий – и вообще, цифра в любом случае всего лишь примерная[46 - Linden, Touch, стр. 216.].
Наличие волос – это уникальное свойство млекопитающих. Как и кожа под ними, они служат множеству целей: обеспечивают тепло, амортизацию и маскировку, защищают тело от ультрафиолетового излучения и помогают членам группы посылать друг другу сигналы агрессии или возбуждения[47 - ‘The Naked Truth’, Scientific American, февраль 2010.]. Однако часть этих функций, само собой, работает не столь успешно, когда волос почти нет. У всех млекопитающих, когда им холодно, мышцы вокруг волосяных луковиц сокращаются – это явление по-научному называется «пилоэрекция», но более широко известно под именем «мурашки». Покрытым мехом млекопитающим оно обеспечивает удобный слой воздушной теплоизоляции между волосками и кожей, но для людей не несет абсолютно никакой физиологической выгоды и лишь служит напоминанием о том, насколько мы сравнительно лысые[48 - Ashcroft, Life at the Extremes, стр. 157.]. Пилоэрекция также приводит к тому, что волоски млекопитающего встают дыбом (чтобы животное казалось более крупным и грозным), поэтому, когда мы испуганы или на нервах, у нас появляется гусиная кожа, но это, конечно, людям тоже не слишком помогает[49 - Baylor University Medical Center Proceedings, июль 2012, стр. 305.].
Две самые упрямые загадки в сфере изучения человеческих волос таковы: когда мы стали практически безволосыми и почему сохранили заметные волосы лишь на нескольких участках тела? Что касается первого, невозможно с уверенностью заявить, когда люди лишились волосяного покрова, поскольку волосы и кожа в ископаемом материале не сохраняются, но генетические исследования показывают, что темная пигментация датируется примерно 1,2–1,7 миллиона лет назад[50 - ‘Why Are Humans So Hairy?’, New Scientist, 17 октября 2017.]. Когда мы были еще покрыты мехом, темная кожа нам не требовалась, так что эти данные настойчиво указывают на возможные временные рамки обезволосения. Почему же мы сохранили волосы на некоторых частях тела? Что касается головы, тут все довольно очевидно, но с другими местами уже сложнее. Волосы надежно теплоизолируют голову в холодную погоду и отражают тепло в жару. По словам Нины Яблонски, мелкие кудри для этих целей наиболее эффективны, «поскольку они увеличивают толщину слоя между поверхностью волос и кожей головы, позволяя воздуху свободно проходить через него». Отдельная, но не менее важная причина сохранения волос на голове заключается в том, что они с незапамятных времен служили инструментом привлечения половых партнеров.
А вот с волосами на лобке и в подмышечной области все не так просто. Чтобы сочинить теорию о том, как волосы под мышками улучшают качество человеческой жизни, нужно попотеть. Например, есть предположение, что вторичный волосяной покров служит для улавливания или рассеивания (по разным теориям) запахов или феромонов, завлекающих полового партнера. Все бы хорошо, вот только люди, кажется, не выделяют никаких феромонов. В работе, опубликованной в 2017 году в журнале Royal Society Open Science, исследователи из Австралии приходят к выводу, что у человека феромонов, скорее всего, не существует – и они уж точно не играют какой-либо заметной роли в привлечении партнера[51 - ‘Do Human Pheromones Actually Exist?’, Science News, 7 марта 2017.]. По другой гипотезе, вторичные волосы неким образом защищают кожу от раздражения, хотя очевидно, что множество людей удаляет волосы по всему телу и им ничего и нигде не начинает тереть. Пожалуй, несколько более правдоподобна теория о том, что эти волосы нужны для демонстративных целей – они сигнализируют о наступлении половой зрелости[52 - Bainbridge, Teenagers, стр. 44–45.].
Каждый волос на теле имеет собственный цикл жизни, в который входят фаза роста и фаза отдыха. Для волосков на лице он обычно составляет четыре недели, а вот волосы на голове могут провести с вами аж шесть-семь лет. Волосы в подмышечных впадинах продержатся около полугода, на ногах – месяца два. Волосы вырастают в среднем на треть миллиметра в день, но скорость эта зависит от вашего возраста, состояния здоровья и даже времени года. Удаление волоса – неважно, ножницами, бритвой или воском – никак не отражается на его корне. Каждый из нас за всю жизнь отращивает около восьми метров волос, но, поскольку все они в какой-то момент выпадают, отдельный конкретный волос почти никогда не вырастает длиннее метра[53 - The Curious Cases of Rutherford and Fry, BBC Radio 4, 22 августа 2016.]. Все их циклы движутся поочередно, поэтому мы обычно не замечаем их выпадения.
II
В октябре 1902 года в квартиру на улице Фобур-Сент-Оноре, 157 (богатый район в нескольких сотнях ярдов от Триумфальной арки в Восьмом округе Парижа) вызвали полицию. Произошло убийство, было похищено несколько произведений искусства. Убийца не оставил никаких очевидных улик, но, к счастью, следователям удалось заполучить на место преступления истинного волшебника в деле выявления преступников, человека по имени Альфонс Бертильон.
Бертильон изобрел систему идентификации, которую называл антропометрией, но восхищенной публике она стала известна как бертильонаж. Система ввела в обиход концепцию полицейских снимков и по-прежнему повсеместно используемую практику фотографирования каждого задержанного анфас и в профиль[54 - Cole, Suspect Identities, стр. 49.]. Но выделила Бертильона среди прочих именно дотошность его измерений. У арестованных фиксировали одиннадцать до странности специфических показателей: рост в положении сидя, длину левого мизинца, ширину щеки, – которые Бертильон избрал потому, что они не меняются с возрастом. Изначально система Бертильона служила не для подтверждения виновности, а для поимки рецидивистов. Поскольку во Франции за повторные преступления выносились более жесткие приговоры (которые часто включали ссылку в невеселые жаркие дали вроде Чертова острова), многие преступники отчаянно пытались сделать вид, что раньше ничего незаконного не совершали. Система Бертильона была разработана для их выявления и отлично справлялась с этой задачей. За первый год работы он разоблачил двести сорок одного притворщика.
Изучение отпечатков пальцев вообще-то было лишь незначительной частью системы Бертильона, но, когда он нашел на оконной раме в доме 157 по улице Фобур-Сент-Оноре одинокий отпечаток и с его помощью определил убийцу, некоего Анри-Леона Шеффера, это вызвало сенсацию не только во Франции, но и во всем мире. Техника снятия отпечатков пальцев тут же стала фундаментальным орудием в арсенале полиции повсеместно.
О том, что отпечатки пальцев у каждого человека уникальны, впервые заявил на Западе в XIX веке чешский анатом Ян Пуркине[55 - Smith, Body, стр. 409.], хотя на самом деле китайцы уже сделали то же самое открытие более тысячи лет назад, а японские гончары на протяжении веков ставили клеймо на свои изделия, вжимая палец в глину перед обжигом. Фрэнсис Гальтон, двоюродный брат Чарльза Дарвина, предлагал использовать отпечатки пальцев для поимки преступников еще за много лет до того, как с этой идеей выступил Бертильон. Ту же мысль высказывал и шотландский миссионер в Японии по имени Генри Фолдс. Бертильон даже не первым использовал отпечаток пальца для поимки убийцы – это сделали за десять лет до того в Аргентине, – но вся слава досталась именно ему.
Какой эволюционный императив нарисовал завитки на кончиках наших пальцев? Ответ: никто не знает. Ваше тело – это целая вселенная тайн. Очень большая часть того, что происходит на нем и внутри него, происходит по причинам, которые нам неизвестны, – очень часто, без сомнения, потому что никаких причин нет вовсе. В конце концов, эволюция – случайный процесс. Уникальность всех отпечатков пальцев на самом деле является просто предположением. Никто не может с полной уверенностью сказать, что ваши отпечатки пальцев не совпадают ни с чьими на свете. Можно утверждать лишь одно: никто и никогда еще не находил два набора отпечатков, которые бы совпадали друг с другом в точности.
В учебниках отпечатки пальцев называются термином «дерматоглифика». Бороздки, из которых они составлены, – это папиллярные линии. Предполагается, что они помогают нам удерживать предметы, как узор на шинах улучшает сцепление с дорогой, но этого пока что никто так и не доказал[56 - Linden, Touch, стр. 37.]. По другим предположениям, завитки на пальцах быстрее испаряют воду, делают кожу пальцев более эластичной и упругой или усиливают чувствительность, но опять же, никто толком не знает, для чего они нужны. Точно так же никто еще даже не приблизился к разгадке того, почему пальцы у нас сморщиваются от долгого нахождения в воде[57 - ‘Why Do We Get Prune Fingers?’, Smithsonian.com, 6 августа 2015.]. Чаще всего мелькает мнение, что морщинки помогают воде стекать и усиливают хватку. Но оно, если честно, не внушает особого доверия. Уж наверное, крепкая хватка больше пригодится тому, кто только что свалился в воду, а не тому, кто уже довольно долго в ней сидит.
Очень-очень редко рождаются люди с абсолютно гладкими кончиками пальцев – это называется адерматоглифией[58 - ‘Adermatoglyphia: The Genetic Disorder of People Born Without Fingerprints’, Smithsonian, 14 января 2014.]. Еще у них чуть меньше потовых желез, чем у обычного человека. По-видимому, это предполагает генетическую связь между потовыми железами и отпечатками пальцев, но в чем она может заключаться – это нам еще только предстоит определить.
Среди прочих особенностей кожи отпечатки пальцев, говоря откровенно, ничем не выделяются. Куда интереснее потовые железы. Вам, быть может, никогда не приходило это в голову, но потоотделение – неотъемлемая часть существования человека. По выражению Нины Яблонски, «именно старый добрый неприглядный пот сделал людей тем, что они есть сегодня». У шимпанзе в два раза меньше потовых желез, чем у нас, и потому они не могут рассеивать тепло с человеческой быстротой. Большинство четвероногих охлаждается, высовывая язык и пыхтя, что невозможно сочетать с долгим бегом и одновременным тяжелым дыханием – особенно если вы покрытое мехом существо, живущее в жарком климате[59 - Daniel E. Lieberman, ‘Human Locomotion and Heat Loss: An Evolutionary Perspective’, Comprehensive Physiology 5, № 1 (январь 2015).]. Намного удобней делать то, что делаем мы, – выталкивать на почти голую кожу водянистую жидкость, которая, испаряясь, охлаждает тело и этим превращает нас в этакий живой кондиционер. Яблонски пишет: «Потеря большей части волосяного покрова на теле и способность рассеивать избыточное тепло посредством эккринового потоотделения сделали возможным резкое увеличение нашего наиболее чувствительного к температуре органа – мозга»[60 - Jablonski, Living Color, стр. 26.]. Вот так, по ее утверждению, потение способствовало нашей мозговитости.
Даже в состоянии покоя мы потеем, хотя и незаметно, но если добавить сюда энергичную деятельность и тяжелые условия среды, то наши запасы воды истощатся очень быстро. Питер Старк в своей книге «Последний выдох» (Last Breath: Cautionary Tales from the Limits of Human Endurance) рассказывает, что в человеке массой семьдесят килограммов содержится чуть более сорока литров воды. Просто сидя, дыша и ничего не делая, вы через пот, дыхание и мочеиспускание теряете около полутора литров воды в день. Однако в режиме крайнего физического напряжения скорость потери жидкости способна достигнуть полутора литров в час. Ситуация может очень быстро стать опасной. В изнурительных условиях – например, если вам приходится идти под жарким солнцем – вы легко можете потерять с потом от десяти до двенадцати литров воды за день. Неудивительно, что в жаркий день так важно пить воду.
Если не приостановить или не восполнить расход, жертва начнет ощущать головную боль и вялость после потери всего лишь трех-пяти литров жидкости. После шести-семи литров невосполненной потери воды возникнет риск психических изменений. (Именно в таком состоянии обезвоженные туристы покидают тропу и забредают в чащу.) Если человек весом семьдесят килограммов потеряет значительно больше десяти литров, он впадет в шоковое состояние и погибнет[61 - Stark, Last Breath, стр. 283–85.]. Во время Второй мировой войны ученые исследовали, как долго солдат может идти по пустыне без воды (при условии, что на старте в его организме было нормальное количество жидкости), и пришли к выводу, что при температуре 28 °C он может пройти 45 миль, при 38 °C – 15 миль, а при 49 °C – всего 7 миль (около 11 км).
В вашем поте 99,5 % воды. Примерно половина остатка – соль, и еще половина – другие химические вещества. Хотя соль представляет собой лишь крошечную долю общего объема пота, в жаркую погоду можно потерять до двенадцати граммов (три чайных ложки) за день, а это опасное количество, поэтому важно восполнять запасы не только воды, но и соли[62 - Ashcroft, Life at the Extremes, стр. 139.].
Потоотделение активируется выбросом адреналина – вот почему человек потеет при стрессе. В отличие от остальной поверхности тела, ладони не потеют из-за физической нагрузки или от тепла – только от стресса. Именно такое связанное с эмоциями потоотделение измеряют детекторы лжи[63 - Tallis, Kingdom of Infinite Space, стр. 23.].
Потовые железы бывают двух видов: эккриновые и апокриновые. Эккриновые железы куда более многочисленны и выделяют водянистый пот – тот самый, от которого на футболке в душный день появляются мокрые пятна. Апокриновые железы находятся главным образом в паху и подмышечной области (по-научному – в аксиллярной, или подкрыльцовой, впадине) и выделяют более густой и липкий пот.
Именно эккриновый пот – или, вернее, его химическое расщепление микроорганизмами – является причиной сногсшибательного запаха, исходящего от ваших ног. Вообще-то сам по себе пот ничем не пахнет. Для появления запаха требуются бактерии. Два химических вещества, которые вызывают этот самый запах, – изовалериановая кислота и метандиол – также выделяются в ходе жизнедеятельности бактерий на некоторых сырах, вот почему ноги и сыр часто пахнут очень похоже[64 - Bainbridge, Teenagers, стр. 48.].
Набор микробов, обитающих на коже, крайне персонализирован. То, какие микробы на вас живут, в удивительной степени зависит от мыла или моющих средств, которыми вы пользуетесь, от того, носите ли хлопок или шерсть, принимаете ли душ утром или вечером. Некоторые из ваших микробов – постоянные жители, иные же квартируют с неделю или месяц, а потом, словно племя кочевников, незаметно исчезают.
На каждом квадратном сантиметре кожи проживает около ста тысяч микробов, и уничтожить их непросто. Согласно одному исследованию, количество бактерий на поверхности кожи после ванны или душа не только не уменьшается, а увеличивается, потому что их вымывает из всяких укромных уголков[65 - Andrews, Life That Lives on Man, стр. 11.]. Но даже когда мы прикладываем все усилия, очиститься не слишком-то легко. Чтобы надежно отмыть руки после медицинского осмотра, требуется тщательно скрести их под водой с мылом в течение по крайней мере целой минуты – это стандарт, но он практически недостижим для врача, который имеет дело с большим потоком пациентов[66 - Gawande, Better, стр. 14–15; ‘What Is the Right Way to Wash Your Hands?’, Atlantic, 23 января 2017.]. Этим в значительной степени объясняется тот факт, что каждый год около двух миллионов американцев подхватывают в больницах серьезную инфекцию (и девяносто тысяч от нее погибают). Как пишет хирург Атул Гаванде,
самое сложное – это заставить медиков вроде меня делать то единственное, что неизменно сдерживает распространение инфекций: мыть руки.
В 2007 году Нью-Йоркский университет провел исследование, которое выяснило, что на коже большинства людей живет около двухсот видов микробов, но сами виды у объектов резко отличались. Только четыре одинаковых типа микробов нашлись на всех без исключения. В другом широко известном проекте – исследовании биоразнообразия пупка, проведенном учеными из Университета штата Северная Каролина, – у шестидесяти случайным образом отобранных американцев взяли мазок из пупка и посмотрели, какие микробы там прячутся. Ученые обнаружили 2368 видов бактерий, 1458 из которых были неизвестны науке. (Это в среднем 24,3 абсолютно нового микроба на один пупок.) Количество видов у разных людей варьировалось от 29 до 107. Один из добровольцев где-то раздобыл микроб, который ни разу еще не встречался за пределами Японии – хотя сам испытуемый никогда там не бывал[67 - National Geographic News, 14 ноября 2012.].
Недостаток антибактериального мыла в том, что оно убивает не только вредные бактерии, но и полезные[68 - Blaser, Missing Microbes, стр. 200.]. То же самое и с дезинфицирующими гелями для рук. В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США запретило девятнадцать веществ, часто встречавшихся в составе антибактериального мыла, на том основании, что производители не доказали их безопасность при длительном применении.
Микробы – не единственные обитатели кожи. Прямо сейчас в колосящихся полях вашей головы (и в других жирных местах тоже, но в основном на голове) пасутся крохотные клещи вида Demodex folliculorum (угревая железница). Они, к счастью, чаще всего безобидны, да к тому же невидимы. Они проживают на нас уже так давно, что, согласно одному исследованию, с помощью их ДНК можно отслеживать миграции наших предков, происходившие сотни тысяч лет назад[69 - David Shultz, ‘What the Mites on Your Face Say About Where You Came From’, Science, 14 декабря 2015, www.sciencemag.org.]. Учитывая размеры этих клещей, ваша кожа для них – будто гигантская миска хрустящих кукурузных хлопьев. Если закрыть глаза и включить воображение, вы почти услышите, как аппетитно они хрумкают.
Еще одна вещь, которую кожа очень любит, и не всегда понятно почему, – это чесаться. Хотя большую часть случаев легко объяснить (комариный укус, сыпь, ожог от крапивы), частенько причина от нас ускользает. Читая этот абзац, вы, возможно, ощутите желание почесать что-нибудь, что до этого вас совсем не беспокоило, просто потому что я затронул эту тему. Никто не знает, почему мы в этом отношении так внушаемы или даже почему у нас, бывает, что-то чешется в отсутствие очевидных раздражителей. В мозге нет конкретного участка, посвященного зуду, поэтому его неврологические причины изучить почти невозможно.
Зуд (на медицинском жаргоне он называется прурит) ограничивается внешним слоем кожи и кое-какими влажными выселками – в первую очередь глазами, горлом, носом и анусом. Чем бы вы ни страдали, селезенка у вас никогда чесаться ни начнет. Исследования по этой теме показали, что самое продолжительное облегчение приносит почесывание спины, но самое большое удовольствие доставляет почесывание лодыжки[70 - Linden, Touch, стр. 185.]. Хронический зуд возникает по самым разным причинам: при опухолях головного мозга, инсультах, аутоиммунных заболеваниях, как побочный эффект лекарств и так далее. Одной из самых раздражающих его форм является фантомный зуд, часто возникающий после ампутации, когда у несчастного страдальца постоянно чешется то, что почесать уже просто невозможно.
Но, пожалуй, самой необычной историей неутолимых мучений можно назвать случай пациентки, известной как «М.», почти сорокалетней женщины из Массачусетса, у которой после поражения опоясывающим лишаем начал очень сильно чесаться лоб. Зуд настолько сводил ее с ума, что она полностью стерла с головы кожу на участке диаметром около полутора дюймов. Лекарства не помогали. Во сне она чесалась особенно яро – настолько, что однажды утром проснулась и заметила у себя на лице спинномозговую жидкость. Она процарапала дырку в черепе и добралась до мозга. Сегодня, по прошествии более чем двенадцати лет, она, как сообщается, справляется с зудом, не нанося себе серьезного вреда, но он так и не прекратился. Загадочней всего то, что она уничтожила практически все нервные волокна на этом участке кожи и все же он по-прежнему жутко чешется[71 - Там же, стр. 187–189.].
Однако, пожалуй, ни одна загадка внешнего облика человека не вызывает большей тревоги, чем странная тенденция с возрастом терять волосы. На голове у каждого из нас помещается около ста – ста пятидесяти тысяч волосяных фолликулов, хотя очевидно, что не все фолликулы у всех людей одинаковы[72 - Andrews, Life That Lives on Man, стр. 38–39.]. В среднем мы каждый день теряем от пятидесяти до ста волос с головы, и иногда они не отрастают обратно. К пятидесятилетию примерно у шестидесяти процентов мужчин есть заметная лысина. У каждого пятого она появляется уже к тридцати. Мы мало что понимаем в этом процессе, знаем лишь, что гормон под названием дигидротестостерон с возрастом частенько начинает чудить и отправляет волосяным луковицам на голове сигнал отключаться, а волоскам, дремлющим в ноздрях и ушах, к нашему ужасу, – пробуждаться к жизни[73 - Baylor University Medical Center Proceedings, июль 2012, стр. 305.]. Единственное известное науке лекарство от облысения – это кастрация.
Учитывая, как легко некоторые из нас теряют волосы, несколько иронично, что они почти не поддаются разложению и могут спокойно пролежать в могиле тысячи лет[74 - Andrews, Life That Lives on Man, стр. 42.].
Пожалуй, самый позитивный способ взглянуть на ситуацию – это признать, что если уж необходимо пожертвовать зрелому возрасту какую-то частичку себя, то волосяные фолликулы кажутся самым очевидным кандидатом. В конце концов, от лысины еще никто не умирал.
Глава 3
Ваше микробиологическое «Я»
И это вовсе не конец истории пенициллина. Быть может, мы сделали еще только первые робкие шаги.
Александр Флеминг,
Нобелевская лекция, декабрь 1945 г.
I
Сделайте глубокий вдох. Вы, возможно, полагаете, что ваши легкие наполняются сочным живительным кислородом. Вообще-то нет. Воздух, которым вы дышите, на восемьдесят процентов состоит из азота. Это самый распространенный элемент в атмосфере, и он имеет ключевое значение для нашего существования, но не взаимодействует с другими элементами. Когда вы делаете вдох, азот из воздуха поступает к вам в легкие и снова выходит обратно, будто рассеянный покупатель, который забрел не в тот магазин. Чтобы извлечь из азота пользу, его нужно преобразовать в более общительные соединения, например аммиак, и это делают за нас бактерии[75 - Ben-Barak, Invisible Kingdom, стр. 58.]. Без их помощи мы бы вымерли. Более того, мы даже зародиться бы не сумели. Пришло время сказать спасибо нашим микробам.
Ваше тело является домом для триллионов и триллионов крошечных живых существ, и они приносят вам удивительно много. Им вы обязаны примерно десятой частью усваиваемых калорий, потому что они расщепляют пищу, которая иначе была бы для вас бесполезной, и в процессе извлекают из нее полезные питательные вещества, такие как витамины В2 и В12 или фолиевая кислота. По утверждению Кристофера Гарднера, директора исследований в области питания при Стэнфордском университете, люди вырабатывают двадцать пищеварительных ферментов, что в мире животных является довольно внушительным числом, но бактерии производят десять тысяч – в пятьсот раз больше[76 - Из беседы с профессором Кристофером Гарднером из Стэнфордского университета, Пало-Альто, 29 января 2018.]. «Без них наша жизнь была бы куда менее богата полезными веществами», – объясняет он.
По отдельности они бесконечно малы, а их существование мимолетно – среднестатистическая бактерия весит где-то в триллион раз меньше долларовой бумажки и живет не дольше двадцати минут, – но вместе они становятся грозной силой[77 - Baylor University Medical Center Proceedings, июль 2014; West, Scale, стр. 1.]. Гены, с которыми вы родились, останутся с вами на всю жизнь. Вам не купить других, не сменять их на более полезные. Но бактерии умеют обмениваться генами так, словно это коллекционные карточки с покемонами, а еще – подбирать ДНК мертвых соседей[78 - Crawford, Invisible Enemy, стр. 14.]. Такая «горизонтальная передача генов», как ее называют, существенно помогает бактериям быстрее адаптироваться к вызовам, которые им бросают природа и наука. Кроме того, ДНК бактерий не так скрупулезно корректируется, поэтому они чаще мутируют, что наделяет их еще большей генетической гибкостью.
В самых смелых мечтах мы не можем потягаться с ними способностью к переменам. Кишечная палочка воспроизводится семьдесят два раза в день, а это значит, что число новых поколений, которое нам удалось породить за всю историю человечества, она может настрогать за три дня. Теоретически одна бактерия-родитель способна меньше чем за двое суток произвести потомство, масса которого превысит массу нашей планеты. А за трое – массу наблюдаемой Вселенной[79 - Lane, Power, Sex, Suicide, стр. 114; Maddox, What Remains to Be Discovered, стр. 170.]. Понятное дело, этого никогда не произойдет, но их рядом с нами уже и так невообразимое количество. Если собрать всех микробов Земли в одну кучу, а остальную животную жизнь – в другую, куча микробов будет в двадцать пять раз больше[80 - Crawford, Invisible Enemy, стр. 13.].
Не стоит питать иллюзий. Эта планета принадлежит микробам. Мы живем на ней только из милости. Они в нас совсем не нуждаются. Мы без них вымерли бы за один день.
Мы на удивление мало знаем о микробах внутри и вокруг нас, потому что в подавляющем большинстве случаев они не желают жить в лабораторных условиях, отчего их изучение становится делом донельзя проблематичным. Наверняка можно утверждать, что вас, читателя этой книги, зовет домом около сорока тысяч видов микробов: девятьсот из них живут в ноздрях, еще восемьсот – на внутренней поверхности щек, тысяча триста – по соседству, на деснах, а целых тридцать шесть тысяч – в желудочно-кишечном тракте, хотя эти цифры приходится постоянно подправлять в соответствии с последними научными открытиями[81 - ‘Learning About Who We Are’, Nature, 14 июня 2012; ‘Molecular-Phylogenetic Characterization of Microbial Community Imbalances in Human Inflammatory Bowel Diseases’, Proceedings of the National Academy of Sciences, 15 августа 2007.].
В начале 2019 года ученые из Института Сенгера в Кембриджшире, обследовав всего двадцать человек, обнаружили сто пять новых видов кишечных микробов, о существовании которых до того никто не подозревал. Точные цифры варьируются у разных людей и даже у одного и того же человека в разные моменты времени, в зависимости от того, юный он или пожилой, где и с кем спал, принимал ли антибиотики, полного он сложения или худощавого. (У худощавых людей кишечных микробов больше, чем у полных; быть может, их худоба хотя бы частично объясняется голодными микробами.) Речь, конечно же, лишь о количестве видов. Что касается отдельных микробов, то их количество и вообразить невозможно, не то что подсчитать: оно исчисляется триллионами. В общей сложности ваша личная порция микробов весит около трех фунтов – примерно столько же, сколько мозг[82 - Blaser, Missing Microbes, стр. 25; Ben-Barak, Invisible Kingdom, стр. 13.]. Некоторые ученые уже начали называть микробиоту одним из органов.
Многие годы широко бытовало мнение, что бактериальных клеток внутри нас в десять раз больше, чем человеческих. Оказывается, эта солидно звучащая цифра взята из написанной в 1972 году статьи и является не более чем догадкой. В 2016 году исследователи из Израиля и Канады провели более тщательную оценку и пришли к выводу[83 - Nature, 8 июня 2016], что в каждом из нас содержится около тридцати триллионов человеческих клеток и от тридцати до пятидесяти триллионов клеток бактерий (это число зависит от множества факторов, таких как здоровье и рацион питания), так что показатели гораздо более равные. Хотя следует также упомянуть, что восемьдесят пять процентов наших собственных клеток составляют красные кровяные тельца, которые на самом деле даже не настоящие клетки, потому что в них нет стандартных клеточных элементов (например, ядра и митохондрии), а просто контейнеры для гемоглобина. И вот еще одно соображение: клетки бактерий – крохотные, а человеческие по сравнению с ними огромны, так что объемами, не говоря уже о сложности выполняемых функций, человеческие клетки, несомненно, впечатляют больше. Однако же, возвращаясь к генетике, у нас внутри около двадцати тысяч наших собственных генов, а генов бактерий, пожалуй, не меньше двадцати миллионов, так что с этой точки зрения мы примерно на девяносто девять процентов состоим из бактерий и лишь на неполный один процент – из себя самих.
Состав микробных сообществ на удивление персонализован[84 - ‘The Inside Story’, Nature, 28 мая 2008.]. Хотя и во мне, и в вас проживает несколько тысяч видов бактерий, но общими среди них, возможно, окажется лишь крошечная доля. К порядку в доме микробы относятся с величайшей серьезностью. Занимаясь сексом, вы с партнером бессознательно обмениваетесь немалым количеством микробов и другого органического материала. Согласно одному исследованию, единственного страстного поцелуя хватает, чтобы передать изо рта в рот до миллиарда бактерий, а также около 0,7 миллиграмма белков, 0,45 миллиграмма соли, 0,7 микрограмма жиров и 0,2 микрограмма «различных органических соединений» (иными словами, частиц пищи)[85 - По словам доктора Анны Мэйчин из Оксфордского университета, целуя человека, вы изучаете его гены гистосовместимости, которые участвуют в иммунном ответе. Хотя, возможно, главная цель у вас в тот момент другая, но вы, по сути, проверяете, будет ли этот человек подходящей парой с иммунологической точки зрения.]. Но как только веселье заканчивается, постоянные обитатели всех его участников начинают этакую масштабную уборку, и примерно за день или около того микробный профиль целовавшихся возвращается к более или менее тому же состоянию, в каком он был до того, как они скрестили языки. Время от времени кое-каким патогенным микроорганизмам удается избежать зачистки, и вот тогда-то можно заразиться герпесом или простудой, но такие случаи – исключение.
К счастью, большинство микробов никаких дел с нами не имеет. Некоторые просто живут внутри, вовсе не доставляя неудобств (это явление называется комменсализмом). Вредными считается лишь крошечная доля. Из миллиона известных науке микробов только 1415 вызывают заболевания у людей – если подумать, это очень мало[86 - Crawford, Invisible Enemy, стр. 15–16; Pasternak, Molecules Within Us, стр. 143.]. С другой стороны, 1415 болячек – все-таки нешуточное количество, и вместе эти крошечные неразумные существа ответственны за одну треть всех смертей на планете.
Кроме бактерий, в ваш личный букет микробов входят грибы, вирусы, протисты (амебы, водоросли, простейшие и т. д.) и археи, которые долгое время считались просто особыми бактериями, но на самом деле представляют собой целую отдельную ветвь жизни. Археи очень похожи на бактерии довольно простым строением и отсутствием ядра, но большой плюс их в том, что они не вызывают у людей никаких известных заболеваний. Максимум, чуточку способствуют образованию газов – если точнее, метана.
Стоит помнить, что все эти микробы не имеют почти ничего общего с точки зрения истории и генетики[87 - ‘The Microbes Within,’ Nature, 25 февраля 2015.]. Единственное, что их объединяет, – это крохотные размеры. Для них вы не человек, а целый мир – огромное и потрясающее изобилие восхитительно богатых экосистем, снабженное удобной функцией мобильности, а также очень полезными привычками чихать, гладить зверюшек и порой мыться не так тщательно, как следовало бы.
II
Вирус, по бессмертному выражению британца Питера Медавара, лауреата Нобелевской премии, – это «дурная весть в белковой упаковке». На самом деле очень многие из вирусов вовсе не несут никакой беды – по крайней мере людям. Вирус – штука немного странная: не совсем живая, но определенно не мертвая. Вне живых клеток она становится инертной. Не ест, не дышит, вообще ничего не делает. У вирусов нет двигательных механизмов. Они не передвигаются сами; они ездят автостопом. Нам приходится ходить и собирать их – с дверных ручек, с чужих рук или из воздуха, которым мы дышим. Большую часть времени жизни в них не больше, чем в пылинке, но поместите их в живую клетку, и они разовьют бурную деятельность и начнут размножаться столь же лихорадочно, как любое живое существо.
Как и бактерии, вирусы невероятно успешны в эволюционном плане. Вирус герпеса существует сотни миллионов лет и заражает все виды животных – даже устриц[88 - ‘They Reproduce, but They Don’t Eat, Breathe, or Excrete’, London Review of Books, 9 марта 2001.]. Они к тому же ужасно малы – намного меньше бактерий – и настолько крохотны, что их не разглядеть под обычным микроскопом. Представьте, что мы увеличили вирус до размеров теннисного мячика; человек того же масштаба будет пятьсот миль ростом[89 - Ben-Barak, Invisible Kingdom, стр. 4.]. А бактерия раздуется, как пляжный надувной мяч.
В современном значении очень маленького микроорганизма термин «вирус» стали употреблять только в 1900 году, когда нидерландский ботаник Мартинус Бейеринк обнаружил, что ростки табака, которые он изучал, чувствительны к таинственному возбудителю инфекции, даже более мелкому, чем бактерии. Сначала он назвал этот неизвестный агент contagium vivum fluidum, но потом переименовал в virus, от латинского слова «токсин»[90 - Roossinck, Virus, стр. 13.]. Хотя он был отцом вирусологии, важность его открытия не оценили своевременно, и потому он так и не получил Нобелевской премии, хотя ее заслуживал.
Раньше считалось, что все вирусы вызывают болезни – отсюда цитата Питера Медавара, – но сегодня мы знаем, что большинство вирусов заражает только бактериальные клетки и никак не влияет на нас. Известно, что из сотен тысяч вирусов, существование которых можно разумно предположить, только 586 видов вызывают инфекции у млекопитающих, и из них лишь 263 поражают человека[91 - Economist, 24 июня 2017, стр. 76.].
О большинстве остальных, непатогенных вирусов нам известно очень мало, ведь обычно изучаются только те, что вызывают заболевания. В 1986 году Лита Проктор, студентка из Университета штата Нью-Йорк в Стони-Брук, решила поискать вирусы в морской воде. Это казалось чудачеством, ведь общепринятое мнение было таково, что в океанах вирусов не бывает, кроме разве что, пожалуй, тех, что ненадолго попадают туда из канализационных труб или подобными путями. Так что для всех явилось некоторым потрясением, когда Проктор обнаружила, что в обыкновенном литре морской воды содержится до ста миллиардов вирусов[92 - Zimmer, Planet of Viruses, стр. 42–44.]. А недавно Дана Уиллнер, биолог из Университета штата Калифорния в Сан-Диего, рассмотрела, сколько вирусов живет в легких здорового человека – еще одно место, в котором, как считалось, никаких вирусов не прячется. Уиллнер обнаружила, что обычный человек носит в себе 174 вида вирусов, девяносто процентов из которых еще никогда ранее не встречались науке. Сегодня нам известно, что Земля кишит таким количеством вирусов, какого до недавних пор мы и представить себе не могли. Если верить вирусологу Дороти Кроуфорд, одни только океанские вирусы, выложенные в линию, растянутся на десять миллионов световых лет[93 - Crawford, Deadly Companions, стр. 13] – расстояние фактически невообразимое.
Еще одна яркая характеристика вирусов – их умение выжидать. Весьма поразительный случай, подтверждающий это, произошел в 2014 году, когда группа французских ученых обнаружила в Сибири ранее неизвестный вирус Pithovirus sibericum. Хоть он провел тридцать тысяч лет в заточении в вечной мерзлоте, но стоило ввести его в амебу, как вирус принялся размножаться с юношеской неутомимостью. К счастью, доказано, что P. sibericum не опасен для людей, но кто знает, какое чудовище еще может таиться совсем рядом, ожидая, когда на него кто-нибудь наткнется? Более привычный пример долготерпения вирусов можно наблюдать у вируса варицелла-зостер. Это вирус, который вызывает ветряную оспу у детей, а после этого может инертно сидеть в нервных клетках лет пятьдесят или даже дольше, и вдруг расцвести кошмарным и унизительным недугом старости под названием опоясывающий лишай. Обычно его описывают как болезненную сыпь на торсе, но на самом деле опоясывающий лишай может появиться почти в любой точке поверхности тела. У одного моего друга сыпь вылезла в левом глазу, и он говорил, что это было самое ужасное ощущение в его жизни. (Кстати, английское название этой болезни – shingles – никак не связано с тем же словом shingles, обозначающим «черепица». Медицинский термин происходит от латинского cingulus, что означает нечто вроде «пояс», а покрытие крыши – от латинского scindula, дранка. Просто так вышло, что в английском языке они пишутся одинаково.)
Самое привычное из неприятных столкновений с вирусами – это простуда. Все знают, что если вам холодно, то вы скорее подхватите простуду (в конце концов, именно поэтому мы называем ее простудой), однако наука пока еще не смогла доказать, почему это так или даже, если уж на то пошло, действительно ли это так. Люди, бесспорно, чаще простужаются зимой, чем летом, но это, быть может, только потому, что зимой мы проводим больше времени в помещении и чаще контактируем со всем тем, что вытекает и вылетает из окружающих[94 - ‘Cold Comfort’, New Yorker, 11 марта 2002, стр. 42.]. Простуда – это не отдельная болезнь, а скорее семейство симптомов, вызываемых целой толпой вирусов, из которых самыми зловредными являются риновирусы[95 - ‘Unraveling the Key to a Cold Virus’s Effectiveness’, New York Times, 8 января 2015.]. Их одних существует не меньше сотни видов. Короче говоря, простуда бывает самая разная – вот почему к ней никогда не вырабатывается полного иммунитета.
Долгие годы в Британии, в Уилтшире, работал исследовательский центр, занимавшийся простудой, но в 1989 году он закрылся, так и не отыскав лекарства. Однако эксперименты там проводились любопытные. В ходе одного из них на добровольце закрепили устройство, через которое на ноздри ему с той же скоростью, что и при насморке, текла водянистая жидкость[96 - ‘Cold Comfort’, стр. 45.]. Потом его пустили поболтать с другими добровольцами, как будто бы у них была вечеринка. Никто не сказал им, что жидкость содержит краску, видимую только в ультрафиолетовых лучах. Через какое-то время, когда все наобщались, включили ультрафиолетовую лампу, и испытуемые с изумлением обнаружили краску повсюду: на руках, голове и торсе каждого участника, а также на стаканах, ручках дверей, диванных подушках, тарелке с орешками – абсолютно на всем. Среднестатистический взрослый касается своего лица шестнадцать раз в час, и каждое из этих прикосновений переносило тестовый «патоген» с носа на тарелку с закусками, а оттуда на ни в чем не повинного другого человека, с него – на дверную ручку, потом на очередную невинную жертву и так далее, пока все и всё вокруг не озарились праздничным сиянием фальшивых соплей. В ходе аналогичного исследования, проведенного Университетом Аризоны, ученые испачкали металлическую дверную ручку офисного здания и обнаружили, что «вирус» распространился по всему строению всего за каких-то четыре часа, «заразив» более половины сотрудников и появившись практически на каждом устройстве общего пользования, вроде копировальных аппаратов и кофемашин[97 - Baylor University Medical Center Proceedings, январь 2017, стр. 127.]. В реальном мире подобные инфекции могут оставаться активными до трех дней[98 - ‘Germs Thrive at Work, Too’, Wall Street Journal, 30 сентября 2014.]. Удивительно, но поцелуи – это наименее действенный (согласно еще одному эксперименту) способ распространения микробов. По результатам исследования добровольцев в Университете Висконсина, которых успешно заразили вирусом простуды, поцелуи оказались почти вовсе неэффективными. Чихание и кашель – столь же бесполезны. Единственный по-настоящему надежный способ передачи возбудителей простуды – физический, через прикосновение.
Осмотр поездов метро в Бостоне показал, что металлические шесты – не слишком уютная среда для микробов. Гораздо лучше им живется в тканевой обивке сидений и на пластиковых поручнях[99 - Nature, 25 июня 2015, стр. 400]. Судя по всему, самым продуктивным способом передачи микробов можно назвать тандем соплей и бумажных денег. Проведенное в Швейцарии исследование показало, что вирус гриппа может прожить на банкноте две с половиной недели, если только при нем есть микроскопическая капля носовой слизи. Без соплей большинству простудных вирусов не протянуть на бумажных деньгах дольше нескольких часов.
Еще два типа микробов, которые частенько таятся в нас, – это грибы и протисты. Грибы долгое время вызывали у научного сообщества некоторое недоумение и классифицировались как просто-напросто чуточку диковинные растения. В реальности же на клеточном уровне они ничуть не похожи на растения. Они неспособны к фотосинтезу и потому не содержат хлорофилла – отсюда отсутствие зеленой окраски. На самом деле грибы ближе к животным, чем к растениям. Лишь в 1959 году их признали совершенно особой формой жизни и выделили им свое собственное отдельное царство. Грибки, на которых мы сфокусируемся, делятся на две группы – плесневые и дрожжевые. По большому счету они для нас не опасны. Лишь примерно триста из нескольких миллионов видов вообще хоть как-то влияют на нас, и большая часть этих Fungi, как они известны в науке, не вызывают серьезных заболеваний, а доставляют только легкий дискомфорт или раздражение, как, например, грибок стопы. Правда, есть кучка куда более вредных грибков, и кучка эта растет.
Грибок Candida albicans, причина молочницы, до 1950-х годов обнаруживался только во рту и половых органах, но теперь иногда забирается глубже в тело и начинает расти на сердце и других органах, как плесень на фруктах. То же самое с Cryptococcus gattii: многие десятилетия было известно, что он обитает в канадской провинции Британская Колумбия, в основном на деревьях или в почве вокруг них, но он никогда не причинял вреда человеку[100 - Scientific American, декабрь 2013, стр. 47.]. А потом в 1999 году вдруг ударился в вирулентность, вызвав серьезные инфекции легких и мозга у россыпи жертв на западе Канады и в Соединенных Штатах. Точные цифры найти невозможно, потому что болезнь зачастую неверно диагностируется и, что удивительно, в Калифорнии, одном из основных очагов возникновения, ее случаи не подлежат обязательной регистрации в органах санэпиднадзора, однако с 1999 года в западной части Северной Америки было подтверждено более трехсот случаев заболевания, причем примерно треть – со смертельным исходом.
Несколько более полная статистика есть по кокцидиоидомикозу, известному широкой публике под названием «долинная лихорадка». Вызывающий ее грибок живет почти исключительно в Калифорнии, Аризоне и Неваде, где заражает от десяти до пятнадцати тысяч человек в год и убивает около двухсот, хотя фактическое число, скорее всего, больше, поскольку симптомы недуга можно спутать с пневмонией. Грибок скрывается в земле, и количество случаев заражения увеличивается при любых колебаниях почвы, например во время землетрясений и пыльных бурь. В целом, по оценкам, грибы каждый год становятся причиной примерно миллиона смертей во всем мире, так что с ними приходится считаться.
И, наконец, протисты. Протисты – это все, что нельзя с уверенностью отнести к растениям, животным или грибам; категория, отведенная для тех форм жизни, которые никуда больше не приткнуть. Изначально, в девятнадцатом веке, все одноклеточные организмы назывались простейшими. Предполагалось, что все они – близкие родственники, но со временем стало очевидно, что бактерии и археи принадлежат к отдельным царствам. Протисты – это широченная категория, в которую входят амебы, инфузории туфельки, диатомовые водоросли, слизевики и многие другие организмы, о большей части которых не слыхал никто, кроме работников биологической сферы. Что касается человеческого здоровья, наиболее заслуживают упоминания протисты под названием «плазмодии» (род Plasmodium). Именно эти злобные крошечные существа, перебираясь в нас из комаров, вызывают малярию. Еще протисты ответственны за токсоплазмоз, лямблиоз и криптоспоридиоз.
Короче, нас окружает поразительное разнообразие микробов, и мы едва-едва начинаем понимать, как они на нас влияют, хорошо это или нет. На редкость убедительным примером можно считать случай, произошедший в 1992 году на севере Англии, в старом фабричном городе Брэдфорд, графство Западный Йоркшир[101 - ‘Giant Viruses’, American Scientist, июль-август 2011; Zimmer, Planet of Viruses, стр. 89–91; ‘The Discovery and Characterization of Mimivirus, the Largest Known Virus and Putative Pneumonia Agent’, Emerging Infections, 21 мая 2007; ‘Ironmonger Who Found a Unique Colony’, Daily Telegraph, 15 окт. 2004; Bradford Telegraph and Argus, 15 окт. 2014; ‘Out on a Limb’, Nature, 4 август 2011.]. Микробиолог Тимоти Роуботэм по заданию правительства отправился искать источник вспышки пневмонии. В пробе, которую он взял из местной водонапорной башни, обнаружился микроб, подобного которому ни он, ни кто-либо еще никогда раньше не видели. Роуботэм неохотно объявил его бактерией нового вида – не потому, что тот был особенно похож на бактерию, а просто потому, что ничем другим эта штука быть не могла. За неимением лучшего термина он окрестил его Bradfordcoccus. Сам того не подозревая, Роуботэм только что произвел революцию в мире микробиологии.
Шесть лет он хранил образцы в морозильной камере, а потом, раньше срока уходя на покой, передал коллегам. В конце концов они попали в руки Ричарда Бертлза, британского биохимика, работавшего во Франции. Бертлз понял, что Bradfordcoccus был вовсе не бактерией, а вирусом – вот только он не подходил ни под одно определение вирусов. Начать с того, что он был значительно крупнее – более чем в сто раз, – чем любой уже известный вирус. В основном у вирусов насчитывается около дюжины генов. У этого было за тысячу. Вирусы не считаются живыми существами, но в генетическом коде Bradfordcoccus обнаружились 62 буквы[102 - Для информации: GTGCCAGCAGCCGCGGTAATTCAGCTCCAATAGCGTATATTAAAGTTGCTGCAGTTAAAAAG.], которые встречаются в геноме всех живых существ с самого рассвета времен, что делает его не только живым, но и, возможно, одним из самых древних жителей Земли.
Бертлз назвал новый вирус мимивирусом – от слов «мимикрирующий под микроба». Описанные выводы Бертлзу и его коллегам удалось опубликовать не сразу; они не могли найти ни одного журнала, который бы принял статью, настолько она была поразительной. Водонапорную башню снесли в конце 1990-х годов, и, похоже, она прихватила с собою в небытие единственную известную колонию этого странного и древнего вируса.
Однако с тех пор были обнаружены другие колонии еще более огромных вирусов. В 2013 году группа французских ученых под предводительством Жан-Мишеля Клавери из Университета Экс-Марсель во Франции (именно там работал Бертлз, когда описывал мимивирус) обнаружила новый гигантский вирус, который они назвали пандоравирусом. Он содержит не менее двух с половиной тысяч генов, девяносто процентов которых больше нигде в природе не встречается. Затем они нашли третью группу – питовирусы, еще более крупные и уж точно не менее странные. Всего на момент написания этой книги известно пять групп гигантских вирусов, которые не только не похожи ни на что иное на Земле, но и сильно отличаются друг от друга. Существует мнение, что такие странные и чужеродные биочастицы являются доказательством существования четвертого домена жизни наряду с бактериями, археями и эукариотами, к последним из которых относятся сложные формы жизни вроде нас. В деле изучения микробов мы и вправду сделали лишь первые робкие шаги.
III
Почти до самой современности предположение, что нечто столь крохотное, как микроорганизм, может причинить нам серьезный вред, считалось очевидно нелепым. Когда в 1884 году немецкий микробиолог Роберт Кох объявил, что единственным источником холеры была бацилла (бактерия в форме палочки), эта мысль вызвала у его именитого, но скептически настроенного коллеги по имени Макс фон Петтенкофер настолько яростное возмущение, что тот устроил настоящую сцену, демонстративно проглотив флакон с бациллами, чтобы доказать, что Кох ошибается[103 - Le Fanu, Rise and Fall of Modern Medicine, стр. 179.]. Эта история была бы намного сочнее, если бы Петтенкофер после этого тяжело заболел и отрекся от своих необдуманных возражений, но так вышло, что он не заболел вовсе. Иногда такое бывает. Теперь считается, что Петтенкофер уже переболел холерой раньше и выработал кое-какой остаточный иммунитет. Менее известная подробность: двое его учеников тоже выпили экстракт холеры, и оба очень серьезно захворали. Так или иначе, этот эпизод еще отсрочил принятие общественностью «микробной теории» инфекционных заболеваний, как ее называли. В каком-то смысле до понимания причин холеры и многих других распространенных болезней никому особенно не было дела, ведь лечить их все равно не умели[104 - Открытия Коха, конечно, чрезвычайно широко известны и принесли ему заслуженное признание. А вот что часто упускают из виду, так это то, какой огромный вклад в научный прогресс могут внести случайные мелкие достижения, и самая лучшая иллюстрация тому – как раз собственная рабочая лаборатория Коха. Культивация жуткого количества самых разных образцов бактерий занимала в лаборатории много места и увеличивала постоянный риск перекрестного загрязнения. Но, к счастью, у Коха был лаборант по имени Юлиус Рихард Петри, который изобрел неглубокое блюдце с крышкой, названное его именем. Чашки Петри занимали очень мало места, обеспечивали стерильность и однородность условий и фактически устраняли риск перекрестного загрязнения. Но требовалась еще и питательная среда. Были испробованы различные виды желатина, но ничего не подошло. Тогда жена еще одного ассистента, американка по происхождению Фанни Хессе, предложила попробовать агар-агар. Бабушка научила Фанни использовать его для приготовления желе, потому что он выдерживал жаркое американское лето. Агар отлично подошел и для лабораторных целей. Не случись двух этих озарений, Кох, пожалуй, еще долгие годы – или, быть может, вовсе никогда – не сделал бы своих открытий.].
