И снова зеркало
Современная космология показала, что все элементы периодической системы после гелия возникают в звездах, за исключением тяжелых; те рождаются при взрывах сверхновых. Рассеиваясь в космосе и затем слипаясь в планету, элементы создают возможность появления сложных химических веществ, а значит, и жизни. Как пела на Вудстокском фестивале Джони Митчелл, «мы – звездная пыль».
Мартин Риз, британский королевский астроном и популяризатор науки, наделенный очаровательно-шаловливым характером, тоже имеет что сказать по данному поводу. Он обожает уверять всех, что мы – ядерные отходы.
Вероятно, он не имеет в виду, что мы – просто бесполезный мусор, а не замечательный продукт сложнейшего процесса. Нет-нет: он имеет в виду, что факты не говорят сами за себя. Ученые описывают, что происходит, как только они сумеют разобраться. А тогда уж мы придаем этим описаниям тот смысл, какой можем. Или, по крайней мере, выбираем те интерпретации, которые кажутся нам наиболее убедительными.
Так происходит, когда череда новых открытий возбуждает широкий общественный интерес, к примеру, недавние находки касательно жизни, обитающей в нас и на нас. Однако невозможно превратить академические статьи, написанные научным языком, в занимательные сюжеты, понятные для всех, хотя многие и пытаются это делать. Взять хотя бы бурный поток невиданных метафор, сопутствовавший появлению первых сообщений о результатах микробиомных исследований нового уровня. Тут и «инопланетяне внутри нас», и «бактериальная нация», и «легион миниатюрных помощников», и «наши бактериальные приятели», микробные автографы, бактериальные отпечатки пальцев, новое «расширенное Я». Ученые становились авторами этих образов не реже, чем журналисты[196].
Я подбираюсь к концу экспедиции по моему «расширенному Я». Какую историю о себе я могу поведать? Дайте-ка мне снова на себя взглянуть, уже зная кое-что о микроскопических взаимодействиях, которые тоже составляют часть меня.
* * *
Вот он я, снова перед зеркалом. Что изменилось? Это старое тело выглядит таким же. Может быть, я стал иначе о нем думать, иначе воспринимать его? Пожалуй, да.
А если точнее описать эту перемену в восприятии? В каком-то смысле мое тело теперь кажется мне более живым. Звучит странновато даже для меня самого. Я ведь и прежде явно чувствовал себя живым. Попытаюсь объяснить (хотя бы сам себе), что я имею в виду.
Прежде я представлял себя какой-то одной большой вещью – взрослым человеком, кучей плоти, которая неуклонно идет к тому, чтобы стать трупом, но пока еще ого-го. Поздний бэби-бумер, к тому же книгочей. Познавший удачу. Ощущавший здоровье. Мужчина. Я редко думал о своем теле как таковом. Получив первые научные знания в области биохимии, я надолго остался заворожен изысканной красотой молекулярных механизмов. Я воспринимал их как живые механизмы из многих деталей, которые необходимо поддерживать в рабочем состоянии и которые получают нужные объекты на входе и выдают определенные объекты на выходе. Что происходит с этими объектами внутри? Главным образом химические процессы. Объекты на входе интересуют меня, поскольку пища – штука славная. Объекты на выходе интересуют меня не так сильно – за исключением тех моментов, о которых не говорят в приличном обществе: скажем, нежданных вспышек детской радости от производства какашки особенно изысканной формы. Радость длится секунду-две, а затем слышен шум спускаемой воды, уносящей ваше произведение. Что происходит между входом и выходом? Расщепление пищи на маленькие молекулярные компоненты, прелюдия к созданию из них молекул для меня. Процесс, вкратце описываемый на гигантских схемах, украшающих стены кабинетов биохимиков и озаглавленных «Промежуточный метаболизм».
В 1970-е годы биология принесла новости, перетряхнувшие эти представления. Удалось получить убедительные доказательства того, что митохондрии, эти энергогенерирующие органеллы в клетках эукариот, происходят от древних бактерий, которые нашли новый способ жить внутри других клеток. Эти доказательства породили новую картину жизни многоклеточных организмов, в том числе и нас самих. Человек по-прежнему представлял собой гигантский ансамбль сотрудничающих друг с другом клеток, но выяснилось, что каждая из них дает приют другим существам, объектам и сущностям – своеобразным мини-клеткам, в чем-то неполноправным, зато с собственными небольшими наборами генов и четко различимыми мембранами, со своей аппаратурой для синтеза белков. Вместе с великим эссеистом Льюисом Томасом я дивился тому, что казалось «очень большой подвижной колонией дышащих бактерий, орудующих сложной системой ядер, микротрубочек и нейронов для блага и удовольствия своих семейств».
Поразительная мысль! Однако ее легко выкинуть из головы. В конце концов эти мириады эндосимбионтов давно утратили способность к самостоятельному, независимому существованию. Мы поддерживаем с ними столь тесную и древнюю связь, что моя интуиция по-прежнему убеждает своего носителя в том, что они – часть меня, а не какая-то отдельная колония, живущая со мной вместе. Выяснение происхождения митохондрий (похожая история с хлоропластами в листьях растений) заставляет удивляться чудесам эволюции. Но знание о том, что мне сопутствуют эти невидимые пассажиры, остается довольно абстрактным.
А вот с микробиотой дело другое. Мне все равно не разглядеть ее отдельных представителей. Но я знаю, что они постоянно прибывают, размножаются и отбывают. Я ощущаю себя более обитаемым. Велико искушение согласиться с мыслью, что всех этих микробов, живущих во мне и на мне, следует воспринимать как «разумных существ, загнанных в громадные колонии, запертых внутри большого организма, к тому же формируемых окружающим миром, ибо они общаются с ним посредством сложных процессов, благодаря которым вслепую, словно бы по волшебству, рождается функция»[197]. Да, все почти так.
Меня в очередной раз поразил размер этих колоний. Честно говоря, мне трудно вообразить, как выглядит килограмм микробной жижи в моей толстой кишке, но меня впечатляет информация о том, что мои (обычно имеющие четкую форму) испражнения по весу наполовину состоят из микробов. Если считать себя отчасти биореактором, то я – агрегат довольно производительный.
Само это количество наводит на мысль, что микробиом просто обязан иметь какое-то отношение к моему самочувствию – хорошему или плохому. Ученые на все лады твердят о взаимодействиях между моими тканями и триллионами более мелких (по сравнению с моими) клеток, которые в них живут. И это меняет мои представления о собственном Я.
Начнем с того, что теперь я уже не только механическое или химическое существо, хотя известно, что все происходящие во мне взаимодействия по-прежнему управляются молекулами. Тот факт, что я предоставляю среду обитания широкому спектру других видов, чьи популяции увеличиваются и уменьшаются в ходе борьбы видов за ресурсы, наполняет мою внутреннюю жизнь событиями весьма особого рода.
Конечно же, все это вызывает ощущение, что мне следует обращать больше внимания на то, что попадает в систему (то есть на ее вход). Я не просто заправляюсь топливом (или даже сырьем и микроэлементами), дабы автоматические чудеса химического расщепления и биосинтеза могли конструировать новые клетки (хотя и это я по-прежнему проделываю). Я ем, чтобы кормить свою микробиоту, а иногда в процессе еды прибавляю к микробиоте что-то новое. Совсем другие ощущения. Урчание в животе, которое я слышу, лежа в постели после сытного обеда, теперь не кажется мне всего лишь проявлением перистальтического сокращения кишечных мышц, обеспечивающих успешное прохождение пережеванной пищи. Это звуки перемешивающих устройств моего главного биореактора.
Но не только. Это еще и шум экосистемы – одной из нескольких экосистем, с которыми я теперь вынужден считаться. Экосистема и организм – разные вещи. Раньше я представлял себе все экосистемы как нечто внешнее по отношению ко мне самому. Внутренняя экосистема – совсем другое дело. Может, она и сама охотно регулирует себя без всякой опеки или внимания с моей стороны. Но я склонен хотя бы чуть-чуть думать о ней, когда я ем, пью, занимаюсь физическими упражнениями или принимаю лекарства.
Впрочем, мне все-таки кажется, что «биореактор» или «экосистема» – не самые интересные образы для представления моего расширенного микробного ансамбля. Некоторые утверждают, что я вместе со своими микробами составляю некую новую разновидность биологического объекта, заслуживающую отдельного терминологического названия: я – холобионт. Думаю, вряд ли этот термин привьется. Нет-нет, мой вывод таков: на самом деле я – суперорганизм.
Этот термин уже неоднократно появлялся в некоторых биологических контекстах, иной раз вдохновленных открытиями в области микробиологии. Так, суперорганизмом можно считать разные виды или штаммы бактерий, делящие друг с другом один и тот же генофонд, откуда все они могут черпать материал. Некоторые заявляют даже: генетический обмен на всех этажах жизни настолько распространен, что глобальное сообщество геномов можно рассматривать как своего рода гигантский суперорганизм (не путать с планетарным организмом – Геей)[198].
Все это не очень передает идею суперорганизма, которую я теперь исповедую. Это идея о смеси одного высокоорганизованного клеточного сообщества, эукариотического, многоклеточного Я, с невообразимо громадным числом других, более мимолетных живых сущностей, которые предпочли жить вместе, чтобы поддерживать существование чего-то большего – такого, чему трудно подобрать точное определение.
Как же осознание себя суперорганизмом влияет на повседневное самоощущение? Я никакой не супер в смысле превосходства над кем-то. Мой новый статус суперорганизма означает для меня лишь принятие идеи, что каждое другое многоклеточное – тоже в какой-то мере суперорганизм. Однако этот статус побуждает меня восхищаться тем, как в процессе эволюции жизнь объединила большое и малое, связав их самыми тесными узами. У того Я, что является суперорганизмом, более размытые границы, нежели у тела, которое не имело бы микробной нагрузки. Я-суперорганизм складывается, вероятно, под более сильным воздействием случайности. Такое Я менее стабильно, чем мы привыкли думать. В каких-то отношениях это зыбкая сущность, ускользающая от понимания. Она мерцает и переливается, то как будто позволяя увидеть себя вполне ясно, то вдруг незаметно превращаясь во что-то несколько иное. Но она больше связана с остальным миром (особенно с миром биологическим), чем мне казалось раньше. То же самое касается и всех остальных существ на нашей планете, ведь они тоже представляют собой суперорганизмы.
Меня поражает и то, насколько суперорганизм моего типа отличается от просто организма. Организму можно дать вполне четкое биологическое определение. У него есть части, и целое – больше, чем просто сумма этих частей. Все они координируются взаимодействиями, удерживающими целое в нормальном состоянии. Отклонения от заведенного порядка обычно означают болезнь. К примеру, на клеточном уровне злокачественную опухоль можно считать частью человека: у него с ней общий геном по крайней мере на ранних стадиях ее развития. Но ее интересы, некогда общие с человеческими, постепенно начинают сильно от них отличаться. Если опухоль удастся удалить и если она принадлежит к разновидности, почти не оставляющей после себя зримых телесных изменений, то после операции человек скорее будет чувствовать, что его Я восстановилось, а не уменьшилось.
Кое-что из этой идеи всевластного целого можно перенести на еще один тип «суперорганизма»: иногда данный термин применяют к общественным насекомым (а изредка и к млекопитающим – привет, сурикаты!), генетически связанным между собой и функционирующим как единая сущность. С некоторых точек зрения их можно рассматривать как единый организм с отделяемыми частями, каждая из которых по отдельности не обладает жизнеспособностью. Состав таких суперорганизмов также легко определить. К примеру, мы можем узнать, какая пчела из какого улья прилетела.
Совсем иное дело – социальный организм, который попадает в поле зрения при изучении нашего Я в увязке с нашим микробиомом и при попытке мысленно собрать эту систему заново. Не все наши микробы удается точно классифицировать или зафиксировать: конкретный состав популяционной смеси чрезвычайно изменчив и в какой-то степени зависит от случайных событий и от времени. Это вольное сотрудничество, партнеры в котором постоянно меняются[199]. Многие из входящих в него видов или наборов видов с удовольствием жили бы где-то в другом месте. Может показаться, что они служат какой-то более масштабной цели, когда, к примеру, обитают у меня в кишечнике, однако на самом деле бактерии растут и размножаются там, поскольку их устраивает такой образ жизни. Состав и поведение всей этой компании очень трудно предсказать, и ее стабильность может в любой момент нарушиться. Когда я умру, некоторые из бактерий, которыми я питался при жизни, с очаровательным безразличием микробов станут в свою очередь питаться мною. Мы связаны, но наши судьбы отнюдь не являются такими уж неразрывными[200].
Еще одно серьезное изменение в моем восприятии себя то, как я теперь учусь думать о роли иммунной системы в осуществлении этих связей. Представление об ее функционировании как о ведении боевых и разведывательных операций никогда меня толком не убеждало. Похоже, я давно ждал именно такого объяснения, которое сейчас постепенно формируется учеными, всерьез исследующими, как мы уживаемся с таким сложным микробиомом.
Я ловлю себя на том, что теперь представляю себе иммунную систему, другие клетки и ткани, микробиом и даже мозг как участников постоянного разговора. Обычно это беззаботный шепот где-то на заднем плане, болтовня клеток на вечеринке. Но время от времени темп разговора нарастает, и когда общество по-настоящему возбуждается, вспыхивают споры, а порой и более серьезные перепалки. Иногда возникают ужасные случаи недопонимания. Во всем этом, по-видимому, больше нюансов, чем в предыдущих описаниях той же системы. Разговоры могут вестись на большом расстоянии. Обычно они сводятся лишь к чему-то вроде: «Как ты там, все нормально? – Ага, все в порядке. – Ну ладно». Иногда слышится такое: «Думаю, тебе интересно будет к этому присмотреться», а порой доходит и до такого: «Похоже, у нас вот-вот будут неприятности, вот в этом месте, пришлите помощь, пожалуйста!» или даже до «Опасность! Уничтожить! Искоренить!» Но гораздо чаще все стараются быть предельно вежливыми, потому что им хочется избежать неприятностей.
Впрочем, это лишь мои фантазии. К тому же неизвестно, могу ли я влиять на это общение. Я не говорю на их языке, да и речь их едва слышна. Однако, по-моему, важно хотя бы просто признавать, что такое общение происходит.
Это общение соединяет меня с микробной жизнью, а значит, и со всей прочей. Другие связи с ней я теперь ощущаю гораздо острее, чем прежде, – в моих клетках (где есть митохондрии), в моих генах (где есть генетические фрагменты, уцелевшие от бактериальной живности в ходе эволюции), в моем кишечнике (где есть бактерии, составляющие немаловажную часть более крупного клеточного сообщества).
Возможно, это могут быть связи с формами жизни, которые слишком малы, чтобы их разглядеть. Но я все равно рад, что мне выпало жить в эпоху, когда наука делает их видимыми. Товарищеский привет всем нам, суперорганизмам. Рад познакомиться.
* * *
И наконец… Да, мой микробиом можно рассматривать как нечто, позволяющее мне теснее соединяться с прочими живыми существами. Тут уместен грандиозный и очень привлекательный образ, который мне очень нравится. Приятно ощущать суперорганизм как неплотно сплетенную сеть, объединяющую все живое на Земле посредством микробного и вирусного обмена, а иногда, при случае, и обмена генетического. Когда-то я написал книжку о Джиме Лавлоке и его гипотезе Геи[201]. Хотя мне, признаться, не по душе концепция Геи как некоего шедевра планетарной саморегуляции, я остро чувствую различия между этой живой планетой и другими – неживыми. Хорошо быть частью живого!
Впрочем, такое осознание позволяет прийти к очаровательному локальному упрощению для решения некой запутанной проблемы. Речь идет о практическом культивировании микробиома, который является крошечным узелком этой глобальной сети. Мне снова приходит на ум вклад Грэма Рука в гигиеническую гипотезу и его идея о том, что нам необходимо поддерживать знакомство со своими микроскопическими «старыми друзьями». Он настаивает, что отличное место для этого – всякие зеленые пространства. Значит, нужно быть поближе к листьям и почве, к птицам и насекомым? Не обязательно.
Ведь микробы, в конце концов, есть повсюду. Возьмите хоть их популяции, обитающие в воздухе, предлагает Рук. Бактерии, которые имеются в почве и воде, в изобилии присутствуют и в атмосфере. В частности, они содержатся в почве и воздухе крупных городов[202]. Между прочим, в почве нью-йоркского Центрального парка (ну да, у него немалая площадь) при недавнем анализе обнаружили целых 170 тысяч видов микробов[203]. В одном кубическом метре воздуха над газонами и кустами может содержаться миллион живых организмов. А средний человек вдыхает 8 кубометров в день. Так что, может, мне вообще забыть обо всех этих пребиотиках и пробиотиках? Может, больше не думать о том, стоит ли завести собаку из соображений роста микробного разнообразия? Достаточно лишь зайти в парк за углом – и немного там подышать.
