Если у вас сейчас создалось негативное впечатление о паразитах, то именно этого я и добивался. Чтобы хоть как-то реабилитировать этих тварей, должен сказать, что есть среди них и условно безобидные варианты, например те, которые всего лишь пьют нашу кровь, – комары, клещи, блохи. Надо признать, это тоже весьма неприятно, однако не так опасно, кроме тех случаев, когда из-за укусов кровопийц переносятся болезнетворные бактерии и вирусы. Один из самых трагичных примеров тому – чума. Ее вызывают бактерии, но столь масштабно она могла распространяться потому, что возбудители чумы передавались через блох и крыс: блоха кусает заболевшего чумой, затем прыгает на крысу и инфицирует бактериями ее кровь. Крыса (а она по закону подлости сама не заболевает) перебирается на каком-нибудь, скажем, корабле или на повозке в другое место, где ее опять-таки поджидают многочисленные блохи, которые выуживают из крысы возбудителей чумы и передают их следующей жертве человеческого рода. Таким образом, эта эпидемия в прошлые века неоднократно распространялась по торговым путям на полмира и за пару лет могла выкосить целые регионы. В наше время чума уже не столь страшна, потому что, к счастью, многие люди живут в условиях, не допускающих столь близкого контакта с крысами и блохами, как это было в средневековой Европе. К тому же мы теперь знаем, что истинными виновниками чумы являются бактерии, а от них у нас есть защита – антибиотики эффективны против большинства бактериальных инфекций. И от чумы в том числе.
Старый, древний, архаичный
Если вы внимательный читатель, то, возможно, вы заметили, что в начале главы я упомянул одну группу микроорганизмов, про которую еще ничего не рассказал. Я имею в виду археев. Посмотрите еще раз на родословное древо и отметьте, что они занимают довольно большую часть кроны дерева и располагаются на той ее стороне, где указаны прокариоты. Эти организмы – раньше их также называли архаичными бактериями – известны, вероятно, очень немногим, хотя их влияние на нас огромно. Своим именем археи обязаны тому, что они считаются древнейшим – то есть архаичным – видом и существовали на нашей земле еще тогда, когда она не была такой обжитой, как сегодня. И среди них мы находим непревзойденных мастеров в деле заселения жизненных пространств, в которых больше никто не желает обитать: например, в токсичных кипящих вулканах на морском дне, соляных озерах, ледяных пустынях или обжигающих горячих источниках. То есть в тех местах, про которые можно поручиться, что там не может существовать ничто живое, а все же там есть жизнь, и это археи. Но и это еще не все: животные, способные использовать целлюлозу в качестве питания (к примеру, корова, которую кормят сеном, или термиты, подтачивающие деревянное строение), могут переваривать целлюлозу только потому, что у них в пищеварительном тракте в качестве «домашних животных» содержатся археи. Только они способны биохимически расщеплять целлюлозу и приводить ее в то состояние, с которым корова может справиться. Это сложный процесс, поэтому у коровы переваривание при пережевывании также происходит трудоемко, и в результате образуется побочный продукт, доставляющий нам сегодня столько проблем. Речь идет о метане. В какой-то момент он выходит из коровы, сзади или спереди, и попадает в атмосферу, где, увы, провоцирует парниковый эффект. По данным федерального ведомства по охране окружающей среды, более половины выбросов метана в Германии приходится на сельское хозяйство и в значительной степени именно из-за этих процессов. Что еще раз свидетельствует о том, что все имеет оборотную сторону, и корова тоже, простите за каламбур.
Ну, вот, теперь мы действительно поговорили обо всех существах, которыми занимаются микробиологи, и я надеюсь, что смог вас немного «подзаразить» своей увлеченностью микробиологией и наполнить жизнью эти невидимые организмы хотя бы перед вашим умственным взором. Наверное, мне стоит еще кое-что сказать по поводу терминов, которые я употребляю. Мы уже уяснили, что между вирусами, грибами и бактериями есть разница. Когда я говорю о «микроорганизмах» в общем смысле, я в этой книге могу использовать синонимы, главным образом слово «микробы». Я делаю это преимущественно из языковых соображений, хотя самые дотошные читатели могут уличить меня в неточности, поскольку под микробами традиционно имеются в виду прежде всего возбудители болезней. И все же в этой книге я буду эти два понятия – микроорганизмы и микробы – употреблять в одинаковом смысле, немного разнообразия в конечном счете ведь не повредит. Но что-то я тут разговорился, пора уже переходить к теме нашего сосуществования с бактериями, вирусами и прочей братией, и именно к этому мы сейчас приступим.
3. Что нужно микробу для жизни
Некоторые любят погорячее
При каких условиях вы чувствуете себя наилучшим образом? Как насчет такой ситуации: лето, отпуск, на улице 28 градусов, вы сидите у бассейна в гостинице, потягиваете кофе глясе и в кругу друзей перемываете косточки окружающим или беседуете с членами вашей семьи. Нормально, да? Читатели-мужчины могут, естественно, заменить кофе глясе и бассейн на пиво и гриль, но в принципе понятно. Для хорошего самочувствия нужна комфортная температура воздуха, что-нибудь для приятных физических ощущений и хорошая компания. Если я вам теперь скажу, что у бактерий абсолютно такое же представление о приятном времяпрепровождении, вы, возможно, посчитаете, что я спятил: бактерии, без всяких сомнений, могут обитать у гостиничного бассейна, но чтобы они при этом попивали кофе глясе? Вряд ли. Но давайте представим себе эту картинку в более абстрактном варианте и будем исходить из того, что дело в температуре, питании и контакте с окружением, и вам станет понятно, что наши предпочтения схожи.
Рассмотрим детали этой картинки более подробно: для нас правильная температура окружающей среды может способствовать хорошему самочувствию, а для микроорганизмов это вопрос выживания. Возможно, вы знаете, что биологические реакции протекают тем быстрее, чем выше температура. А если и не знаете, то этот принцип все же довольно очевиден (представьте хотя бы, что случится с вашим глясе на солнцепеке, если вы будете долго плескаться в бассейне). Тепловое воздействие ускоряет процессы, вот почему мы запираем бактерии в термостаты, когда хотим, чтобы они размножались, что, попросту говоря, означает деление клеток. Это функционирует, как правило, без проблем, но в какой-то момент высокие температуры скорее вредят, чем приносят пользу, и это нам тоже знакомо хотя бы по тому, что, прокипятив воду, мы убиваем в ней возбудителей болезней.
Если 100 °C – это очевидный перебор, то остается вопрос, какая же температура благоприятна для микробов? Универсального ответа нет, потому что точно так же, как среди нас наряду с почитателями солнца есть те, кто предпочитает проводить отпуск на севере Швеции, так и у грибов с бактериями могут быть разные предпочтения. В общем и целом для большинства организмов 0 °C является нижней границей. С другой стороны, температуры выше 40 °C для подавляющей части микроорганизмов – это уже не ласковое солнышко, а показание к прекращению размножения. Почему? Дело вот в чем. Точка замерзания – это важный ограничивающий фактор, поскольку клетки наполнены водным раствором (цитоплазмой), в котором проистекают все биологические процессы. Когда вода при плюс-минус 0 °C замерзает, в клетках больше ничего не происходит. В них образуются колкие кристаллы льда, которые бактериальную клетку в буквальном смысле слова протыкают и таким образом разрушают. У нас, людей, такой проблемы нет, потому что мы великими стараниями поддерживаем температуру тела на уровне около 37 °C. У прочих же живых организмов, подвергающихся воздействию очень низких температур, например у вечнозеленых растений наших широт, в плазме есть самый настоящий антифриз – средство против замерзания содержимого клеток.
