Вселенная внутри нас. Как микробы обогащают наш взгляд на жизнь - Эд Йонг

микробиом у него разнообразием не отличается (Dill-McFarland et al., 2015).

295

Hongoh, 2011.

296

Биологи прошлого из-за этого были введены в заблуждение. Альфред Эмерсон заметил, что у самых продвинутых термитов в организме отсутствовали протисты, которых у низших термитов было полно, и решил, что микробы-симбионты не позволялиразвиться «высшим социальным функциям». Знай он о бактериях, возможно, заговорил бы по-другому.

297

Poulsen et al., 2014.

298

Amato et al., 2015.

299

David et al., 2013.

300

Chu et al., 2013.

301

«Предположительно, когда животному дают ядовитую пищу в небольших количествах… его организм вырабатывает предпочтение к видам или штаммам бактерий, способным выживать в присутствии токсина и нейтрализовать его» (Freeland, Janzen, 1974).

302

Kohl et al., 2014.

303

Хомяки вообще, похоже, в этом преуспели. Дениз Диринг, руководитель исследования, которым занимался Коль, обнаружила похожую адаптацию у другого вида (белогорлый лесной хомяк), обитающего в другой пустыне (Сонора), специализирующегося на другом растении (кактус) и толерантного к другому токсину (оксалат). Этим он тоже обязан микробам-нейтрализаторам. Пересадив их в лабораторных крыс, в жизни не видавших кактуса, Диринг сумела превратить их в отпетых кактусоедов (Miller et al., 2014).

304

Северные олени и лишайники: Sundset et al., 2010; коалы и танины: Osawa et al., 1993; кофейный жучок и кофеин: Ceja-Navarro et al., 2015.

305

Six, 2013.

306

Adams et al., 2013; Boone et al., 2013.

307

По этой главе и не скажешь, но микробы могут и держать хозяев в узде. Симбионты насекомых переносят высокие температуры хуже, чем их хозяева, так что в жаркую погоду их численность сокращается – это еще Бухнер заметил. Из-за этого у хозяев становится меньше мест, где они могут жить и не тужить, а в эпоху глобального потепления дела у мутуалистов станут и вовсе плохи (Wernegreen, 2012). У рачков артемий, на которых обожают любоваться дети в аквариумах, в пищеварительном тракте находятся бактерии, помогающие им переваривать водоросли. А так как эти бактерии предпочитают соленую воду, артемиям приходится жить там, где посоленее, а не там, где более комфортно (Nougué et al., 2015). Иногда микробы накладывают ограничения и в диете. Представьте себе, что насекомое включает в свой рацион растение, которое производит необходимое питательное вещество в больших количествах. От симбионта насекомого больше не требуется это вещество вырабатывать, так что он вскоре утрачивает нужные для этого гены. Хозяину компенсировать утраченные гены не нужно, у него есть растение – все путем. А потом растение начинает исчезать. У насекомого остается всего два варианта – отыскать другое растение, производящее это же вещество, или принять в организм нового микроба, чтобы его вырабатывал. Если ни то ни другое не получается, насекомое влипло.

308

Wybouw et al., 2014.

309

Ochman et al., 2000.

310

Этот эксперимент, ставший классическим, в 1928 году провел британский бактериолог Фредерик Гриффит.

311

Открытие Эвери стало одним из важнейших в современной генетике – оно подразумевало, что ДНК состоит из генов, что в тот период противоречило общепринятому мнению. Тогда большинство ученых считали, что гены состоят из белков бессчетного количества форм, а ДНК всего с четырьмя структурными элементами даже изучать смысла нет. Эвери доказал, что это не так. Он заложил основу для последующих исследований, которые окончательно закрепили статус ДНК как главной молекулы жизни (Cobb, 2013).

312

За это монументальное открытие в 1958 году Ледерберг получил Нобелевскую премию – всего в 33 года.

313

Boto, 2014; Keeling, Palmer, 2008.

314

Hehemann et al., 2010. Кстати, Zobellia названа в честь специалиста по морской микробиологии Клода Зобелла.

315

Пол Портье, отстаивавший теорию симбиоза в начале XX века и натерпевшийся в свой адрес клеветы и злословия, утверждал, что свежие митохондрии и другие симбионты попадают в организм с пищей, а уже имеющиеся в теле симбионты с ними связываются и оживают. Не совсем, но ведь близко к истине!

316

Данные не опубликованы.

317

Smillie et al., 2011.

318

Я не стал включать сюда митохондрии. Они перестали быть свободными бактериями за миллиарды лет до того, как появились первые животные.

319

Статья под эгидой проекта «Геном человека»: Lander et al., 2011; опровержение под руководством Джонатана Айзена и Стивена Сальцберга: Salzberg, 2001.

320

ДНК вольбахии у дрозофил: Salzberg et al., 2005; ДНК вольбахии у других животных: Hotopp et al., 2007; полный геном вольбахии у D. ananassae: Hotopp et al., 2007.

321

Ее так и не услышали. Исследователи, секвенируя геномы животных, специально избавляются от всех бактериальных последовательностей, будучи уверенными, что они являются посторонними. В геноме гороховой тли содержатся гены Buchnera, полученные в результате горизонтального переноса, однако из той версии, что была загружена в базы данных, их убрали. У мушки D. ananassae вообще весь геном вольбахии есть, но узнать об этом, изучив доступный в базах геном, мы не сможем – эти последовательности удалены. К такому неумолимому подходу прибегают не просто так: контаминация генома при секвенировании действительно случается регулярно. Однако из-за этого продолжает процветать неверное мнение о том, что бактериальные гены – всегда посторонние и что от них нужно избавляться, чтобы не нарушить чистоту генома животного. «Возникает порочный круг: проекты по секвенированию геномов не учитывают бактериальные гены, потому что животные не получают гены от бактерий путем горизонтального переноса, а при изучении результатов на предмет ГПГ выясняется, что ГПГ от бактерий к животному не существует», писала Даннинг-Хотопп (Dunning-Hotopp, 2011).

322

Даже если кишечная бактерия умудрится внедрить свои