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

В лабораторных исследованиях Вреденберг и Харрис выяснили, что J-liv действительно защищает от Bd лягушек, не подвергавшихся прежде воздействию грибка. Но каким образом? Может, она вырабатывает антибиотики и ими убивает грибок напрямую? Стимулирует иммунитет лягушек? Вносит изменения в их микробиом? А может, просто занимает место на коже и грибку становится некуда приткнуться? К тому же, раз уж она такая полезная, почему бы ей не встречаться на всех лягушках, а не только на некоторых? И почему, даже когда она есть, ее так мало? «Отлично было бы разузнать все обо всех мелочах, вот только у нас времени нет, – печалится Вреденберг. – Если будем тянуть, лягушки исчезнут. У нас тут кризисная ситуация». Забудьте про мелочи. Главное, бактерия справилась, по крайней мере в уютной лаборатории. Справится ли она в природных условиях?

На тот момент Bd стремительно распространялась по Сьерра-Неваде, захватывая примерно по 700 метров в год. Вреденберг прикинул и решил, что на очереди у грибка был Даси-Бейсин – участок на высоте около 3000 метров над уровнем моря, где тысячи калифорнийских лягушек жили себе спокойно и понятия не имели, что их ждет. В общем, замечательное место, чтобы проверить мощь J-liv на практике. В 2010 году Вреденберг с коллегами отправились на Даси-Бейсин и стали отлавливать всех лягушек, которые им повстречались. На коже одной особи они обнаружили J-liv и вырастили обильные культуры этих бактерий. Затем они окунули часть пойманных лягушек в приготовленный бактериальный бульон, а всех остальных оставили в емкостях с обычной водой из пруда. Спустя несколько часов все лягушки были отпущены на волю. На волю случая и на растерзание грибку.

«Результаты нас просто потрясли!» – восторженно заявляет Вреденберг. Как и предполагалось, летом пришел Bd. Он обычным способом расправился с лягушками, побывавшими в прудовой воде: десятки спор вскоре превратились в тысячи, и каждая лягушка попрощалась со своей лягушачьей жизнью. А вот у животных, которых окунули в раствор J-liv, споры не только вскоре переставали накапливаться, но и зачастую начинали выводиться из организма. Год спустя в живых осталось около 39 % особей с J-liv, а вот все остальные погибли. Испытание сочли успешным. С помощью микроба ученые сумели защитить популяцию лягушек в природных условиях. J-liv начала считаться пробиотиком – обычно так называют йогурты и всякие пищевые добавки, но на самом деле это любой микроорганизм, способный улучшить состояние здоровья хозяина.

Однако не станут же защитники природы ловить и прививать каждую амфибию, которой угрожает Bd, – для этого придется вообще всех отлавливать. Вместо этого Харрис планирует обработать пробиотиками почву, чтобы каждая лягушка и саламандра получила дозу J-liv, просто пробегая мимо. А находящихся под угрозой исчезновения лягушек, размножающихся в неволе, можно будет прививать в лаборатории, а потом отпускать. «Возможностей много, – говорит Вреденберг, – но наша бактерия все-таки не палочка-выручалочка. Перед нами стоит сложная задача, вряд ли получится решить ее лишь с помощью бактерии». И действительно, Мэттью Бекер, учившийся когда-то у Харриса, выяснил, что с панамскими жабами Atelopus zeteki, содержащимися в неволе, такой подход вообще не работает. Этот вид – сущий призрак со шмелиной окраской: прелестное желто-черное создание, истребленное в природе грибком Bd. В наши дни эти ателопы обитают лишь в зоопарках и аквариумах. Пока Bd терроризирует их естественную среду обитания, выпускать их на волю нельзя. Несмотря на весь свой потенциал, J-liv не поможет решить проблему[353].

Впрочем, этого следовало ожидать. Мы уже знаем, что даже у родственных видов животных микробиом может быть совершенно разный. Нет причин полагать, что бактерия, населяющая один вид животных, захочет жить и с другим или что мы когда-нибудь откроем универсальный пробиотик, способный защитить всех земноводных. J-liv обитает на коже саламандр и лягушек США, но в Панаме ее никогда не было, и с ателопами она ни разу в ходе эволюции не пересекалась. Основываясь на имеющемся опыте, можно сказать одно: пытаться намазать американского микроба на панамскую жабу глупо и попахивает империализмом. Тем не менее Бекер не стал отчаиваться и отправился на поиски подходящего пробиотика в Панаму. Он исследовал кожные микробиомы ближайших родичей A. zeteki и обнаружил там несколько местных видов, не позволяющих Bd расти, по крайней мере в чашках Петри. Увы, заселять организмы A. zeteki эти виды тоже отказались, да и в природных условиях они с Bd не справляются. Один лучик надежды все же был: пять особей A. zeteki, пойманных Бекером, нежданно-негаданно оказались от природы устойчивы к Bd. Микробы у них на коже отличались от микробов погибших лягушек, так что сейчас Бекер пытается выяснить, какие именно бактерии в их сообществах обладают защитными свойствами. Харрис проводит похожее исследование в Мадагаскаре, рае земноводных – Bd появился там совсем недавно. Он ищет местных бактерий, препятствующих росту Bd и при этом способных жить на коже животных, если их добавляют вручную. Ни создавать новые симбиозы, ни перемещать бактерий из одной части света в другую Бекер и Харрис не собираются. «Мы просто хотим распространить бактерий, которые и так уже тут», – объясняет Харрис.

Даже если они найдут подходящих кандидатов, нужно будет еще придумать, как их заставить поселиться на лягушках. Возможно, на этот раз купания будет недостаточно. Не исключено, что придется подобрать нужное время: когда головастик превращается в лягушку, его организм полностью лишается микробов, словно лес при пожаре, – так появляется пригодная для заселения пустошь. В этот период животным больше всего угрожает Bd, но, возможно, именно этот момент идеально подходит для добавления пробиотиков. Вероятно, микробам-чужакам будет проще присоединиться к формирующемуся сообществу, в котором царит первозданный хаос, чем к уже сформированному и устойчивому. Остальные детали, наверное, тоже важны. Взять, например, микробов, что уже обитают на коже земноводных разных видов: примут ли они новичков в микробиом или сразу выгонят? А иммунная система хозяина: позволит ли она расширенному сообществу остаться на коже или же займется его корректировкой? Оказывается, мелочи все-таки имеют значение[354]. Порой в них заключается разница между успехом и провалом, сохранением вида или его исчезновением. И в кишечнике человека они так же важны, как и на коже лягушки.

Слово «пробиотик» означает «для жизни». И по этимологии, и по значению это полная противоположность антибиотикам. Антибиотики нужны для того, чтобы избавляться от микробов, а пробиотики – для того, чтобы их получать. В начале XX века Илья Мечников стал одним из первых ученых, занявшихся продвижением в массы этой идеи. На протяжении нескольких десятков лет он регулярно пил сквашенное молоко, пытаясь таким