Она смеётся, как мать. Могущество и причуды наследственности

Свечение может показаться не очень разумной идеей, если вы маленькая рыбка, плавающая в полном хищников море. Однако фонареглаз умеет использовать его и для бегства от врагов. Чтобы улизнуть, он сначала резко устремляется вперед, так что светящиеся органы прочерчивают прямую линию в воде, а потом вдруг прячет светящиеся органы в специальные кармашки на голове. Рыба внезапно для врага становится невидимой и незаметно отклоняется от линии, вдоль которой плыла, – а хищнику остается двигаться туда, где уже никого нет.

С помощью таких приемов светящиеся органы помогают рыбам прожить достаточно долго, чтобы размножиться. Самцы выбрасывают сперматозоиды в воду, чтобы оплодотворить женские яйцеклетки (икринки), которые после этого развиваются сначала в мальков, а затем и во взрослых рыб. Подобное порождает подобное – это столь же верно для фонареглаза, сколь и для любого другого животного. У каждого нового поколения образуются плавники, глаза, челюсти и жабры в точности так, как это было у их предков. И светящиеся органы – не исключение.

В 1971 г. двое ученых – Ята Ханэда из Городского музея Йокосуки и Фредерик Цудзи из Питтсбургского университета – отправились к островам Банда, чтобы исследовать эту интересную рыбу. По вечерам они отплывали от берега на каноэ. Затем они гасили на лодке все огни и высматривали в воде светящихся рыб. Выловив нескольких особей сетью, Ханэда и Цудзи поместили их в банки с морской водой, а затем препарировали светящиеся органы. Даже после извлечения те не гасли. (Как раз потому, что эти органы могут светиться часами, местные рыбаки используют их в качестве приманки, нацепляя на крючок.)

Ханэда и Цудзи исследовали светящиеся органы под микроскопом, чтобы понять, как они работают. Может быть, рыба производит свет подобно светлячкам? У тех в ДНК есть ген, отвечающий за синтез белка люциферина. Насекомые накапливают этот белок в клетках брюшка. Когда они хотят послать сигнал своим собратьям-светлячкам, то с помощью других белков изменяют люциферин так, что тот начинает светиться. Светлячки наследуют ген, отвечающий за синтез люциферина, от своих родителей – вместе с остальными генами.

Но исследователи выяснили, что у фонареглаза нет генов для свечения. Светящиеся клетки в их органах не принадлежали самой рыбе. То были клетки бактерий.

Однако не простых бактерий. У всех фонареглазов в светящихся органах обитали микробы одного и того же штамма Candidatus Photodesmus blepharus. И если вам надо найти Candidatus Photodesmus blepharus, то единственный вид на земле, у которого вы можете их обнаружить, – это обыкновенный малый фонареглаз.

В тех же водах около островов Банда обитает похожий вид рыб – большой фонареглаз, у которого тоже есть светящийся орган с бактериями. Но с другими. Каждый вид фонареглазов получает по наследству собственного чрезвычайно редкого микробного партнера.

__________

Все виды растений и животных, и мы в том числе, буквально пропитаны бактериями. По некоторым оценкам, в каждом человеке содержится около 37 трлн человеческих клеток и примерно такое же количество бактерий[901]

. Нашу бактериальную часть легко вообще не заметить, потому что человеческие клетки в сотни раз крупнее клеток микробов. Но ее не стоит игнорировать. У нас внутри живут тысячи видов микроорганизмов, каждый из которых несет тысячи собственных генов, совсем не похожих на наши. И в этом смысле мы не отличаемся от других животных – какого-нибудь португальского кораблика, пустынного скорпиона или морского слона[902]. И даже не сильно отличаемся от ясенелистного клена или крокуса.

Лучше всего мы знаем тех бактерий, которые вызывают заболевания, едят нашу кожу и свирепствуют в наших кишках. Между тем даже в обладателе самого замечательного здоровья полным-полно постоянных жильцов. Некоторые безвредно цепляются к своим хозяевам, захватывая молекулы отходов. Другие выполняют задачи, от которых зависит выживание их хозяев. Если у фонареглаза не будет бактерий, то не станет и фонареглаза. Еще целый ряд микробов выполняет задачи менее заметные, но не менее важные. Они вырабатывают витамины, обучают иммунную систему «уравновешенности», формируют живой барьер на пути опасных патогенов. Это сообщество бактерий называется «микробиом», и оно размывает любые представления о том, что значит быть отдельным организмом. Если бы мы стали по-настоящему отдельными, без микробиома, мы бы заболели и, вероятно, умерли.