С нами или без нас: Естественная история будущего

Сегодня нам известно, что прародителями термитов являются древние тараканы. Предположительно термиты пошли своим эволюционным путем после того, как один из видов древних тараканов стал жить в поваленных деревьях. Первые термиты обитали и кормились в древесных стволах. Это удавалось им в том числе благодаря особым одноклеточным организмам – их называют простейшими или протистами, – живущим у них в кишечнике. Простейшие перерабатывают ту часть пищи, которую сами термиты переварить не могут, а затем, по-прежнему оставаясь внутри термитов, выделяют вещества, которые насекомые способны легко усвоить.

С точки зрения микроорганизмов (как простейших, так и других, например бактерий) термиты предоставляют им жилье, транспорт и немножко готовой еды в придачу. Они – энтомологическая помесь фургончика с фастфудом и гостиницы с завтраками. Термиты переносят микробов с места на место и бесперебойно обеспечивают их заранее пережеванной пищей. При этом самим термитам микробы просто необходимы: без них эти насекомые не могут есть древесину и обречены погибнуть от голода. А изначально без полезных микробов они остались бы всего лишь тараканами, живущими большими семьями. Все это означает, что термитам необходим надежный способ обзаводиться нужными микробами.

Когда выяснилось, что термитам требуются определенные микробы, исследователи заинтересовались, откуда новорожденный термит их берет. Ответить на этот вопрос сложнее, чем кажется, поскольку термиты рождаются не единожды. Сначала термит вылупляется из яйца, которое откладывает царица, а затем растет посредством линьки. Наружный скелет термита мутнеет, потом становится прозрачным, расходится по швам, и тогда термит выползает на свободу из своей старой «шкуры». Насекомые линяют вновь и вновь, но итогом этой линьки оказывается не превращение, скажем, гусеницы в бабочку, а получение из маленького термита особи покрупнее. Всякая линька – это перерождение. Сложность с линьками-перерождениями заключается в том, что перед каждой из них термит прощается со своими микробами, а после линьки ему приходится обзаводиться ими заново.

Как же термиты справляются с многократной утратой живых организмов, необходимых для нормальной ежедневной деятельности и в совокупности представляющих нечто вроде экосистемы в миниатюре? Термиты делятся ими друг с другом: те, у кого есть микробы, передают некоторую их часть тем, у кого их нет, скармливая последним жидкости из толстого кишечника (особые, обогащенные микробами фекальные субстанции). В маленьких колониях этим специальным снабжением занимаются исключительно царь и царица. Проктодеальная (от латинских слов procto – «анус» и odeal – «рот») кормежка внешне выглядит отвратительно. Но этот ритуал поддерживает сообщества термитов и возвращает им способность переваривать пищу. Подобный способ кормления есть слегка усложненная версия того, что эволюционные биологи называют «вертикальным наследованием». Термиты наследуют гены вертикально, получая их от родителей и передавая потомкам. Противоположностью его выступает горизонтальное наследование, при котором животные приобретают микробы (или гены – но сейчас речь не о них) не от собственных родственников, а из окружающей среды или от посторонних индивидов. Принято считать, что именно способность и потребность заниматься передачей микробов сыграли важную роль в том, что термиты, в отличие от тараканов, сделались социальными насекомыми. Даже под конец жизни термиту необходимо быть с другими сородичами, чтобы вновь и вновь обзаводиться микробами. По этой причине термиты всегда нуждались в больших группах, расширенных семьях, колониях, царствах. Однако, несмотря на четкое понимание, что и сами термиты, и их общественная структура зависят от особых микробов, специалисты долго отмахивались от идеи, что и для людей верно что-то подобное.

Мы склонны отмахиваться от нашей зависимости от микробов, но это ошибка. Наше выживание зависит от микробов не в большей и не в меньшей степени, чем у термитов. Микробы нужны нам для развития иммунной системы, переваривания пищи, получения определенных витаминов, а также защиты от паразитов. В нашем теле микробных клеток больше, чем собственно человеческих. Загадка в том, как мы, люди, – да и любые другие приматы – обзаводимся своими микробами.