Эд Йонг - Как микробы управляют нами. Тайные властители жизни на Земле

Многие, но не все. Создание аминокислот – задача не из легких, и в нее входит прогон начальных составляющих через серию химических реакций, каждую из которых ускоряют разные ферменты. Представьте себе конвейер на автомобильном заводе, проходящий через несколько устройств. Одно устанавливает сиденья, другое – раму, третье ставит колеса. В конце с конвейера сходит готовая машина. Биохимические конвейеры по производству аминокислот работают примерно так же, но ни тля, ни Buchnera не способны сами создать все необходимые ферменты. Им приходится работать вместе, чтобы построить конвейер, идущий по обоим заводам сразу, один из которых находится в другом. Только вместе они способны прожить на одном флоэмном соке [280].

Связь между питанием соком растений и дополняющими симбионтами подчеркивают те полужесткокрылые, что утратили и то и другое. Некоторые виды поедают клетки растений целиком, а раз аминокислот с питанием в их организм теперь поступает достаточно, то и от симбионтов они избавились. В их отношениях нет места ностальгии и сентиментальности. Жесткие условия естественного отбора диктуют, что если партнер больше не нужен, то он изгоняется. К генам это тоже относится – потому-то полужесткокрылые изначально и оказались в таком опасном положении в плане питания. Они – животные, а все животные происходят от одноклеточных хищников, поедающих все вокруг. Пища обеспечивала их большей частью необходимых питательных веществ, так что они утратили гены, необходимые для их создания. Нас – тлей, панголинов, людей и всех остальных – это наследие обременяет до сих пор. Никто из нас не умеет создавать десять незаменимых аминокислот самостоятельно, так что нам приходится получать их с пищей. А если мы решим соригинальничать и начнем питаться скудной пищей, например флоэмным соком, нам потребуется помощь.

И тут за дело берутся бактерии. Они не раз позволили полужесткокрылым пересечь границу, за которой находится все царство животных, и начать питаться тем, что почти никто не ест [281]. Когда сушу заселили растения, вместе с ними появились и питающиеся их соком букашки. Сейчас среди них насчитывается около 5000 видов тли, 1600 видов белокрылок, 3000 листоблошек, 8000 червецов, 2500 цикад, 3000 церкопоидов, 13 тысяч фулгороидов и больше 20 тысяч цикадок – и это лишь те, о которых мы уже знаем. Благодаря своим симбионтам полужесткокрылые стали настоящим воплощением успеха.

Полужесткокрылые – далеко не единственные животные с симбионтами, связанными с питанием. На таких микробов полагаются от 10 до 20 % насекомых – они обеспечивают насекомых витаминами, аминокислотами для создания белков и стеринами для создания гормонов [282]. Благодаря своим живым дополнениям животные имеют возможность прокормить себя даже неполноценной пищей, от сока растений до крови. Муравьи-древоточцы – разнообразная группа, состоящая где-то из тысячи видов, – являются переносчиками симбионта по имени Blochmannia , позволяющего им питаться в основном растительной пищей и господствовать в листве деревьев тропических лесов [283]. Миниатюрным вампирам, таким как вши и постельные клопы (наряду с животными, не относящимися к насекомым, например клещами и пиявками), для производства витаминов группы B, отсутствующих в их кровавых обедах, требуются бактерии.

Раз за разом бактерии и другие микробы позволяли животным превзойти свою животную сущность и пробиться во все уголки экологии, которые без них так и оставались бы недоступными; начать вести образ жизни, при котором иначе нельзя было бы выжить; питаться тем, что они не смогли бы переварить; добиться успеха, несмотря на собственную природу. А чтобы узнать о самых бескомпромиссных примерах такого взаимогарантированного успеха, мы отправимся в глубь океана, туда, где микробы дополняют своих хозяев до такой степени, что те могут питаться самой скудной пищей на свете – ничем.

В феврале 1977 года, за несколько месяцев до того, как «Тысячелетний сокол» улетел бороздить просторы открытого космоса, столь же отважный корабль под названием «Алвин» отправился исследовать подводный мир. И не просто корабль, а батискаф – достаточно большой, чтобы в нем поместилось трое исследователей, достаточно маленький, чтобы они даже потянуться не могли, и достаточно прочный, чтобы позволить им добраться до неслыханных глубин океана. Он опустился под воду в 400 километрах к северу от Галапагосских островов – там, где две литосферные плиты отдаляются друг от друга, словно разошедшиеся любовники. Из-за их расставания в земной коре появился рифт, а значит, не исключено, что там можно было найти первые гидротермальные источники, – считалось, что дно океана изрыгает в этих местах перегретую в результате вулканической деятельности воду.