Население земли
Кто населяет эту микровселенную? Из всего многообразия я бы остановил пытливый взгляд и ум на актинобактериях. Это тип грамм-положительных бактерий, которые включают и наземные и водные виды. Интересны они нам не только тем, что их большинство, но и потому, что вносят свой непосредственный вклад в наше процветание и экономическое благополучие. Чего про каждый род бактерий сказать нельзя.
Благополучный рост большинства растений обязан способности актинобактерий разлагать органические вещества в питательный субстрат, а значит, и сельское хозяйство, и хвойные леса, и тропические джунгли – всё держится на могучих плечах этого микроатланта. И если мы сравниваем реальную картину возникновения жизни со скандинавской мифологией, то суша, возникшая из мяса/плоти великана Имира, в реальности появилась при помощи этих небольших ребят. Ведь именно актинобактерии способны создать из сложных белковых молекул, да и почти из любой органической формы, набор питательных веществ, где жизнь сможет снова начать процветать. Конечно, эта роль принадлежит им не единолично, в процессе участвуют и другие бактерии. Но актинобактерии занимают свою нишу в этом огромном круговороте. И если, например, царство грибов выполняет схожие задачи, то разница в размерах между ними практически исключает конкуренцию. Более того, актинобактерии включают в себя интереснейшие роды и виды бактерий, уникальные по своему воздействию на окружающий мир.
К примеру, Актиномицеты, как отряд, похожи на грибы, так как они собираются в обширные колонии, выращивая своеобразные мицелии. А род бактерий Франкиа связывают молекулы азота с помощью фермента нитрогеназы в аммиак, существуя в тесном симбиозе с актиноризными растениями (те, которые подходят для этого симбиоза). Не обращайте внимания на сложные названия. На самом деле, это те самые нитчатые грибоподобные узелки, формирующиеся, например, на корнях бобовых (слева). Большинство штаммов Frankia специфичны для разных видов растений. Эти бактерии могут обеспечить большую часть, если не все, потребностей растения-хозяина в азоте. В результате актиноризные растения способны колонизировать и процветать на почвах с низким содержанием питательных веществ. Но, если Франкиа образует клубни на горохе, то, например, Mycobacterium из того же рода актинобактерий могут сформировать клубни в наших легких – вот и Mycobactérium tuberculósis (справа). И все эти живые существа постоянно меняются, борются друг с другом за более теплые и сытные места миллионы лет. Тогда давно, миллиарды лет назад, на Земле не было ещё ни одного многоклеточного живого существа, но уже были антибиотики – как оружие бактерий в борьбе друг с другом.
Еще один яркий пример – один из крупнейших родов актинобактерий, Streptomyces. Именно они – источник многих антибиотиков, которыми мы пользуемся сейчас. А кто они? И почему именно они? Самое интересное, вы их прекрасно знаете, хотя бы по запаху. Streptomyces являются самым крупным родом из Actinobacteria семейства Streptomycetaceae. Их достаточно много, более 500 видов. Как и другие актинобактерии, стрептомицеты грамположительные. Живут они преимущественно в почве и гниющей растительности, большинство из них производят споры и вместе с этим источают совершенно особенный, «землистый» запах.
Получается, тот самый запах почвы, который мы так хорошо знаем, и есть прямой продукт их деятельности. Вспомните, как пахнет кусок влажного чернозема (или любого другого субстрата) – этот землистый запах вы совершенно точно знаете, если хоть раз в жизни брали в руки лопату. Именно этот аромат выдает наличие стрептомицет. А ещё ими пахнет мясо карпа или сома, ими пахнет лес после дождя, болото, вскопанные и политые грядки. Откуда же этот запах? Всё дело в геосмине (геосмин, секвистерпен класса тирпенов, или, проще говоря, один из углеводородов, производимый жизнью на нашей земле). И у людей на него действительно заточен нюх. То есть именно наши носы чувствуют его особенно хорошо, так вышло эволюционно. И именно с этим запахом стрептомицетов связано множество наших надежд – они производят более двух третей клинически полезных антибиотиков, таких как неомицин, ципемицин, гриземицин, ботромицины или хлорамфеникол. Само название антибиотика «стрептомицин» – непосредственная отсылка к этому роду бактерий Streptomyces. Это редко встречающиеся патогены, хотя иногда инфекции у людей, такие как мицетома, могут быть вызваны S. somaliensis и S. sudanensis., а иногда и у растений – патогенными S. caviscabies, S. acidiscabies, S. turgidiscabies и S. scabies.
Тут я должен напомнить, что в книге речь идет не про историю антибиотиков, а про историю медицины. Какая же медицина может быть у одноклеточных бактерий, пусть и чрезвычайно полезных для нашего вида, но всё-таки бактерий? Хорошо, давайте разберемся, что тогда медицина? «Ars medicina», ни много ни мало, это «искусство исцелять». Возможно, мэтры науки скептически посмотрят на столь короткую версию определения. Ведь в классическом понимании медицина – это наука. То есть система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни, предотвращение и лечение болезней, облегчение страданий. Но систематизация научных знаний – удел современных ученых, а попыткам лечения и облегчения страданий очень много лет.
Возможно, в неэллинской античности какой-нибудь лекарь давал травы пастуху, и они помогали, но у нас просто не сохранилось записей, а традиция лечения была устной и несистемной. Разве это не медицина? Разве палеолитический человек, с энтузиазмом трепанировавший череп своего палеолитического друга, без единого намека на системный научный подход, не творил медицину? Безусловно, назвать его медиком или доктором сложно, и абсолютно так же спорен и результат всех этих действий. Прежде, чем человечество осознает и систематизирует знания о жизни, здоровье и лечении, тысячи, если не миллионы, таких нелепых попыток целительства испытают на себе многие поколения. Но без попыток не было бы и системы. Не было бы эмпатии у нашего вида, не было бы концепции группового выживания, не было бы межвидовой конкуренции. Откуда, в таком случае, начинается история первой попытки одного живого существа вылечить другое или помочь ему?
