Паразит подобно умному гангстеру не хочет никого убивать — ему надо только получать свою долю, а взамен он даже готов предоставлять некоторые услуги. Он часто манипулирует носителем, но также может и защитить его от врагов. Почему паразиты — не абсолютное зло, а отдельный мир и необходимая часть природы, которую стоит оберегать, нам объяснила Мария Орлова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Тюменского государственного университета.
— Какие паразиты могут быть во мне прямо сейчас и какие точно есть?
— Вы, скорее всего, принадлежите к тем 2,5 млрд людей, у которых паразитов (в узком смысле — червей) нет. Они есть у остальных 4,5 млрд, проживающих прежде всего в тропических странах.То, что у многих людей нет паразитов, становится проблемой.
Первым эту идею высказал эпидемиолог Дэвид Страчан. Согласно его гигиенической гипотезе, иммунная система, которая не взаимодействует с паразитами, не формируется должным образом. В итоге у человека возрастает количество аутоиммунных патологий — заболеваний, при которых эта система начинает реагировать на ткани собственного организма как на чужеродные объекты.
Замечено, что те народы, для которых кишечные паразиты — нормальное явление, практически не страдают болезнью Крона (это аутоиммунная патология). Пока причинно-следственная связь не доказана, но этот вопрос изучается.
— Разве в моей коже лица нет клещей?
— Есть — так называемые угревые клещи, они присутствуют на коже любого человека. Но чаще всего внешне они себя никак не проявляют, да и вреда не наносят. Разумеется, если у этих клещей не получается выстроить нормальные отношения с иммунитетом, внешне они проявляют себя через прыщи, но это происходит довольно редко.
Вопрос именно в том, как провести грань между паразитизмом, симбиозом, мутуализмом и другими видами взаимоотношений. Симбионт — это сожитель; то есть паразит, строго говоря, — тоже симбионт. Мутуалист — это взаимовыгодный сожитель. Но когда сожитель не просто живет рядом, а и вредить начинает? К сожалению, до сих пор это не всегда ясно.
Вообще не понятно, что считать вредом и как его оценивать. То, что внешне кажется нам негативным влиянием, вполне может внезапно оказаться позитивным.Поэтому ученые, когда описывают паразитов, особенно микроорганизменного уровня, чаще используют термин «условно патогенные» — это организмы, которые могут наносить вред, но пока этим не занимаются.
— А есть паразиты, которые воспринимаются как чистое зло?
— Внешне всё может выглядеть именно так — для конкретной особи. Например, лежит мертвый заяц — разворачиваешь ухо, а там, как бусины, висят напившиеся клещи. Животное погибло от того, что его одновременно атаковало очень много паразитов. Смотреть на это страшно.
Но надо понимать, что природа исходит из интересов популяции и вида, а не конкретной особи. Паразит — это один из факторов естественного отбора.
Значит, удаление из популяции конкретного зайца было для чего-то нужно.
— Но ведь мы слабых детей выхаживаем, даже если допускаем, что природе было нужно, чтобы они родились слабыми и погибли. Так почему бы нам не выхаживать зайцев и не уничтожать клещей?
— Паразит не ориентирован на смерть хозяина. Она ему не выгодна. Смерть от паразита происходит в частных случаях. Безусловно, зайчика жалко, но, если его атаковало столько клещей, значит, у него были проблемы с иммунной системой, а если так, то он погиб бы и без клещей.
Задача паразита — не убить хозяина, а приспособиться к нему. Это одно из базовых отличий паразита от хищника. И один из перспективных путей для паразита — превратиться в мутуалиста, то есть перейти к взаимовыгодному сотрудничеству со своим хозяином. Как я уже говорила, симбионт — это просто сожитель. Мутуалист — это тот, с кем можно жить, и жить хорошо. Эту схему успешно реализовали некоторые бактерии, кишечные, например. Значительная их часть начинала как паразиты.
Но к бактериям все уже привыкли. Есть более занимательные случаи.
Как-то в Южной Америке проводили исследование, в ходе которого выяснилось, что женщины, зараженные круглыми червями аскаридами, в среднем имеют на два ребенка больше. Почему?
Строго говоря, плод — тоже паразит. Он наполовину чужеродный, половина его ДНК неродная, и иммунитет, по логике, должен от него избавиться. Разумеется, внутри материнского организма есть механизмы, которые это предотвращают. Но иногда выкидыш всё же происходит.
Когда же в организме матери присутствуют аскариды, иммунитет в первую очередь занимается ими и не атакует плод. Гельминты ведь тоже чужеродные. Соответственно, выкидышей меньше. Вообще, паразиту выгодно, чтобы хозяин размножался, потому что так он может заразить и потомство.
Надо сказать, что в последнее время всё чаще появляются новости об успехах гельминтотерапии при лечении аутоиммунных патологий. Пока этот метод на полулегальном уровне, но всё же.
Хотя у паразитотерапии глубокие корни — пытаться лечиться, заражая себя паразитами, люди начали достаточно давно. Например, в XIX веке подобным образом боролись с сифилисом. Возбудитель сифилиса — бактерия трепонема — погибает при 40 градусах. А температура под сорок подскакивает, когда человек болеет малярией. Благодаря Колумбу, который привез из Америки кору хинного дерева, малярийную лихорадку уже умели держать под контролем. Поэтому, чтобы избавить человека от сифилиса, его заражали малярией: он должен был провести некоторое время в лихорадке, чтобы погибли трепонемы, затем температуру сбивали хинином. Способ варварский, конечно: каждый третий больной погибал. Но смерть от сифилиса была еще страшнее.
— Один из самых распиаренных паразитов — токсоплазма, которая может вызвать у нас любовь к кошкам. Почему, как это работает?
— Токсоплазма — это вообще нечто потрясающее. Паразитирует практически на любом млекопитающем, не делает исключения ни для кого. Недавно ее обнаружили у тюленей. Это паразит нервной системы, который очень любит манипулировать хозяином, а хозяев у него несколько.
Сначала токсоплазма заражает грызуна, и ее задача — сделать грызуна доступным основному хозяину — кошачьим. Для этого кошка должна стать привлекательной в глазах ее будущей жертвы. И токсоплазма вызывает такие изменения в мозге, что мыши начинает нравиться запах кошачьей мочи, она к этому запаху стремится. В итоге кошка ее съедает.
Это касается и приматов. Но если в природе примат, зараженный токсоплазмой, шел к леопарду, леопард его съедал и токсоплазма ликовала, то в цивилизованном мире это так не работает. Человек, проконтактировав с мочой больной кошки, заболевает, но домашняя кошка его съесть не в силах.
— Может, Хемингуэй болел токсоплазмозом, раз он рвался на львов охотиться?
— Если так, он должен был бы приехать и позволить себя съесть. Но какое-то стремление к неоправданному риску у людей, больных токсоплазмозом, наблюдается.В старой литературе можно встретить советы патологоанатомов, они просят студентов брать у погибших в автокатастрофе, особенно у разбившихся на мотоцикле, анализ на токсоплазмоз — и почти всегда токсоплазму в крови находят. Почему так — вопрос долгое время оставался открытым.
Сегодня известно, что токсоплазма, долгое время находящаяся в организме, провоцирует такие болезни, как шизофрения и биполярное расстройство.
Также есть данные, что мужчины, зараженные токсоплазмозом, становятся более агрессивными, а женщины — более покладистыми и спокойными.
— И это рядовой анализ? Каждый может провериться на токсоплазмоз?
— Да. Более того, для беременных он обязателен, потому что паразит, проникая в нервную трубку плода, вызывает серьезные нарушения — беременность замирает, плод погибает. Так что мойте руки после того, как почистите кошачий лоток.
— А почему токсоплазме так комфортно именно в кошачьих?
— Это вопрос иммунного взаимодействия. Пазл так сложился. Иммунная система кошачьих не изгнала этого паразита, а она может, если захочет. В итоге они притерлись друг к другу. Этот процесс называется коэволюция. Вероятно, у остальных хозяев этот процесс не пошел — от паразита они избавились.
— Хорошо, токсоплазма может заставить мышь заинтересоваться кошачей мочой, человека — купить байк. А может какой-нибудь паразит настроить меня на любовь к работе и деньгам, чтобы мы с ним жили дольше и комфортнее? Он ведь должен обо мне как о хозяине заботиться.
— Слушайте, это идеальный паразит! Думаю, со временем у человека такие появятся. Хотя токсоплазма отчасти это уже делает. Замечено, что люди, зараженные ею, испытывают страстное желание запустить свой бизнес. Причинность не доказана, но корреляция есть.
— А вот гриб кордицепс однобокий зомбирует муравьев: те прикрепляются к листу и умирают, сам же гриб прорастает сквозь них. Могут ли паразиты так сильно прокачаться, что и нас с вами какие-нибудь грибы будут зомбировать, а потом — прорастать сквозь наши тела, пока мы висим на своих балконах?
— Мы все уже чем-то в какой-то степени зомбированы. Есть чудесная книга «Твой второй мозг — кишечник», в которой сказано, что кишечные бактерии нами манипулируют ой-ой-ой как. Правда, мы не считаем их паразитами, мы считаем их мутуалистами, но тем не менее.
По мелочи все наши симбионты нами манипулируют.
Строго говоря, само понятие «организм» ученые предлагают считать устаревшим. Более актуален термин «расширенный фенотип» — это организм со всеми его симбионтами, некий комплекс.
Разумеется, бывают организмы без симбионтов, их выращивают в лабораториях, и называются такие организмы гнотобионтами. Они всегда чистенькие. Но жить могут только в лаборатории.
Такими чистыми, как гнотобионты, мы никогда не будем, потому что мы обитаем в открытой среде. У нас есть внутренние симбионты и внешние. И наша задача — научиться с ними жить.
Но прорастать сквозь нас паразиты не будут, мы по-другому устроены. Паразиту свойственно убивать промежуточного хозяина. Есть трематода, которая заставляет муравья залезть на травинку, замереть и ждать, чтобы его съел основной хозяин — травоядный млекопитающий.
А человеку сложно быть промежуточным хозяином, потому что не так много хищников, которые на него охотятся. Токсоплазма — практически исключение. Так что человеку не грозит, что через него прорастет гриб. Нами просто продолжат манипулировать.
— Но как у паразитов получается нами манипулировать? И как паразиты управляют поведением муравья, чтобы тот вышел на тропинку, лег там и умер?
— Это не так сложно. Есть такой паразит — ришта, когда-то очень широко распространенный в тропиках и субтропиках. Ришта попадает в организм человека через воду, спустя время ей нужно выйти наружу и войти снова в воду. Поэтому ришта вызывает ощущение жара в конечностях — воздействует на рецепторы. Человек бежит к воде, засовывает туда ноги, и она благополучно выходит.
Вероятно, первоначально она выходила из кожи, когда человек просто купался. Понятно, что в жарком климате люди в принципе много купаются. И особи, выделяющие вещество, которое дополнительно вызывало у человека ощущение жара, избирательно выживали. Обычный естественный отбор. И это трансформировалось в то, что сейчас ришта обязательно вызывает ощущение жара в конечностях.Таким образом свои навыки развивают большинство паразитов. И с грибом, трематодой и муравьем была примерно такая же история.
— Когда вы говорили про токсоплазму, вы упомянули про коэволюцию. Получается, паразиты помогают эволюционировать?
— Безусловно, вечная борьба паразита с хозяином существенно двигает эволюцию. Паразиты в значительной степени обеспечивают биоразнообразие и управляют репродуктивным потенциалом.
Аскариды делают хозяина более плодовитым, другие паразиты, наоборот, своего хозяина кастрируют.
Некоторые ракообразные, саккулина например, уничтожают половую систему хозяина, заменяя ее собственной, и хозяин ухаживает за потомством паразита, думая, что это его потомство.
Такая схема не дает популяции хозяев расти.
А некоторые паразиты своего хозяина охраняют. Делают они это в силу своих возможностей: уничтожают новый вид с аналогичными экологическими требованиями, который появился на данной территории и начал конкурировать. Условно, в лесу обитают определенные олени, у них есть свои паразиты, однажды в этот лес люди завозят других оленей, чтобы увеличить биоразнообразие, и тут начинается битва паразитов.
Паразит для нового хозяина всегда более патогенен, чем для старого, поскольку иммунные взаимоотношения у них еще не установлены. И в итоге победят либо местные животные, либо вселенцы со своими созахватчиками-паразитами. Это очень долго не учитывали специалисты по дикой природе, которые пытались интродуцировать виды и внезапно терпели необъяснимые (на тот момент) неудачи.
Созахватчики играли важную роль и в истории человечества. Сифилис, судя по всему, пришел в Европу из Америки. А европейцы, наоборот, привезли в Новый Свет оспу, отчего индейцы начали массово умирать. Вот, пожалуйста, созахватчики в деле.
— Поддержу разговор про созахватчиков. У Свифта есть стишок «Кот Базилио Леопольдович». Он коротенький: «Нам микроскоп открыл, что на блохе / Сидит блоху кусающая блошка; / На блошке той — блошинка-крошка, / Но и в нее впивается сердито / Блошиночка, и так ad infinitum». В стихотворении описано явление сверхпаразитизма. Не могли бы вы пояснить, как так случилось, что у некоторых паразитов есть свои паразиты? Как можно быть настолько ленивым, чтобы быть паразитом паразита?
— Таких паразитов имеют только избранные. Во-первых, членистоногие. Членистоногие часто бывают паразитами, но и часто становятся хозяевами других паразитов — грибов. Грибы членистоногих очень любят, потому что у тех в покровах содержится хитин, и хитин есть у грибов. Как вы понимаете, чужой хитин поглощать очень удобно.
И вот, например, кровососущие мухи летучих мышей таскают на себе споры грибов, и эти грибы время от времени на них прорастают, чему влажный микроклимат пещер весьма способствует.
Считается, что паразитов выше второго порядка практически не бывает, да и второй порядок — уже крайне редкое явление. Но это только у многоклеточных.
Чтобы вы понимали, цепочка такая: хозяин, паразит, гиперпаразит первого порядка, и если на нем еще паразит — то гиперпаразит второго порядка. А вот у вирусов всё иначе. Вирусы — в принципе полностью паразитическая группа, у них своего метаболизма нет, весь хозяйский, поэтому у них вполне возможен гиперпаразитизм и второго, и даже третьего порядка. Например, акантамеба — амеба, которая иногда заводится в жидкости для контактных линз, паразитирует на людях, на ней — вирус первого порядка, на нем — вирус второго порядка, а на нем — паразитическая субстанция — мобильные генетические элементы. В общем, да, всё как в стишке Свифта.
— Если я пренебрегу тестами и решу родить ребенка, когда во мне есть паразиты, я их тоже передам? Если да, то есть ли вероятность, что этих паразитов мне передала моя прабабка?
— Это так и происходит, причем очень успешно. Вообще, для высших позвоночных есть закономерность: чем выше уровень половых гормонов — тем ниже иммунный статус. А во время беременности уровень этих гормонов возрастает, поэтому беременную самку часто атакуют внешние паразиты: клещи, вши, блохи, при этом к некоторым паразитам она, наоборот, становится резистентной. Кстати, по этой же причине доминантные самцы тоже зачастую более блохасты, чем обычные — высокий уровень тестостерона подавляет иммунитет.
Но вернемся к самкам.
Когда самка беременна, ее жизненный цикл и жизненный цикл паразита часто синхронизируются, и в итоге паразит тоже беременеет.
Так он захватывает новую территорию — появляется детеныш, и для него уже готовы новые паразиты.
Так что беременные, лактирующие самки и новорожденные — это у многих видов категории высоко зараженные. И иногда можно наблюдать то, что ученые называют половой сегрегацией — самцы в этот период держатся отдельно, чтобы самим не заразиться. По крайней мере, есть такая версия. В реальности мы видим, например, у летучих мышей, что в это время самки формируют так называемую выводковую колонию, и вот они там сидят, клещами и блохами покрытые, а чистенькие самцы на них только смотрят. Издалека.
— Еще и с паразитами синхрон. Я только про синхронизацию месячных слышала.
— Это очень распространенное явление. Паразитам удобно в это время плодиться, потому что, во-первых, иммунная система хозяина задавлена высоким уровнем гормонов, во-вторых, у половых гормонов, стероидов, довольно несложный процесс превращения. Паразит, потребляя стероиды с кровью, быстро метаболизирует их в свои собственные — и тут же беременеет, производит на свет потомство, а оно успешно проходит метаморфоз во взрослую особь.
А про династию паразитов мы можем говорить, если у вида есть специфические паразиты, кругложизненные. Если они передаются от родителей к детям, значит, их эволюционная история развивалась параллельно. И если мы построим эволюционное древо данного паразита, оно будет отражать эволюцию хозяина.
Филогения паразита очень часто помогает достроить какие-то звенья филогении хозяина или хотя бы прикинуть какие-то мелкие факты, допустим, так можно установить миграционные процессы. Например, с помощью паразитов было установлено, что некоторые виды леммингов несколько раз пересекали Берингию и несколько раз заселяли Новый Свет.
— Если бы мы с вами нарисовали плакаты с фразой «равные права для паразитов» и вышли с ними на площадь, то что бы мы говорили журналистам, которые подходили бы к нам за комментарием?
— Прежде всего мы требовали бы права на изучение и охрану. У паразитов, как и у всех биологических объектов, есть право на то, чтобы их воспринимали как необходимую часть биосферы и оберегали ее.
По последним данным, среди всех организмов биосферы паразитических — половина, если не больше. Точнее мы пока сказать не можем, потому что многие группы паразитов пока крайне мало изучены. Но уже это демонстрирует, что паразиты — неотъемлемый компонент экосистемы, и наша задача — понять, в чем его необходимость. Хорошие новости в том, что в последнее время роль паразитов в экосистеме пересматривают. За рубежом этот процесс начался около 20 лет назад, в России мы занимаемся этим сейчас.
Полученные данные помогут нам лучше понять биологию хозяина и выяснить, кто здесь вообще паразит. Например, раньше считалось, что лишайник — это некая симбиотическая связь грибов и водорослей, а сейчас складывается впечатление, что гриб там паразитирует.
А если говорить про охрану паразитов, сейчас в Красных книгах можно найти только некоторых пиявок и вошь кистеухой свиньи. Последняя оказалась там, потому что сама свинья была вымирающим видом, в итоге ее специфическую вошь туда тоже занесли. Но хорошо, что это сделали.
Если вид-хозяин имеет низкую численность, то его специфичного паразита, для которого он является единственным хозяином, автоматически надо заносить в охраняемый список.
А иногда его надо заносить и раньше, потому что велика вероятность, что он уже вымер. Дело в том, что для поддержания численности паразита нужна некая минимальная численность хозяев. И когда она падает ниже этого предела, всё, паразит вымирает.
— Почему? Вот у нас две свиньи, у каждой несколько паразитов. Пусть себе размножаются на здоровье.
— Паразитам тоже нужно генетическое разнообразие. Если мы еще можем поддержать это генетическое разнообразие в популяции хозяина, то у паразитов просто не cумеем. А может случиться, что эти паразиты хозяевам необходимы.
У ученых есть такое правило: чем больше видов в сообществе, тем оно устойчивее. И мы никогда не думали о том, распространяется ли это правило на паразитов. А оно распространяется. Чем больше паразитов в сообществе, тем оно устойчивее.
— Какой у вас любимый паразит?
— Я люблю клещей рода спинтурникс, они обитают на крыльях летучих мышей и невероятно красивы. У них черепичная кутикула, на ней щитки различной формы — совершенно инопланетные создания! Смотришь на них и получаешь эстетическое удовольствие.
А если говорить про свойства, то больше всего мне интересны ринонисиды — это клещи, которые живут у птиц в легких. Дело в том, что это эктопаразиты, то есть внешние паразиты, которые перешли к эндопаразитизму. А для этого надо было исхитриться. В этом смысле они безусловные молодцы.
Вообще, паразитических членистоногих, особенно клещей, надо рассматривать как некую параллельную нам и примерно такую же разумную форму жизни. Она другая, но не менее разумная, чем мы, просто разумна по-своему. Мы приспособились жить за полярным кругом, а клещи — в легочных мешках, желудке и еще тысяче мест с агрессивной средой.
