Манифест бактерий
Большинство людей поминает бактерии только в ругательном контексте, пытаясь бороться с ними всеми доступными способами. Сможет ли человечество победить в этой войне или следует предпочесть более мудрые стратегии взаимодействия с этими организмами? Предлагаем вашему вниманию пять основных причин, по которым людям стоит относиться к бактериям с должным вниманием и уважением
Первая причина: бактерии старше
Если провести аналогию между всей историей Земли и одним календарным годом, то 4,5 млрд лет назад, когда возникла наша планета, соответствует 1 января, а настоящее время — полночи 31 декабря. Жизнь зародилась «зимой» или в самом начале «весны» 3,8 млрд лет назад с появлением бактерий, которые положили начало всем существам, живущим сегодня и когда-либо населявшим Землю. Вплоть до «осени» одноклеточные микроорганизмы оставались эксклюзивными носителями жизни, а первые многоклеточные животные и растения возникли только в «ноябре». Люди появились на этом празднике жизни вечером 31 декабря. По сравнению с бактериями мы даже еще не младенцы, а едва начавшие развиваться зародыши, поскольку возраст человечества составляет всего-навсего 30–50 тыс. лет.
Вторая причина: бактерий больше
Микроорганизмы составляют 80% земной биомассы, и все они заняты жизненно важными делами. Бактерии сформировали и продолжают формировать атмосферу и почву. Они освоили практически все возможные места обитания и являются ключевыми действующими элементами всех биогеохимических циклов планеты. Лишь в одной чайной ложке морской воды насчитывается до 5 млн бактерий и 50 млн вирусов. Бактерии размножаются в геометрической прогрессии, порождая несколько миллионов потомков за пару часов и около миллиарда в течение суток. При этом за время существования человека как вида прошло всего 10 тыс. поколений. Этот мир был, есть и навсегда останется миром микробов.
Третья причина: бактерии очень эффективно действуют сообща
В бактериальных сообществах наблюдается явление биологического альтруизма, когда одни особи жертвуют своей жизнью ради выживания других. И именно такие виды процветают, а их эгоистические конкуренты проигрывают в эволюционной гонке. Бактерии стремительно эволюционируют, делясь новоприобретенными признаками не только с «родственниками», но и «соседями» и даже случайными «прохожими» бактериального царства. Люди не способны на подобную горизонтальную передачу генетической информации, поэтому мы совершенствуемся очень медленно по сравнению с бактериями. Для распознавания видов у бактерий существует сигнальная система, своего рода универсальный «язык международных бактериальных переговоров», который они используют, чтобы подсчитать, сколько «своих» и «чужих» в данный момент времени в конкретной популяции. Когда в окружающей среде наступает «кворум», все бактерии одновременно и согласованно атакуют, а пребывающие в меньшинстве затаиваются до наступления лучших времен.
Война или добрососедское сосуществование? Какую же стратегию избрать по отношению к бактериям? Что бы мы для себя ни решили, силы остаются неравными — преимущество всегда будет на стороне бактерий. Однако у нас есть шанс наладить взаимовыгодные и относительно безопасные отношения, если мы будем знать больше о наших неизбежных «соседях». Поэтому в 2014 году мы открываем новую рубрику «Жизнь удивительных бактерий» и приглашаем читателей поближе познакомиться с этими поразительными микроорганизмами
Четвертая причина: мы от бактерий зависим
Микробиом человека насчитывает от 500 до 3 тыс. различных видов бактерий, масса которых составляет около 5% массы его тела. Специфическая микрофлора населяет кожные покровы, дыхательные пути, мочеполовую систему, весь пищеварительный тракт. В одной только ротовой полости обитают от 80 до 200 различных видов бактерий. В нашем организме триллион клеток, при этом внутри и на поверхности тела в любой момент жизни находится 10 трлн клеток бактерий, то есть в 10 раз больше, чем человеческих. Кроме того, своих собственных генов у нас около 30 тыс., а вот генов бактерий — в 100 раз больше. Получается, что в лучшем случае мы всего на 10% люди, а на 90% — микроорганизмы?! Все эти бактерии не просто пасивные «сожители», а необычайно активные участники всех процессов нашей жизнедеятельности. В первую очередь они отвечают за адаптацию продуктов питания и переваривание пищи, большую часть которой мы не в состоянии переварить без ферментативной поддержки бактерий. Фактически мы живем, питаясь продуктами их метаболизма. К счастью для нас, бактериальные отходы жизнедеятельности кардинально отличаются от человеческих, представляя собой вещества, необходимые для пластических и энергетических процессов нашего организма. Бактерии мужественно защищают свою территорию и среду обитания от вражеской интервенции. Они специализируют и обучают нашу иммунную систему реакциям на чужеродные организмы, расщепляя токсины и прочие нежелательные вещества. Проблемы с иммунитетом — это в первую очередь проблемы взаимодействия нашего микробиома с нашим организмом.
Пятая причина: нам о бактериях известно мало
Предполагают, что на самом деле бактерий в тысячи раз больше, чем описано на сегодняшний день. Первые анализы генетического материала вод океана обнаружили сотни неизвестных микроорганизмов. Из образцов почвы и воды 90% ДНК принадлежит незнакомым науке бактериям. Даже самая изученная микробная экосистема нашего организма — микрофлора толстой кишки — на 10% состоит из неизвестных бактерий. Большинство из них никогда не выращивались в культуре, поскольку технически сложно воссоздать для этих видов привычные условия существования. Следовательно, мы находимся в самом начале пути постижения многообразия мира бактерий.
Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук
“Фармацевт Практик” #1′ 2014
