Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

Микобактерии, обитающие в душевых насадках, называют нетуберкулезными, сокращенно NTM, где NT — nontuberulosis, а M — mycobacteria. Как вы, наверное, уже догадались, другие виды этого рода, а именно бактерия Mycobacterium tuberculosis и ее ближайшие родичи, являются возбудителями туберкулеза. Мы привыкли представлять себе самых ужасных чудовищ, каких только знала человеческая история, в виде многоруких тварей со зловонным дыханием, наподобие тех, с кем бились не на жизнь, а на смерть герои саг о викингах. Но в реальности самые страшные монстры нашего прошлого напоминали скорее Mycobacterium tuberculosis. Невидимые невооруженным глазом, они вызывали вполне зримые последствия — ужасную смерть.

Mycobacterium tuberculosis — возбудитель человеческого туберкулеза. В Европе и Северной Америке между 1600 и 1800 гг. от этой болезни погибал каждый пятый взрослый житель[96]. С давних времен этот микроб сопровождал человека, и не только людей современного типа, но и наших вымерших родичей и предков. Полагают, что самая опасная форма этого патогена возникла примерно в то время, когда Homo sapiens начал расселяться за пределы Африки (приблизительно тогда же появились первые настоящие дома, и люди, жившие бок о бок, стали чаще кашлять друг на друга). Вместе с человеком расселялась и туберкулезная микобактерия. Когда были приручены козы и коровы, мы передали бактерию им, и в их телах, встретившись с другой, непохожей на человеческую, иммунной системой, Mycobacterium tuberculosis эволюционировала, дав начало новым видам — Mycobacterium caprae у коз и Mycobacterium bovis у крупного рогатого скота. От нас туберкулезная микобактерия распространилась на мышей, образовав вид, сумевший перехитрить их иммунную систему. Еще одна самостоятельная форма развилась у тюленей, тоже получивших этот патоген от человека. Вместе с тюленями болезнь достигла берегов Америки и там, не позднее чем в 700 г. н. э., стала поражать американских аборигенов, у которых со временем образовалась своя специализированная форма Mycobacterium[97].

Во всех перечисленных случаях бактерии быстро эволюционировали, вырабатывая новые признаки, позволяющие им выживать в организмах новых хозяев и распространяться в их популяциях. Иммунные системы тюленей, коров и коз значительно отличаются от человеческой. Тут бактериям требовались особые приемы. Отдельные линии микробов смогли их выработать. Человеческая форма патогена приспособилась к различным популяциям Homo sapiens (поскольку болезнь смертельно опасна даже для молодых людей, человеческие популяции тоже до некоторой степени адаптировались к специфичному для них патогену). Mycobacterium tuberculosis стал хрестоматийным примером того, как протекает эволюционный процесс, не менее элегантным, чем классическая история об эволюции формы клюва у дарвиновых вьюрков.

Первая серьезная победа над туберкулезом была одержана только в 1940-е, когда были созданы первые антибиотики. Однако в наши дни многие штаммы Mycobacterium tuberculosis выработали устойчивость к большинству антибиотиков. То, что когда-то считалось смертельным оружием, теперь кажется не страшнее игрушечной сабли. Устойчивые штаммы стали широко распространяться (что было вполне предсказуемо). Все это говорит о том, что нам следует хорошенько разобраться в происхождении микобактерий. Ничто не мешает нетуберкулезным видам микобактерий из вашей душевой насадки адаптироваться к организму человека, как это случилось с Mycobacterium tuberculosis. Сначала они могут массово размножиться в водопроводных трубах, а потом — что уже более тревожно — в нашем организме.

Пока же в группу риска по инфекционным заболеваниям, вызываемым нетуберкулезными микобактериями, попадают люди с ослабленным иммунитетом, нетипичной структурой легких, а также страдающие муковисцидозом. У этих категорий бактерии группы NTM могут вызвать симптомы, напоминающие симптомы воспаления легких, а также кожные и глазные инфекции. К сожалению, риск распространения микобактериальных нетуберкулезных инфекций в США с каждым днем растет, хотя заболеваемость сильно варьирует географически. В отдельных штатах, таких как Флорида и Калифорния, инфекции встречаются часто, а, скажем, в Мичигане — редко. Это объясняется различиями в численности и представленности отдельных видов бактерий. Например, микобактерии из Флориды, судя по всему, относятся к одному виду, а микобактерии из Огайо — к другому, и это может иметь определенное значение[98]. Кроме того, микобактерии, вызывающие инфекции, обычно принадлежат тем же видам и штаммам, что обнаруживаются в душевых насадках, при этом они отличаются от тех, что находятся в почве и других естественных местообитаниях[99].

Зная все то, о чем я только что вам рассказал, я без труда догадался, что подразумевал Ной под предстоящим исследованием. Во время сотрудничества по изучению 40 домов города Роли у нас с ним выработался эффективный способ совместной работы, который мы неоднократно применяли. Но окончательно меня покорила его фраза про «загадку душевых насадок». Я коротко ответил на его электронное письмо, в двух словах выразив согласие выступить координатором проекта по обследованию душевых леек по всему миру[100]. Так началось самое масштабное на сегодняшний день исследование экологии душей и душевых насадок. Мое согласие было основано на доверии. Я был уверен, что если Ной чем-то очень увлечен, то в девяти случаях из десяти это действительно очень интересно[101]. Никогда не слышал, чтобы кто-то обсуждал значение доверия в науке, но именно на нем строится повседневная работа в моей лаборатории. Современная наука в значительной степени базируется на социальных связях, ее прогресс зависит от формирования социальных групп исследователей, основанных на взаимном доверии. Все иначе, если доверия нет или доверительные отношения не успели сложиться. В таких случаях сотрудничество налаживается медленнее, люди больше раздумывают, принимая решения, и уж тем более вряд ли станут откликаться на странные предложения, поступающие глубокой ночью. Ною я доверял и поэтому решил прислушаться к его дикой идее. С ним на пару я уже реализовал около полудюжины разнообразных проектов (мы изучали углубления на теле жуков, содержимое человеческих пупков, микробы из 40 домов в Роли, потом из 1000 домов, потом был проект из области судебной микробиологии и некоторые другие). Все эти проекты (порой, как видно уже из самого перечня, весьма нетривиальные) мы довели до победного конца.

Илл. 5.1. На карте показана частотность легочных заболеваний, вызываемых нетуберкулезной микобактерией, в США в период 1997–2007 гг. у лиц старше 64 лет. Среди штатов с наибольшим распространением микобактериальных инфекций в пересчете на душу населения — Гавайи, Флорида и Луизиана. Во многом это напоминает историю Сноу, составившего карту заболеваемости холерой, только для нас картирование случаев инфицирования, связанных с NTM и Mycobacterium, стало ключом к микобактериальной загадке. (Данные взяты из статьи J. Adjemian, K. N. Olivier, A. E. Seitz, S. M. Holland, and D. R. Prevots, «Prevalence of Nontuberculous Myco bacterial Lung Disease in U. S. Medicare Beneficiaries», American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 185 [2012]: 881–886.)

До этого, в 2014 г., я завершил сбор данных для одного исследования, которое проводил совместно с коллегами из Дании. По нашей просьбе датские дети брали пробы воды из кранов и питьевых фонтанчиков, расположенных в их школах. Так что кое-какие сведения о живых организмах в питьевой воде я уже имел, хотя они не распространялись на душевые насадки. В воде датских водопроводов мы встретили тысячи разных видов бактерий, что показывают аналогичные исследования в Соединенных Штатах, да и вообще по всему миру. Кроме того, и мы, и другие ученые находили в водопроводной воде амеб, нематод и даже мелких длинноногих рачков. Впрочем, биомасса всех этих живых существ, как правило, невелика. В водопроводной воде не так уж много чего-то, что можно расценивать как источник питания (даже для бактерии). В этом отношении ее можно назвать «жидкой пустыней», так что многие виды пытаются там выжить, но безуспешно. Другое дело — биопленки, образующиеся в душевых насадках.

Вода, протекающая через них, обычно имеет высокую температуру, что способствует размножению бактерий. Кроме того, в перерывах между использованием душа влага в насадках сохраняется (что защищает микробы от высыхания). Одним словом, как только бактерии и другие микробы поселяются в биопленке внутри душевой лейки, у них есть подходящая среда обитания. Здесь они, подобно морским губкам, извлекают из проходящей через трубу воды питательные вещества, и чем чаще вы пользуетесь душем, тем их добыча больше. В отдельной капле ресурсы ничтожные, но в тысячах литрах водопроводной воды, проходящих через головку душа, они немалые. Поэтому биомасса микробов в душевой насадке может в два или более раз превышать биомассу, содержащуюся в водопроводной воде. Важно и то, что разнообразие видов в составе биопленки значительно меньше, чем число видов в водопроводе, это не тысячи, а сотни или даже десятки различных микробов[102]. Они формируют особую устойчивую экосистему, где каждый вид играет определенную роль. Например, в биопленках есть свои хищники — свободноплавающие бактерии, которые, как мог бы выразиться Левенгук, «снуют туда-сюда подобно щукам». Да, в насадке вашего собственного душа встречаются такие миниатюрные хищники, которые присасываются к другим бактериям, пробуривают отверстия в их клеточных стенках и впрыскивают внутрь пищеварительные ферменты. Но и на этих «щук» находятся охотники покрупнее. Это простейшие, которых, в свою очередь, поедают круглые черви. Есть там и грибы, делающие свою грибную работу. Образуется пищевая цепочка, участники которой сваливаются вам на голову, когда вы принимаете душ. Ежедневно на вас обрушивается поток из живых существ — мечущихся и обалдевших от неразберихи — в самый разгар обеда (их, не вашего, хотя и это возможно).

СРЕДНЕСТАТИСТИЧЕСКАЯ ДУШЕВАЯ НАСАДКА в Соединенных Штатах содержит биопленку, в которой присутствуют триллионы отдельных организмов, образующих слой толщиной примерно в полмиллиметра. Загадка состояла в том, почему в одних случаях эти биопленки изобилуют микобактериями, а в других их совершенно нет. Когда мы начинали свой проект, никто не мог объяснить это. Слишком мало было известно о подобных экосистемах. В таких ситуациях моя интуиция почти всегда предлагает мне один и тот же первый шаг. Как и у большинства других ученых, интуиция отражает не только мои профессиональные умения и навыки, но и мои личные склонности и предпочтения. Прежде всего я стараюсь понять, насколько жизнь со всеми ее характеристиками (численность, видовое разнообразие и другие показатели) различается в разных регионах. Применительно к душевым насадкам я хотел узнать, сколько видов бактерий вообще можно обнаружить в самых разных насадках, где эти насадки наиболее разнообразны, а потом уже применительно к микобактериям выяснить, как особенности и количество определенных видов меняются от одного места к другому. Пока это не сделано, нет смысла двигаться дальше, хотя бы потому, что мы просто не знаем, что нам предстоит объяснить. (Есть, впрочем, ученые, считающие, что этот описательный этап вообще не имеет отношения к науке; это говорит лишь о том, что ученые отличаются друг от друга не меньше, чем душевые насадки.)

Итак, сначала нам предстояло убедить жителей разных стран взять у себя дома пробу из душевой насадки и отправить нам образцы собранной грязи. Мои сотрудники зафиксируют все сведения о человеке, взявшем пробу, а потом перешлют ее в лабораторию Ноя, где его лаборанты и постдоки займутся расшифровкой последовательностей ДНК. Так будет получен хотя бы приблизительный список бактерий и протистов, представленных в каждой пробе, включая, конечно, микобактерии и другие потенциально опасные виды, например Legionella pneumophila — возбудителя так называемой болезни легионеров. Идентификация отдельных видов рода Mycobacterium, присутствующих в пробах, была возложена на Мэтта Геберта, студента, работавшего под началом Ноя. Он должен был расшифровывать особый ген (hsp65), позволяющий отличить один вид микобактерий от другого. Потом пробы достанутся другим участникам проекта, чтобы каждый выполнил свою часть работы, например расшифровку полного генома культивируемых видов микробов, обитающих в душевых насадках. Одним словом, мы задумали провести глобальную инвентаризацию всех живых организмов, населяющих эти специфические местообитания. Но для начала нам предстояло убедить людей высылать нам пробы из своих душевых насадок.

Чтобы привлечь к участию в нашем проекте жителей разных стран мы использовали социальные сети. Мы завели особый блог, мы писали в «Твиттер», мы обращались к коллегам и друзьям. Размещали все новые твиты. Так нам удалось найти немало потенциальных участников. Мы уже приготовились рассылать им наборы для взятия проб, как вдруг на нас со всех сторон посыпались вопросы. Многие, прочитав протокол предполагаемого исследования, захотели узнать больше подробностей. Общение с тысячами потенциальных сотрудников дает вам прекрасную возможность быстро выяснить степень своей осведомленности в конкретной теме, а также понять, насколько ясен и прост для восприятия протокол вашего исследования. Тысячам людей предстояло взглянуть по-новому на привычные для них вещи. На этом первом этапе работы нам тоже открылось кое-что новое, но не совсем то, чего мы ожидали. Например, мы очень быстро поняли, как плохо представляем себе географию душевых насадок. Мы начали свое исследование в Соединенных Штатах. Здесь обычно достаточно открутить верхнюю часть душевой насадки, как вся накопившаяся внутри грязь немедленно предстанет перед вашими глазами (или, если у грязи есть глаза, вы предстанете перед ними), и взять пробу. Мы предполагали, что в Европе все обстоит точно так же. Однако выяснилось, что люди в разных странах предпочитают душевые насадки разной конструкции.

Мы стали получать письма от раздосадованных участников проекта, живущих в Германии. Оказалось, что мы совершенно не представляли себе, как в этой стране устроен душ. В немецких ванных комнатах, как и в большинстве других европейских стран (хотя нам сообщали о проблемах исключительно немцы, мы в конце концов узнали и об этом), головка душа обычно намертво крепится к гибкому шлангу. Действовать так, как было предписано нашим протоколом, в этом случае попросту невозможно. Жители Германии, пытавшиеся рассказать во всех подробностях о своих затруднениях, слали письма не только мне, но и сотрудникам моей лаборатории. Если мы долго не отвечали им, они атаковали Сьюзен Маршалк, сотрудницу нашего факультета, занимающуюся административными вопросами. Если она тоже медлила с ответом (вообще говоря, отвечать на такие письма не входит в ее обязанности), они обращались напрямую к декану или его заместителю[103]. Наши разочарованные корреспонденты не останавливались ни перед чем. Пришлось изменить протокол взятия проб, чтобы учесть конструктивные особенности европейского душа. Вскоре мы поняли, что наличие гибкого шланга не единственное различие между европейским и американским душем. И не самое существенное.

Илл. 5.2. Многообразие душевых насадок. Такое изобилие насадок (и даже большее) представлено в наших пробах для изучения микроскопических организмов. Из дырочек и леек, будь они большие или маленькие, брызжет настоящая жизнь. (Фотографии сделаны Томом Мальери, flickr.com/mag3737.)

Душ — это весьма недавнее, можно сказать современное, изобретение, которое привело к совершенно неожиданным последствиям для нашего организма. Наши предки-млекопитающие за всю свою эволюционную историю не принимали душ или ванну. Вероятно, даже плавали они нечасто. Животные могут очищать себя, но как-то несуразно. Кошки используют собственный язык, собаки тоже (хотя менее тщательно). Задумайтесь хотя бы на минуту о том, каково это на практике (попробуйте, к примеру, коснуться языком нижней части собственной спины), и вы сразу поймете, как много времени ушло, чтобы освоить такой навык. Многие виды приматов, исключая человека, практикуют груминг, правда, в основном он заключается в удалении видимых частиц, которые могут оказаться, например, вшами (а могут и нет). Другие виды млекопитающих имеют привычку кататься в пыли или в грязи[104], но опять же это скорее средство борьбы с паразитами, а не с микробами или c неприятным запахом. Некоторые японские макаки купаются в горячих источниках, но для них это всего лишь способ согреться[105]. Шимпанзе, обитающие в африканских саваннах, порой залезают в воду, но только в самые жаркие дни, скорее всего, чтобы освежиться. Их сородичи из влажного тропического леса такой привычки не имеют[106]. Короче говоря, если опираться на данные о диких млекопитающих, можно заключить, что купание было совсем не характерно для наших предков.

Что касается более близкой истории — нашего человеческого прошлого, то мыться в воде стали сравнительно недавно, и культурные и национальные традиции различались намного больше, чем может показаться. Купание — одна из тех черт человеческой культуры, которые показывают, что история не обязательно равносильна поступательному прогрессу, по крайней мере, если его представлять как неуклонное развитие обществ в сторону образа жизни, похожего на наш сегодняшний[107]. Жители Месопотамии не увлекались ваннами. Точно так же и древние египтяне. На месте древнего поселения в долине реки Инд найдены остатки так называемой большой ванны, но мы не знаем наверняка, как она использовалась. Может быть, она предназначалась для мытья, а может, служила для ритуальных омовений жрецов[108]. Или это было место забоя коров, перед тем как их съедали. Археология не дает точного ответа на этот вопрос. В истории западного мира обычай принимать ванну впервые возник у греков, а оттуда перешел в Древний Рим. В каком-то смысле мы являемся наследниками этой античной банной культуры, воспринимаемой не просто как гигиеническая процедура, но как благое и даже угодное богам дело. Глядя на римские бани, мы думаем о наших водных процедурах. Мы очень похожи на древних римлян, хотя и заменили гладиаторские бои футбольными матчами, а главы государств у нас не выступают в цирке, сражаясь в голом виде со страусами[109]. Мы многое унаследовали и от древних греков, от классической афинской культуры времен ее расцвета. Для этих людей благочестие подразумевало жизнь в чистоте. Каждое утро, направляясь в душ, мы повторяем это как заповедь, как мантру.

Однако, хотя греки и римляне исповедовали банную культуру, подразумевающую обнажение и пребывание в воде, сама вода была далеко не кристальной. При раскопках римских бань в городке Карлеон, расположенном к северу от современного Ньюпорта в Уэльсе, были обнаружены стоки, забитые куриными костями, свиными ребрышками, поросячьими ножками и бараньими позвонками. Это были «легкие закуски», которые ели «у бассейна». В целом купание рассматривалось как полезная процедура, и врачи даже рекомендовали его для лечения некоторых болезней, однако предостерегали тех, у кого были раны на теле[110], так как грязная вода могла вызвать заражение. В общем, во времена Римской империи купание могло скорее вызвать болезнь, чем предотвратить[111].

Римляне гораздо благосклоннее относились к воде (какой бы она ни была), чем их преемники. Вестготы, разгромившие Западную Римскую империю и утвердившие свою власть на римских холмах, эти усатые варвары со сверкающими пряжками на ремнях, были далеко не чистюлями. Падение Рима привело к общему упадку культуры в Европе, люди стали меньше читать, меньше писать, меньше строить (включая сооружение водопроводов) и гораздо реже мыться. Перемены пришли надолго. Не считая некоторых локальных и ничего не значащих исключений, так продолжалось почти 15 веков, от падения Западной Римской империи около 350 г. н. э. и некоторое время в XIX в.[112] Европейцы той эпохи мылись так редко, что многие вообще не помнили, как это делается. Римляне сами изготавливали мыло, но теперь во многих регионах за ненадобностью рецепт был забыт. В 1791 г. французский химик Николя Ле Блан изобрел дешевый способ производства кальцинированной соды (бикарбонат натрия), которую можно было смешать с жиром и таким образом получить кусок твердого и хорошего мыла. Но даже после этого мыло продолжало оставаться предметом роскоши. С мылом или без, в лучшем случае банные процедуры случались раз в месяц, а то и реже. Без мытья обходилось не только простонародье. Европейские царствующие особы подчас упоминали ежегодные ванны[113].

Последствия культурного упадка, наступившего после падения Западной Римской империи, ощущались до самого Возрождения и даже после. В эпоху Ренессанса возродились науки и искусства, но не привычка к мытью. Даже любимая женщина Рембрандта, изображенная на его полотне входящей в ручей, едва ли делала это часто. Возможно, она и не собиралась окунаться в воду целиком, а предпочла просто ополоснуть ноги и руки. Учитывая, что в те времена реки и каналы использовались для опорожнения ночных горшков и сбрасывания других нечистот, гораздо гигиеничнее было оставлять остальные части тела немытыми. Но пусть экологи рассеивают флер, витающий над этой, казалось бы, романтической сценой.

В общем, главный вопрос, связанный с историей купания, состоит в том, почему люди все-таки вернулись к этой традиции. До самого последнего времени большинство обходились без этого. Человеку надлежало издавать запах, который придают ему кожные бактерии, такие как представители рода Corynebacterium, живущие в подмышках. В городской толчее смрад, издаваемый множеством подмышек, уступал, вероятно, разве что зловонию, исходящему от других частей тела. Добавьте ко всему этому, что и одежду наши предки стирали не особенно часто. Думая о них в духе современных представлений, мы склонны воображать, что они мылись в ванне или стоя под лейкой с водой при всякой возможности. Но это не так. Ни Левенгук, ни Рембрандт этого не делали. Обычай регулярно купаться возродился только на заре XIX в. Как именно это случилось, лучше всего изучено на примере Нидерландов, но и в других странах произошло то же самое. Дело было не столько в гигиене, сколько в росте благосостояния и развитии инфраструктуры.

В начале 1800-х гг. городские жители Нидерландов брали воду для своих нужд из каналов или коллекторов дождевой воды. Колодцы использовались сравнительно редко. В то время поверхностные воды городских и даже многих сельских каналов уже были порядком загрязнены промышленными и бытовыми стоками. Грязная вода нередко попадала и в колодцы, как это случилось во время вспышки холеры в лондонском Сохо. И, как и в Лондоне, колодезная вода порой издавала такой смрад, что пить ее было невозможно. Люди побогаче старались собирать дождевую воду, но ее не всегда хватало для ежедневных нужд. В конце концов в некоторых голландских городах появились водопроводы нового типа, куда вода поступала издалека, из озер или подземных источников. Первыми такими городами были Амстердам и Роттердам. В густонаселенном Амстердаме подземных источников было мало, а воды требовалось много, и не только для горожан, но и для снабжения заходивших в порт судов. В Роттердаме, где подземных вод много, была другая проблема: в каналах воде не хватало напора, чтобы уносить в море сброшенные в воду фекалии. Поэтому приходилось накачивать воду не столько для питья или других бытовых нужд, сколько для смыва нечистот.

Когда в городах появился водопровод, вода стала товаром. Богачи подводили трубы прямо в свои дома; средний класс платил за воду из водокачек в ведрах. Довольно быстро изобилие воды в доме сделалось признаком благосостояния его владельца. Стало престижным избавляться от запахов с помощью смыва в туалете. Часто мыться, чтобы не источать запах тела, — тоже. Так в домах состоятельных горожан стали устанавливать унитазы, а потом и ванны. С тех пор эта тенденция только усиливалась, захватив и другие европейские страны. Отныне в городах наличие ватерклозета и ванны стало символом богатства, а невозможность помыться, когда захочешь, — верным признаком нищеты или недостатка чистой воды[114]. Потом было изобретено новое средство гигиены — душ. Со временем смысл поддержания чистоты стали связывать с микробной теорией заболеваний и необходимостью избегать микробов, ведь среди них могут оказаться и патогенные. С тех пор наше желание быть чистыми и количество денег, затрачиваемых на это, росли с каждым годом. Наше желание очищаться поддерживается целой индустрией, призванной убедить нас в том, что мы загрязнены. Нас убеждают покупать спреи и шампуни и подолгу простаивать под душем, обливаясь водой. Нам рассказывают, как важно использовать всякие кремы. Люди тратят миллиарды долларов на то, чтобы их тело не только было чистым, но еще и издавало благоухание после мытья. Чтобы от них пахло цветами, фруктами, мускусом и прочими благовониями.

Реже обсуждается вопрос о том, в чем, собственно, состоит чистота нашего тела или даже воды. В самом начале позапрошлого века в Голландии или Лондоне чистой называли воду, не имеющую запаха. После мытья такой водой при помощи мыла тело тоже ничем не пахло. После открытия болезнетворных микробов, таких как Vibrio cholerae, чистой стали считать воду, не содержащую (или почти не содержащую) патогенов. Потом выражение чистая вода стало означать воду, не содержащую в опасных концентрациях некоторые токсины. Но вот чего понятие чистой воды никогда не подразумевало — и не будет, — так это стерильности. Каждая капля воды, которой вы обливаетесь из душа, моетесь в ванной или выпиваете из стакана или даже запечатанной бутылки, полна жизни[115]. Это характерно для всех без исключения домов и водопроводных кранов, меняется только видовой состав представленных в воде организмов. В первую очередь он зависит от источника воды, поступающей в ваши дома.

ИСТОРИЯ О ТОМ, как вода вместе с содержащейся в ней жизнью попадает к вам домой, и проста, и чрезвычайно сложна. Прост сам принцип прокладки водопровода. В дом идет одна труба, потом разветвляется на две. По первой она поступает в домашний бойлер, где нагревается и течет параллельно второму ответвлению, вода в котором остается холодной. Далее эти две трубы продолжают ветвиться, так чтобы достичь всех смесителей и душевых леек в вашем жилище.

Гораздо сложнее то, что происходит с водой, прежде чем она дойдет до вашего дома. Какой именно путь проделывает вода, зависит в основном от того, где вы живете. Во многих регионах мира вода поступает из водоносного слоя, лежащего глубоко под поверхностью земли, через скважину или городской водопровод. «Водоносный слой» — особый термин, обозначающий подземные полости, в которых содержится вода[116]. Ее источником служат атмосферные осадки. Дожди проливаются на леса, луга, поля, а потом дождевая вода медленно, метр за метром, просачивается в почву. В зависимости от локальных геологических условий этот процесс может занимать часы, дни и даже годы. Чем глубже проникает вода под землю, тем медленнее движется, поэтому самые глубокие водоносные слои могут насчитывать сотни и тысячи лет. Копая колодцы, люди добираются до очень древней, нетронутой воды, которая либо поднимается прямо в ваш дом, либо поступает на станцию водоподготовки. Здесь ее, как правило, очищают от крупных частиц (щепки, взвесь и т. п.), и почти без дополнительной обработки она бежит к вам домой по подземным трубам.

Питьевая вода считается безопасной, если в ней нет патогенных микробов (или их очень мало), а концентрация токсичных веществ находится ниже предельно допустимых величин (конкретная концентрация для каждого вещества рассчитывается индивидуально). Чем глубже и древнее водоносный слой, тем меньше вероятность присутствия в нем болезнетворных бактерий. Такая вода с биологической точки зрения является безопасной. Благодаря действию таких факторов, как время, горные породы и биоразнообразие, в большинстве регионов Земли подземную воду можно пить без вреда для здоровья. Геологическое строение местности напрямую влияет на качество воды, потому что некоторые типы почв и горных пород препятствуют проникновению вредных микробов с поверхности. Присутствие в подземной воде различных форм жизни тоже помогает их уничтожению, причем чем выше биологическое разнообразие, тем меньше у патогенов шансов выжить. Любая болезнетворная бактерия должна конкурировать с другими микробами за пищу, энергию и пространство. Она может погибнуть от антибиотиков, выделяемых другими бактериями, стать жертвой хищной бактерии (например, из рода Bdellovibrio) или хищных простейших. Среди последних одни только инфузории (подобные тем, что нашел в своей питьевой воде Левенгук) способны за день поглотить до 8 % присутствующих в воде бактерий. Хоанофлагелляты{11} хищничают еще эффективнее, выедая в день до 50 % бактерий из своего окружения. Кроме того, патогену лучше избегать бактериофагов, представляющих собой особые вирусы, поражающие бактерии[117]. Замыкают пищевую цепочку в этих подземных экосистемах мелкие членистоногие, такие как разноногие и равноногие рачки. Подобно пещерным животным, они утрачивают пигментацию тела и зрение, продвигаясь в воде исключительно при помощи осязания и обоняния. Среди этих рачков нередки так называемые живые ископаемые (практически не изменившиеся за миллионы лет эволюции, протекавшей в изоляции) и эндемичные виды, которые больше нигде не встречаются. Обычно эти животные обитают только в таких местах, где разнообразие других видов в экосистеме велико, и каждый из них выполняет собственную функцию. Их присутствие можно считать верным признаком чистоты воды[118].

Жизнь в подземных экосистемах представляется нам не очень доступной для изучения. Чтобы исследовать ее, ученые прибегают к особым зондам, ловчим сетям и бурению скважин. И все же, по некоторым оценкам, до 40 % всей земной биомассы, всей бактериальной жизни на планете, приходится именно на эти местообитания. Сорок процентов! В некоторых местностях подземные экосистемы образуют сложные разветвленные сети, состоящие из водотоков, водоемов и слепых «карманов». В других регионах они формируют изолированные водные «острова».

Итак, какая именно жизнь встретится нам в конкретном водоносном слое, сильно зависит от его местоположения, древности и степени изолированности от других подобных систем. Подобно тому, как на удаленных океанических островах возникают собственные уникальные виды, каждая отдельная подземная водная система имеет эндемичные формы жизни. Водоносные слои Небраски и Исландии весьма отличаются по видовому составу их экосистем просто потому, что эволюция протекала в них в течение миллионов лет совершенно изолированно.

Может показаться странным, что люди пьют подземную воду, не обработанную никакими антисептиками или подобными средствами. И тем не менее многие так делают. Колодезная вода крайне редко подвергается какой-либо обработке, а в таких странах, как Дания, Бельгия, Австрия и Германия, не обеззараживается даже водопроводная вода. В Вене, например, ее закачивают прямо из водоносных слоев, расположенных в подземных карстовых полостях. В Мюнхене вода поступает в водопроводную систему непосредственно из пористого водоносного слоя, расположенного в ближайшей речной долине. Естественная очистка воды благодаря живым организмам и времени — один из величайших даров природы человечеству. Чтобы она происходила, нужны большие пространства, нетронутые естественные водоразделы. И время, очень много времени. А еще — чтобы в подземные воды не попадали токсины и болезнетворные микробы. К сожалению, во многих районах люди не позволяют природе делать свое дело или загрязняют подземные воды. Наконец, не везде подземных вод достаточно для снабжения больших групп населения. В этих случаях человеку приходится применять всю свою изобретательность, чтобы получать питьевую воду из водоемов, рек и других безопасных источников. И хотя усилия людей приносят свои плоды, перед лицом природы они все же выглядят немного жалко.

Илл. 5.3. Разноногий рак (амфипода) Niphargus bajuvaricus, населяющий подземные воды в некоторых районах Германии. Эта особь была поймана и сфотографирована в немецком городе Нойхерберге. Если такой добрый многоногий оракул выскочит из крана и окажется в вашем стакане, это будет верным признаком того, что вода чистая и богата жизнью. (Фото: Гюнтер Тайхманн, Институт экологии подземных вод, Центр Гельмгольца в Мюнхене, Германия.)

Главным образом человек полагается на различные обеззараживающие вещества. Уже в первое десятилетие ХХ в. на станциях водоподготовки в разных странах начали применять хлор или хлорамин для уничтожения бактерий и контроля над патогенными микробами. Это понадобилось делать там, где подземные воды подвергались загрязнению, а также там, где их было недостаточно для нужд населения. Нехватку приходилось восполнять, закачивая воду из ближайших рек, озер и водохранилищ. Так было, например, в Лондоне, где воду брали из Темзы. В современных Соединенных Штатах все муниципальные водопроводы оборудованы станциями обеззараживания воды[119]. Надо сказать, что в США водопроводные трубы, как правило, более старые, чем в континентальной Европе и других странах, часто они протекают, вода в них застаивается[120]. Если для водоносных слоев чем они древнее, тем лучше, то к водопроводам это не относится. Застоявшаяся в старых трубах вода способствует размножению патогенных микробов. Поэтому для обеззараживания воды в США приходится добавлять больше антисептиков, чем в Европе. Где-то используют хлор, где-то хлорамин, а в иных случаях комбинацию этих двух веществ. Станции водоподготовки технически сложные сооружения, но принцип действия прост: удалить из воды как можно больше живых существ, пропуская ее последовательно через песчаные, углеродные и мембранные фильтры, а затем обеззараживая ее антисептиком и иногда озоном, убивающим бактерии[121]. И все же, несмотря на эти разнообразные процедуры, воду, поступающую со станции водоподготовки, нельзя назвать стерильной. В ней присутствуют некоторые виды микробов из числа самых живучих и выносливых, а также мертвые особи менее устойчивых видов и остатки их пищи.

Если экологи за последнее столетие и узнали что-то новое, так это то, что уничтожение большинства видов в сообществе приводит к росту численности немногих оставшихся наиболее выносливых видов, и они не только выживают, но на их долю достаются все имеющиеся в наличии пищевые ресурсы. На языке экологов такая благоприятная ситуация называется конкурентный вакуум (competitive release). В этом вакууме отсутствуют не только виды-конкуренты, но также хищники и паразиты. Применительно к водопроводам можно предсказать, что весь выигрыш от конкурентного вакуума получат виды, устойчивые к хлору и хлорамину. Различные виды микобактерий как раз и относятся к этой группе.

Когда мы, то есть Ной, я и наши сотрудники, приступили к анализу данных об экосистемах душевых насадок, мы ни на минуту не забывали о различии систем водоподготовки в Америке и Европе. Врачи-гигиенисты предсказывали, что микобактерии будут чаще встречаться в не прошедшей обеззараживание колодезной воде, открытой всяким природным случайностям. Но мы с Ноем, будучи экологами, как и все члены нашей команды, ожидали прямо противоположного. Согласно нашей гипотезе эти микробы должны быть наиболее многочисленны в душевых насадках, подключенных к муниципальным водопроводам, особенно в тех странах, где имеются водоочистные станции и широко применяются хлор и хлорамин. Прежде всего в Соединенных Штатах. Микобактерии довольно устойчивы к этим антисептикам, поэтому могут сохраняться в воде даже после интенсивной обработки. У нас уже были свидетельства в пользу этой идеи. Одно из обследований, проведенных в Денвере, показало, что чистка и обработка душевой насадки дезинфицирующим раствором привела к троекратному росту Mycobacterium[122]. При всей свой анекдотичности, этот случай весьма интересен.

Приступая к анализу собранных данных, мы ожидали найти в пробах примерно полдюжины различных видов микобактерий, которые уже ранее удалось культивировать в различных медицинских исследованиях. В реальности мы обнаружили десятки видов этого рода, включая неизвестные науке формы. Видовой состав бактерий в конкретной душевой насадке зависел от того, где она находилась. В Европе доминировали совсем не те виды, что в Северной Америке, и это было связано не только с конструктивными различиями сантехники. В пределах США видовой состав микобактерий в Мичигане отличался от того, что мы нашли в Огайо и тем более во Флориде и на Гавайях. Причины этому могли быть самые разные: различия в водоносных слоях, откуда берется вода, или в том, что где-то вода поступает из наземных водоемов, или в неодинаковом воздействии климатических и геологических факторов.

Одним словом, очень нелегко предвидеть, какие именно виды Mycobacterium могут жить в конкретной душевой насадке. Куда проще предсказать, какова их численность. Мы измерили содержание хлора в водопроводной воде, поступающей в дома участников проекта. Оказалось, что в США концентрация этого вещества в водопроводной воде в 15 раз превышает его содержание в колодезной воде. По нашему мнению, этого было достаточно, чтобы оказать определенный эффект. Но мы ошиблись в оценке силы его воздействия. Она оказалась огромной. В Соединенных Штатах микобактерии в городских водопроводах встречались в два раза чаще, чем в колодцах. В домах, подключенных к централизованному водоснабжению, в некоторых душевых лейках до 90 % всех бактерий относились к роду Mycobacterium. Зато там, где использовалась колодезная вода, эти микробы могли вообще отсутствовать. В этих случаях биопленки отличались богатым разнообразием других бактерий. В странах Европы колодезная вода тоже содержала значительно меньше микобактерий, чем водопроводная, но даже в этой последней количество патогенов было примерно вдвое ниже, чем в водопроводах США. Это было вполне ожидаемо, так как во многих европейских городах не применяют антисептические вещества для обеззараживания воды. Количество остаточного хлора в исследованных нами пробах воды из Европы оказалось в 11 раз меньшим, чем в Америке. Пока мы размышляли над этими данными, Кейтлин Проктор, сотрудник Швейцарского федерального института водных проблем и технологии, опубликовала результаты нового исследования, во многом совпадающие с нашими выводами. Вместе со своими коллегами она сравнила биопленки из душевых шлангов, взятые из 76 домов по всему миру. Обнаружилось, что в странах, где не практикуется дезинфекция воды (в Дании, Германии, ЮАР, Испании и Швейцарии), они были более плотными (более «грязными»), а в тех странах, где воду обеззараживают (включая Латвию, Португалию, Сербию, Соединенное Королевство и США), разнообразие микробных сообществ ниже, и в нем обычно преобладали микобактерии.

Эти выводы, как и полученные нами результаты, в целом соответствовали исходным предположениям. Мы ожидали, что в тех местах, где интенсивное обеззараживание воды приводит к уничтожению большинства микробов, возникают благоприятные условия для развития микобактерий. Если так, то наши ультрасовременные технологии очистки воды приводят к тому, что в водопроводы подается вода, более опасная для здоровья людей, чем неочищенная вода из подземных источников (по крайней мере, тех из них, что признаны безопасными для здоровья). Мы не смогли объяснить до конца столь резкие колебания численности микобактерий в душевых насадках, но основная гипотеза исходит из того, что повышенное содержание этих бактерий вызвано в первую очередь применением хлора и хлорамина при водоподготовке. Это и есть фактор, вызывающий микобактериальные инфекции у людей. Мы установили, что существует прямая зависимость между средней численностью патогенных видов и штаммов Mycobacterium в душевых насадках и заболеваемостью микобактериальными инфекциями в отдельных штатах (см. илл. 5.1). Но в этой истории уже появились неожиданные повороты. Один из них связан с Кристофером Лаури.

В течение двух десятков лет Лаури занимался изучением одного конкретного вида микобактерий — Mycobacterium vaccae. Он и его коллеги обнаружили, что присутствие этого микроба ведет к повышенной выработке нейромедиатора серотонина в мозгу у мыши и человека. Усиленное производство серотонина обычно вызывает эмоциональный подъем и снижение уровня стресса. В полном соответствии с этим в опытах Лаури подопытные мыши, которым впрыскивали Mycobacterium vaccae, демонстрировали повышенную стрессоустойчивость. Работая вместе со своим немецким коллегой Стефаном Ребером, Лаури заражал взрослых самцов среднего размера этой бактерией. Затем он потом подсаживал их, наряду с самцами такого же размера, но без бактерий (контрольная группа), в клетку с агрессивными и крупными самцами, напоминающими борцов сумо. После этого они изучали содержание веществ, связанных со стрессом, в крови мышей среднего размера. Контрольные мыши мочились от страха и тихо плакали, забившись в убежища из древесных стружек. Все тесты показывали у них высокий уровень стресса, при том что у самцов, инокулированных Mycobacterium vaccae, ничего подобного не наблюдалось. Сейчас уже поговаривают о том, что хорошо бы подвергать подобной обработке солдат, отправляющихся на войну, чтобы снизить риск развития у них посттравматического стрессового расстройства (поскольку очевидно, что травматический стресс им практически гарантирован). Звучит это диковато, но, как бы то ни было, коллеги Лаури сразу же оценили значение его открытия. К примеру, Фонд исследований мозга и поведения в 2016 г. включил его работу в список десяти лучших из пяти сотен исследований, получивших финансовую поддержку Фонда[123]. Лаури предполагает, что многие виды Mycobacterium тоже способны оказывать действие, сходное с действием M. vaccae. Единственный способ проверить это — тестировать один вид за другим, чем Лаури сейчас и занимается. Он выращивает культуры микобактерий, собранных нами из душевых насадок, чтобы выяснить, не найдется ли среди них какой-нибудь вид, сходный по воздействию с M. vaccae. Если он добьется успеха, то может выясниться, что среди микобактерий, орошающих вас во время душа, есть полезные, помогающие ослабить стресс.

Душевая насадка представляет собой одну из простейших экосистем в вашем доме. Среднестатистическая насадка содержит десятки, иногда сотни, но все-таки не тысячи видов микробов. Но, как показывает работа Лаури, даже в этом случае очень сложно разобраться, какие виды приносят вред, а какие пользу. Одни штаммы микобактерий вызывают болезни, другие уменьшают стресс. До тех пор, пока нет окончательной ясности, какие из них какие, полученные результаты не могут удовлетворить участников проекта (и вас, вероятно, тоже). Они и нас разочаровывают, но для науки это вполне нормальная ситуация. Некоторые думают, что ученые проводят исследования из любознательности и ради удовольствия. Отчасти это верно, но бывает, что нами движет неудовлетворенность. Иногда отсутствие результата так разочаровывает нас, как в случае с теми же душевыми насадками, что мы готовы просиживать в поисках ответа долгие часы в своих лабораториях. Сама мысль, что мы чего-то не знаем, способна до глубокой ночи удерживать нас на рабочем месте.

Итак, что же вам делать с головкой вашего душа? Точного ответа пока нет, но я могу сказать, что думаю по этому поводу сам. Вернемся к этому через год или два и проверим, прав ли я был. Итак, я думаю, что, хотя некоторые виды микобактерий могут приносить пользу, основная их масса представляет опасность, особенно для людей, страдающих от расстройств иммунитета. Я думаю, что микобактерии распространяются тем больше, чем усерднее мы уничтожаем все живое в воде, избавляя тем самым вид Mycobacterium от конкурентов. По нашим данным, в пластиковых душевых насадках содержится меньше Mycobacterium, чем в металлических (Кейтлин Проктор установила ту же закономерность для душевых шлангов). Это вполне ожидаемо, ведь многие виды бактерий способны использовать пластик в своем метаболизме, повышая тем самым свои шансы на успех в конкурентной борьбе с микобактериями. Наконец, я считаю, что самая здоровая вода поступает к нам из водоносных слоев, богатых различными организмами, включая ракообразных. Присутствие в воде рачков не говорит о ее загрязнении, наоборот, это здоровый признак. Проблема в том, что для образования водоносных слоев требуется много времени, большие пространства и высокое биоразнообразие, не говоря уже об отсутствии загрязнителей. Я подозреваю, что в больших городах эти условия едва ли выполнимы, поэтому в ближайшем будущем основные усилия будут направлены на еще более полное обеззараживание воды. К сожалению, поступая таким образом, мы, сами того не желая, создаем благоприятные условия для наиболее выносливых микробов (таких как Mycobacterium и Legionella), самых нежелательных и опасных обитателей воды. Еще я думаю, что когда мы детально изучим естественные водоносные слои, то убедимся в том, что они гораздо эффективнее, чем наши системы водоподготовки, очищают воду от токсинов и патогенов. В результате начнутся попытки воспроизвести эти свойства искусственным путем. Очень больших успехов мы не достигнем, но по крайней мере определим, что можно улучшить в уже имеющихся системах, а главное, поймем, что ключевым моментом является биологическое разнообразие, поскольку именно оно позволяет природе действовать гораздо эффективнее, чем это делаем мы. Что же касается того, имеет ли смысл как можно чаще менять душевую головку, мы пока не знаем. Но я подозреваю, что, прочитав эту главу, вы так или иначе сделаете это.

Глава 6. Изобилие как проблема

Чем был бы океан без чудовища, таящегося в его тьме?

Вернер Херцог

Как правило, мы склонны недолюбливать успешные виды, конечно, кроме тех, что служат нам пищей. Сегодня человек установил настолько плотный контроль над планетой, что другие успешные виды воспринимаются им как враги. Они едят нашу плоть или нашу пищу, разрушают то, что мы создаем. С тех пор как люди научились строить дома, на свете не переводились существа, готовые сровнять их с землей. В сказке про трех поросят их домик ломает волк, чтобы добраться до лакомой добычи. В реальном мире организмы, угрожающие нашим постройкам, сильно уступают волкам по размеру, но не по опасности. Какие именно живые существа вредят вашему дому, зависит от того, где и из чего он построен. Каменные строения могут простоять невредимыми тысячи лет, вот почему мы до сих пор можем видеть некоторые постройки, оставшиеся от древних цивилизаций. Глинобитные дома тоже довольно устойчивы, по крайней мере в сухом климате. Но многие человеческие постройки сделаны из древесины, а на свете так много видов, питающихся ею! Вспомним вгрызающихся в дерево термитов. Чтобы переварить подобную пищу, они нуждаются в помощи бактерий, живущих в их пищеварительном тракте. Но самые великие разрушители — грибы.

Если в доме сухо, грибы обычно никак не проявляют себя. Они начинают расти, если на стенах или потолках конденсируется влага. Грибы следуют за градиентом влажности, пожирая все на своем пути. Если бы вы только могли слышать эти ужасающие звуки — звуки, издаваемые грибными гифами{12}, вгрызающимися в клетки старой древесины и взламывающими их одну за другой. С помощью гиф грибы питаются и стелются по субстрату. Гифы сокращаются в одном участке и растягиваются в другом; так гриб движется, медленно переползая с места на место. С точки зрения грибов стены вашего жилища полны питательных веществ. Если предоставить им достаточно времени и влаги, то они съедят деревянный дом практически целиком. Они поедают древесину, они поедают солому и даже конкурируют с бактериями за съедобные частички, содержащиеся в пыли. Одни лишь выделяемые грибами вещества за несколько столетий способны разрушить кирпичные и каменные стены. По мере их роста увеличиваются масштабы их действий. Грибы все быстрее разрушают дерево и бумагу, производят все больше спор, все больше токсинов, все больше всего остального. Некоторые грибы, если позволить им расплодиться, могут уничтожить до основания целый дом с такой же легкостью, как обычное бревно. Но до того как это случится, грибы принесут вам множество других неприятностей. Они представляют опасность при случайном попадании в организм человека. Некоторые их виды вызывают аллергию и астму, например Stachybotrys chartarum (стахиботрис хартарум) — токсичная черная плесень, грибок, который нередко благополучно устраивается в домах за счет хозяев.

Эта хорошо заметная плесень относится к числу наиболее изученных грибов, встречающихся в человеческих постройках. Ее присутствие в помещениях никого особенно не удивляет. Если вы заметите ее у себя в доме, то большинство специалистов посоветуют вам обратиться в фирму, специализирующуюся на борьбе с плесенью. К вам приедут профессионалы, которые уничтожат все признаки присутствия Stachybotrys chartarum. Они тщательно почистят ваши книги (некоторые из них придется выкинуть) и обработают ваш гардероб (с кое-какой одеждой вам тоже предстоит попрощаться). Эта драма повторяется снова и снова, меняются только персонажи и отдельные детали. Впрочем, главный злодей остается неизменным, равно как и дьявольская двусмысленность происходящего.

Хотя я в течение многих лет много читал и размышлял о грибах, но полное понимание истории Stachybotrys chartarum пришло ко мне только после знакомства с Биргиттой Андерсен, специалистом по домовым грибам. Она изучает две вещи: какие именно виды грибов питаются строительными материалами и каким образом эти виды (для большинства из нас отталкивающие, но она находит их восхитительными) находят дорогу в ваш дом. Очень много времени Биргитта уделяет изучению Stachybotrys chartarum.

Я отправил Биргитте электронное письмо с просьбой о встрече, и она пригласила меня проехать из центра Копенгагена, где я тогда находился, в Датский технический университет, где она работает. Я поехал на велосипеде. Был обычный солнечный датский день, а это значит, что к тому моменту, когда я припарковался возле нужного мне здания, я успел до нитки промокнуть под дождем и чувствовал себя настоящим грибом. И беседовали мы о грибах. Все было прекрасно, только мне было немного не по себе.

Кабинет Биргитты расположен на третьем этаже здания, в котором преподаются технические науки. Здесь, где люди заняты разработкой хитроумных устройств для решения разных прикладных задач, Биргитта выглядит как пришелец из другого мира. Она любит грибы. Вся ее жизнь посвящена их изучению. В своем кабинете она выращивает грибы и затем очень-очень тщательно идентифицирует их под микроскопом, делает зарисовки и добавляет в свой справочник обычных и редких грибов Дании. После работы она делает ровно то же самое, но уже не по работе, а в качестве хобби. С ее точки зрения, грибы прекрасны, и каждый прекрасен по-своему. С годами остается все меньше людей, у которых есть умение и стремление заниматься культивированием и идентификацией грибов; у Биргитты есть и то и другое. Когда-то она работала в окружении коллег и единомышленников, людей, к которым можно было запросто подойти и сказать: «Ты даже не представляешь, какой замечательный гриб я нашла!» Но все эти увлеченные исследователи теперь уже на пенсии, а в Датском техническом университете, как и во многих других, сейчас почти не осталось рабочих мест для биологов, умеющих культивировать, идентифицировать и каталогизировать живые организмы, в том числе и грибы. Автор одной статьи в журнале The Scientist даже задался вопросом, не вымирают ли специалисты подобного профиля, занятые присвоением названий и классификацией биологических видов (вывод был: да, вымирают)[124]. А ведь такая работа необходима. До сих пор большинство видов грибов не имеют своих научных названий. Но исследования по описанию видов и изучению их биологии стали непрестижными, они утратили ценность в глазах работодателей и финансирующих агентств. Биргитта сидит теперь одна-одинешенька в конце длинного коридора, последний человек в этом здании, умеющий хорошо распознавать грибы, и один из немногих специалистов этого профиля, оставшихся в Дании.

В ТОМУ ВРЕМЕНИ, когда я собирался навестить Биргитту, мы вместе с Ноем Фирером и другими сотрудниками собирали пробы пыли с дверных порогов тысячи с небольшим жилых домов. Путем расшифровки ДНК мы определяли, какие виды бактерий встречаются в этих пробах. Затем мы проверили те же пробы на содержание грибов и столкнулись с фантастическим многообразием грибов как внутри домов, так и снаружи. Мы обнаружили 40 000 различных видов[125]. Хотя их было куда меньше, чем видов бактерий, но и эта величина стала большой неожиданностью. В Северной Америке известно менее чем 25 000 различных видов грибов, включая плесневые, шляпочные и дрожжевые грибы. Выявленное нами в жилых домах разнообразие грибов (или по крайней мере их ДНК) намного превосходит количество видов, зарегистрированных на всем североамериканском континенте. То, что тысячи из найденных нами видов не имеют названий, говорит о нашем невежестве не только в отношении домашних видов, но в целом. Что же касается грибов, имеющих названия, то у каждого своя история. Поскольку жизненные циклы грибов зависят от других организмов, присутствие конкретного грибного вида указывает на присутствие кого-то еще, с кем грибы тесно связаны. Некоторые из найденных нами видов были паразитами винограда, значит, где-то поблизости должен быть виноградник. Другие были патогенами определенных видов пчел, что предполагало присутствие этих насекомых. В некоторых пробах оказались паразитические грибы, способные управлять мозгом муравьев (но не всех, а только определенных видов)[126]. На востоке Северной Каролины мы нашли грибы рода Tuber, находящиеся в симбиозе с корнями деревьев. Для того чтобы распространяться, эти грибы производят плодовые тела (трюфели), издающие запах, напоминающий феромон, выделяемый самцами свиней. Самки, привлеченные этим ароматом, выкапывают трюфели, съедают их, и вместе с их пометом гриб переносится в новые, не заселенные им еще, участки леса.

Мы уже видели, как изменилось за последнее время микробное население наших домов. Люди (себе во вред) самоизолировались от большинства бактерий, характерных для естественной среды, а их место заняли самые выносливые виды, способные жить в душевых насадках, питаться нашей пищей и продуктами нашей жизнедеятельности. Поскольку грибы и бактерии, наряду с другими очень мелкими формами жизни, часто рассматривают под общим названием «микробы», некоторые склонны именно так и воспринимать грибы. На самом же деле грибы гораздо теснее связаны с животными, чем с бактериями, причем их связь настолько близка, что химические вещества, предназначенные для борьбы с грибами, могут уничтожать и человеческие клетки. Еще одно отличие грибов от бактерий заключается в том, что лишь очень небольшое число видов грибов поселяется на теле человека в качестве паразитов или мутуалистов. Наше тело для них слишком теплое (есть даже гипотеза, что теплокровность у позвоночных возникла в качестве защиты от грибковых заболеваний). Из этого можно заключить, что история домашних грибов могла пойти по совершенно особому пути[127]. Так оно и произошло на самом деле.

Многие из грибов в домах, похоже, принадлежат к видам, которые попали в них из естественной среды обитания. Грибы у нас дома очень похожи на те, что обитают во внешней среде. В разных регионах набор грибов внутри домов свой, именно потому, что они неодинаковы снаружи[128]. Воздействие грибов за пределами дома на домашние виды настолько велико, что мы можем определить с точностью до 50–100 км, в каком месте Соединенных Штатов расположен тот конкретный дом, в котором взята исследуемая проба[129]. Соберите пыль у себя дома, пришлите ее в нашу лабораторию, и мы скажем, где вы живете (не забудьте также прислать нам пару сотен «зеленых» — такой фокус может оказаться затратным). Единственный действенный способ избавиться от близкого соседства с этими тысячами видов грибов — переехать в другой дом.

Кроме грибов, проникающих к нам из естественной среды обитания, мы нашли виды, специализирующиеся на жизни в домах; в помещениях они встречаются значительно чаще, чем снаружи. Этих видов оказалось так много, что мы даже не знали, на каких именно сосредоточить внимание, какие из них лучше всего приспособились к человеку и его жилищу. В поисках ответов на эти вопросы я снова обратился к данным, собранным на МКС, а также на российской орбитальной станции «Мир». Точно известно, что все виды обнаруженных там грибов — обитатели закрытых помещений. Невозможно себе представить, чтобы какой-нибудь вид залетел на станцию через открытое окно или люк, как это происходит в земных домах. Условия открытого космоса совершенно непригодны для существования грибов[130].

О жизни грибов на станции «Мир» мы осведомлены максимально. С момента вывода на орбиту в 1986 г. на станции постоянно брались пробы. Всего было проверено на присутствие грибов 500 проб воздуха и 600 проб, собранных с различных поверхностей внутри станции. Эти пробы высевались либо на самой станции, либо в земной лаборатории. Хотя далеко не все представленные в них виды были культивированы[131], даже неполные данные не оставляли сомнений: «Мир» представлял собой настоящие грибные джунгли, населенные более чем сотней разнообразных видов. Было взято более тысячи проб, и почти в каждой присутствовали какие-нибудь грибки[132]. Грибы были живыми и так активно метаболизировали, что один космонавт сравнивал запах, стоявший на станции «Мир», с запахом гниющих яблок (что, возможно, приятнее, чем запах человеческого тела на МКС). Что гораздо хуже, в один момент станция перестала выходить на связь с Землей из-за поломки коммуникационной системы. Как потом выяснилось, грибы разрушили изоляцию проводов, что вызвало короткое замыкание[133]. Одним словом, грибы гораздо успешнее людей адаптировались к жизни на космической станции и прекрасно размножались там в течение многих поколений. В этом состоит важный урок для всех, кто разрабатывает проекты колонизации Марса. Можно ожидать, что грибы вполне освоятся на новой планете гораздо раньше человека и смогут успешно размножаться на ней.

Международная космическая станция в первые годы своей работы считалась если не стерильной, то по крайней мере менее пораженной грибком, чем «Мир». Станция «Мир», по мнению многих, держалась только на изоленте да на честном слове, поэтому ее грибное изобилие было не очень удивительным. Но шло время, и на МКС тоже понемногу стали появляться разнообразные грибы. К 2004 г. на этой станции насчитывалось 38 массовых видов грибов. Все они также были ранее найдены на станции «Мир» и очень характерны для микофлоры земных домов.

Многие из грибов, найденных на космических кораблях, принадлежат к группе, которую биологи именуют «технофилами». Это имя отражает их способность разрушать металл и пластик, из которых сделаны орбитальные станции и космические челноки[134]. У меня это слово ассоциируется с какими-нибудь исполнителями электронной музыки, но оно всего лишь означает организмы, «любящие» различную технику: они так любят ее, что едят[135]. Среди технофилов, живущих на МКС, уже найдены Penicillium glandicola (родственник пекарских дрожжей), один вид рода Aspergillus (аспергиллюс, родственник гриба, с помощью которого изготавливают японскую рисовую «водку», саке), а также один представитель рода Cladosporium (кладоспорий). (Конечно, не все грибы, живущие на орбитальных станциях, являются технофилами. Например, на станции «Мир» (но не на МКС) были найдены пивные дрожжи, Saccharomyces cerevisiae (сахаромицеты), похоже, русские неплохо проводили время в космосе.)[136] Также исследователи зафиксировали присутствие рода Rhodotorula (родоторула). Это грибок розового цвета, который часто поселяется на цементном растворе, на стенках душевых кабин, а иногда может обосноваться на зубной щетке или человеческой коже[137]. Итак, в условиях космических станций тоже встречаются виды, адаптированные к жизни в закрытых помещениях[138].

Все виды грибов, найденные на космических станциях, обитают и в земных домах. Они представлены почти в каждом доме, где мы брали пробы. Численность отдельных видов зависела в основном от свойств самого жилища. В домах, где живут большие семьи, преобладают грибы, ассоциированные с телом человека или продуктами питания[139]. Немалое значение имеет также способ отопления и проветривания помещений. Например, в домах, оборудованных кондиционерами, встречается особенно много представителей родов Cladosporium и Penicillium. Эти грибы, способные вызывать аллергию у некоторых из нас, растут в самих кондиционерах и, когда прибор начинает работу, они рассеиваются оттуда по комнатам и офисам[140]. Включив кондиционер у себя дома или в автомобиле, вы можете уловить необычный запах — его издают те самые грибы[141].

Изучать тайную жизнь домовых грибов, можно десятилетиями, но в одной загадке надо было разобраться поскорее. Она связана с видом Stachybotrys chartarum, который отсутствовал на орбитальных станциях и редко встречался в наших пробах, взятых в домах. Этот опасный вид почему-то оказался очень слабо представлен в изученных нами пробах. Его отсутствие на МКС можно было объяснить отсутствием для него подходящей пищи. Насколько мне известно[142], на станции нет деревянных деталей или целлюлозы (хотя, возможно, черная плесень способна использовать некоторые сорта пластика). Но это не отвечает на вопрос, почему она так редко встречалась в нашем обследовании в домах[143].

Я обсудил эту загадку с Биргиттой и посвятил ее в детали нашего исследования. Хотя об МКС мы особо не говорили, я все время воображал, будто станция проплывает над нами — далекая и по-прежнему полная грибов. Биргитта ничуть не была удивлена. «Споры этой плесени довольно тяжелые и сидят на липких слизистых стебельках. Как же вы могли их обнаружить?» — спросила она. Другими словами, если споры не плавают по воздуху и не оседают вместе с пылью, их и не могло быть в наших пробах. «Почему вы вообще предполагали найти этот вид?» — добавила Биргитта, чтобы расставить все точки над «i». А правда, почему? «Но как она оказывается в домах, если не способна парить в воздухе?» — спросил я. Как она попадает в помещения и почему не может проникнуть на орбитальные станции (тогда как другим видам грибов это удается без труда)? «Мы недавно провели одно исследование, — ответила Биргитта, — которое может вас заинтересовать».

Пока мы перекусывали печеньем и орехами (щедро приправленными множеством грибов, витающих в воздухе, которым мы дышали), Биргитта рассказывала о своем исследовании. Оно было посвящено материалам, из которых делают современные дома, — гипсокартону, обоям, дереву и цементу. Биргитту интересует не воздух в помещении, ее внимание привлекает все, что используется в жилищном строительстве, — кирпичи, каменные блоки, деревянные перекрытия и особенно гипсокартон.

БИРГИТТА ОБНАРУЖИЛА, что каждый вид стройматериалов имеет свое специфическое грибное сообщество. Наверное, если так же основательно изучить материалы, из которых сделаны орбитальные станции, картина окажется сходной. Например, на цементе селятся те же самые виды грибов, какие можно найти при исследовании почвенных проб; некоторые из этих форм относятся к числу самых первых грибов, когда-либо описанных натуралистами[144]. Они наиболее изучены, так как были доступны для ученых, поскольку встречались в их домах. Среди прочих Биргитта нашла грибы из рода Mucor, изображенные в «Микрографии» Роберта Гука, источнике вдохновения для Левенгука. Она нашла Penicillium, случайно обнаруженный Александром Флемингом в его лаборатории, где он открыл антибиотики. Penicillium использует эти антибиотики для ослабления клеточных стенок бактерий, с которыми гриб конкурирует за пищу. Из-за этого растущая бактерия буквально взрывается. Мы используем эти же антибиотики для защиты от патогенных микробов наподобие Mycobacterium tuberculosis, с которыми боремся ради нашего выживания.

Эти грибы, Mucor, Penicillium и им подобные, ухитрились проникнуть и внутрь орбитальной станции[145]. Их присутствие на цементных полах и в космосе указывает на то, что с этими грибами мы должны найти способ как-то уживаться. Если уж они способны просочиться сквозь барьеры, расставленные NASA, то им не составит труда справиться и с остальными фильтрами и преградами[146]. Вполне возможно, что они росли на стенах пещер, где жили наши первобытные предки; если это правда, то эти виды с тех далеких времен сопровождают человека по всей планете. Именно к этой группе принадлежат грибы, способные, если у них будет достаточно времени, разрушить каменные и кирпичные стены. Вероятно, цементный пол служит им пищей, а может, средой обитания — они держатся за него своими гифами, словно пальцами, а едят при этом очень мелкие и незаметные глазу частички на полу: грязь, клей или что-то еще[147]. Они создают массу проблем людям, столетиями пытающимся сохранять памятники, ну, а в вашем подвале это живой пример способности грибов истребить с течением времени все что угодно.

На древесине тоже были грибы. Мы часто строим дома из дерева и подолгу живем в них. Однако древесина, состоящая из целлюлозы и лигнина, подвержена разрушению живыми организмами. Целлюлоза это, в сущности, бумага, а вот лигнин — твердое вещество, придающее прочность деревянной кровле. Многие микробы способны разлагать целлюлозу, зато лигнин по зубам лишь небольшому числу видов грибов и бактерий[148]. Некоторые виды грибов, найденные Биргиттой в деревянных строениях, продуцируют ферменты, предназначенные для разрушения целлюлозы и в некоторых случаях лигнина[149]. Совсем не удивительно, что эти грибы встречаются на деревянных брусах и перекрытиях старых домов; скорее, надо удивляться тому, как долго смогли продержаться эти постройки. Многие виды этих деревоядных грибов попадают в дома вместе с входящим воздухом, так что их видовой состав зависит от того, из каких пород дерева дом построен, а также от типа близлежащего леса. Некоторые формы, как, например, домовая губка (Serpula lacrymans), широко расселились по всему миру на морских судах[150]. Они повсюду следуют за человеком, и везде, где только строятся дома из древесины — их единственной пищи, они с благодарностью в них вселяются.

Когда Биргитта обратилась к изучению микофлоры гипсокартона, обоев и покрытой раскрашенной бумагой штукатурки, все стало еще интересней. В условиях высокой влажности все эти материалы становятся домом для множества грибов[151]. Кроме того, примерно в 25 % случаев в составе их грибного населения присутствовала токсичная черная плесень. Эта оценка может быть даже несколько заниженной, потому что Биргитта брала в каждом обследованном доме лишь очень небольшую по объему пробу. Stachybotrys chartarum нередко встречается на влажном гипсокартоне, так что, похоже, эта плесень может появиться практически везде, где условия для нее благоприятны. Идеальный субстрат для этого гриба — смесь воды и целлюлозы, как раз то, что возникает при отсыревании обоев или гипсокартона. Это было открытие, большое открытие, но в первую очередь Биргитта должна была объяснить, как Stachybotrys chartarum попадает в гипсокартон.

Споры черной плесени не могут перемещаться по воздуху. Их не переносят на себе термиты или другие домовые насекомые. Теоретически человек может сам разносить их на своей одежде. Рэйчел Адамс, специалист по домовым грибам из Калифорнийского университета в Беркли, знает не понаслышке о том, как много видов попадает таким образом в ваш дом. Рэйчел провела одно из самых основательных на сегодняшний день исследований грибов внутри помещений. В частности, она нашла, что один из видов, зарегистрированных в университетском конференц-зале, попал туда случайно, вместе с одним ее коллегой по лаборатории, недавно посетившим семинар по выращиванию грибов-дождевиков, который проводила сама Рэйчел[152]. Стало быть, грибы используют в качестве транспортных средств научных работников. Но Биргитта не очень интересовалась одеждой; в центре ее внимания были строительные материалы.

А что, если плесень присутствует в гипсокартоне постоянно, с самого момента его изготовления? Тихо и незаметно сидит в нем, спокойно дожидаясь, когда в материал проникнет влага? Биргитта принялась за проверку этой радикальной идеи, которая, окажись она верной, могла вовлечь ее в противостояние с громадной индустрией по производству гипсокартона, обороты которой исчисляются миллиардами долларов. Впрочем, занявшись вопросом вплотную, Биргитта выяснила, что эта идея совсем не нова. Один автор ранее уже высказывал подобную гипотезу, но она осталась непроверенной[153]. Этим и занялась Биргитта.

В США ученые пользуются значительной исследовательской свободой, но она не абсолютна и даже имеет тенденцию к сокращению, в значительной степени из-за влияния могущественных корпораций. Я не хочу сказать, что ученые воздерживаются от публикации опасных с точки зрения правительства или бизнеса выводов. Скорее, это значит, что большинство американских исследователей насмотрелись голливудских фильмов и поэтому знают, как важно тщательно просчитать возможные последствия своих открытий, противоречащих экономическим интересам лидеров крупного бизнеса[154]. Возможно, что и многие датские ученые задумываются о чем-то подобном, если им случается работать над такими проектами. Но, когда я спросил Биргитту о возможности подобного риска для нее самой, она выказала очень мало озабоченности по этому поводу. Ее не очень-то волновало, как отнесутся к полученным результатам компании, производящие гипсокартон, которые должны быть крайне заинтересованы в сохранении статус-кво (статус-кво для гипсокартона, во всяком случае). Биргитта всего лишь хотела знать, что происходит на самом деле. Она просто была любознательной и поэтому без колебаний принялась за дело.

В первую очередь она исследовала 13 листов совершенно нового гипсокартона, купленного в четырех разных строительных магазинах в Дании. Она выбрала две марки гипсокартона и у каждой из них по три вида (огнестойкий, влагостойкий и обычный). Биргитта вырезала из каждого листа по нескольку круглых дисков и простерилизовала их с помощью спирта (или для гарантии по другому протоколу хлорной известью или родалоном). Потом в течение 70 дней она вымачивала диски в стерильной воде, чтобы споры грибов внутри образцов могли прорасти. Казалось совершенно невероятным, чтобы в сухом новеньком гипсокартоне было что-то живое. Эта была довольно простая, но долгая и очень кропотливая работа — ежедневно просматривать все диски на предмет наличия грибов.

Наконец, в один прекрасный день она заметила рост. Дальше — больше. Биргитта обнаружила затаившийся внутри новехонького гипсокартона вид, известный как Neosartorya hiratsukae (неосартория). Этот вид не так давно «засветился» в качестве одной из причин болезни Паркинсона. Хотя роль гриба в заболевании была далеко не решающей, сам факт его присутствия в гипсокартоне настораживал. Неосартория была представлена на всех исследованных листах, независимо от вида, от магазина, в котором они были куплены, и от компании-производителя. Кроме того, Биргитта обнаружила гриб Chaetomium globosum (хетомий шаровидный) — аллерген и условно патогенный микроорганизм[155]. Он присутствовал в 85 % образцов. Великая и ужасная черная плесень Stachybotrys chartarum тоже там присутствовала, она была найдена в половине образцов[156]. Начав расти, плесень расползалась по поверхности диска, покрывая его живым темным налетом. И это еще не все. Восемь других видов грибов, терпеливо ждущих своего часа, обнаружилось внутри гипсокартона.

В этот момент и должно было выясниться, так ли уж Биргитта безразлична к возможной реакции со стороны производителей гипсокартона, как она уверяла. Если она опубликует свои данные, то это определенно ударит по их интересам, ведь производители окажутся в какой-то степени ответственными за проникновение в дома грибов, включая болезнетворные виды. И Stachybotrys chartarum, и Neosartorya hiratsukae хорошо известны как патогенные для человека формы. Последний вид редко замечают на влажных стенах из гипсокартона, но его действительно трудно обнаружить. Плодовые тела этого гриба, маленькие и светлые, напоминают цвет самого гипсокартона. Тем не менее данные Биргитты показали, что он присутствует во всех исследованных образцах, независимо от их происхождения. Естественно, это не могло не затрагивать интересы компаний-производителей. Разумеется, она опубликует материал. «Что они могут сделать? — спрашивала она меня. — Лишить меня работы? А кто тогда будет идентифицировать грибы?» Итак, мы теперь совершенно точно знаем, что грибы, растущие на гипсокартонных стенах, прибывают к нам в дом прямо с фабрики. Сейчас Биргитта разрабатывает способы истребления этих грибов до того, как гипсокартон будет доставлен потребителю. Что касается уже установленного гипсокартона, то удалить их из него очень и очень сложно. Почти все известные способы истребления грибов грозят разрушением самого гипсокартона и небезопасны для здоровья людей. Тем временем грибы ждут влаги. Они невероятно терпеливы.

А вот как грибы попадают в гипсокартон на фабрике, пока неизвестно. Есть предположение, что субстратом для их развития служит переработанный картон, используемый при производстве гипсокартона. Грибы заражают его еще на складе, а их споры сохраняют жизнеспособность при всех процедурах обработки, которым подвергается этот материал. Биргитта считает, что необходимо каким-то образом обеззараживать этот картон, но пока на практике этого не делают. Так что если Биргитта права, то весь новый гипсокартон, поступающий сегодня в жилые дома, содержит грибы. Само по себе это не страшно; по словам Биргитты, достаточно следить, чтобы гипсокартон не отсыревал.

Хотя мы теперь знаем, как Stachybotrys chartarum и другие виды с тяжелыми спорами проникают в наш дом, этого далеко не достаточно для полного понимания проблемы. Хотя Биргитта выяснила, как они попадают в помещения, она не установила, откуда эти грибы появились, где их родина и естественное местообитание. Ближайшим родственником Stachybotrys являются, по-видимому, тропические грибы из рода Myrothecium, но мы почти ничего не знаем о них, в том числе встречаются ли они в тропических жилищах. Предполагают даже, что большинство представителей этих двух родов до сих пор неизвестны науке. В сельской местности Stachybotrys chartarum обнаруживают в кучках скошенной травы, но, возможно, это говорит не столько о биологии черной плесени, сколько о том, в каких местах ее искали. Есть гипотеза, что на самом деле эта плесень живет в почвах, но эта версия остается пока без подтверждения. Совершенно непонятно, как Stachybotrys chartarum распространяется в дикой природе, что служит ей транспортным средством. Возможно, жуки или муравьи, но и это не более чем догадки. Никто не изучал, способны ли какие-нибудь насекомые разносить споры черной плесени. Неизвестно, как давно Stachybotrys chartarum присутствует в наших домах (было бы прекрасно узнать, какие грибы встречаются в традиционных жилищах по всему миру или обнаруживаются при археологических раскопках; но такие исследования не проводились). Вся эта неопределенность не позволяет ответить на главный вопрос: насколько грибы, живущие в наших домах, могут быть вредны для нас. В конце концов, на борьбу с ними тратятся миллиарды долларов. Дома идут под снос. Люди, потерявшие здоровье, отчаянно и обычно безуспешно борются с недугами, которые, как им говорят, вызваны черной плесенью. Но ответа на этот вопрос по-прежнему нет.

По вполне понятным причинам нельзя экспериментально заразить какой-нибудь жилой дом Stachybotrys chartarum и посмотреть, что случится потом с его обитателями. Столь же немыслимо специально развести в доме сырость, чтобы установить, когда вырастет плесень и как скоро жильцы начнут болеть. Впрочем, мы знаем как минимум два пути ее вредоносного воздействия. Плесень может отравлять человека токсинами, а может провоцировать или обострять аллергию и астму.

Начнем с токсинов. Подобно многим другим грибам, Stachybotrys chartarum выделяет неприятные вещества, называемые макроциклическими трихотеценами и атранонами, а также гемолитические белки. Если эти вещества, особенно белки, будут съедены овцой, лошадью или кроликом, они могут вызвать у них лейкемию (нехватку белых кровяных клеток). Предполагают, что эти же самые белки ответственны за легочные кровотечения у человеческих младенцев. Страдают и мыши, которым через нос вводят споры Stachybotrys, но тяжесть заболевания зависит от штамма, которым их заражают. Штамм, производящий большое количество токсинов, вызывает у мышей «тяжелое интраальвеолярное, бронхиолярное и интерстициальное воспаление с геморрагическими экссудативными процессами». Выражаясь простым языком, их легкие воспаляются и начинают кровоточит[157].

Впрочем, такая способность Stachybotrys не означает автоматически, что грибы, оказавшись в помещении, начинают производить эти токсины. Недавно Биргитта и ее коллеги разработали способ обнаружения токсинов, выделяемых Stachybotrys, в домашней пыли. Они обследовали один детский сад в Дании и установили, что существует положительная корреляция между численностью гриба в комнатах и количеством токсинов в пыли этих комнат. Пока неясно, насколько общей является эта взаимосвязь[158]. Впрочем, чтобы заболеть, человек должен проглотить (или втянуть носом, как делают мыши) порядочные количества этого гриба. С ребенком, живущим в доме, где Stachybotrys присутствует в больших количествах и вырабатывает токсины, может произойти то же, что и с заболевшими лабораторными мышами и домашними животными. До настоящего времени, однако, ни одного подобного случая не зарегистрировано. Еще более опасными для здоровья могут оказаться токсины, вырабатываемые Neosartorya hiratsukae, но этот гриб очень плохо изучен (он не менее распространен, чем черная плесень, но гораздо менее заметен). Вот почему Биргитта, один из ведущих мировых специалистов по этому виду неосартории и вызываемым им проблемам, говорит, что терпеть не может вопросов о том, какой вред для здоровья может вызвать его появление в доме. Как она говорит, «это чертовски запутанно и трудно доказуемо».

Но, даже если токсины черной плесени редко вызывает у людей недомогания, она способна оказывать и другое воздействие. При вдыхании она может провоцировать аллергические заболевания. В крови довольно большого числа людей обнаруживаются признаки аллергической реакции на нее. Иногда контакт происходит вне помещений, но в ряде случаев причиной является черная плесень на сырых стенах домов. В этом отношении Stachybotrys не исключение; многие другие грибы, в том числе те, что чаще всего встречаются при наличии влаги в домах, способствуют развитию аллергии и астмы[159]. Авторы гипотезы биоразнообразия, Хански, Хаахтела и фон Хертцен, предполагают, что нарушения в работе иммунитета вызваны отсутствием контакта с разнообразными бактериями, свойственными естественной среде обитания. Если они правы (а я думаю, что так оно и есть), тогда триггерами этих процессов служат и грибы, и другие виды, в изобилии присутствующие в наших домах, например тараканы-прусаки и пылевые клещи. И по моей гипотезе, эти триггеры срабатывают при недостатке бактериального разнообразия или при каких-то других неблагоприятных условиях.

Если гипотеза биоразнообразия верна, то можно ожидать, что взаимосвязь между обилием грибов в жилых помещениях и аллергией будет сложной и малопредсказуемой. Действительно, хотя некоторые исследования показывают, что люди, живущие в домах с большим количеством грибов, чаще страдают от аллергии и астмы, еще большее количество исследований не выявляют такой связи[160]. Не исключено, впрочем, что справиться с симптомами астмы и аллергии при их появлении куда проще, чем понять, когда и как эти болезни возникают впервые. Так оно, видимо, и есть. Группа ученых из университета Кейс Вестерн Резерв под руководством Каролин Керчмар обследовала 62 ребенка с симптоматической астмой, живущих в домах, пораженных плесенью. Детей и членов их семей наугад разделили на две группы. Семьи первой (контрольной) группы получили предписания, как бороться с астмой, и ничего более. Родители во второй группе (группе ремедиации) получили те же инструкции, но вдобавок исследователи провели обработку их домов. Сырые стены из дерева и гипсокартона были заменены новыми, из сухих материалов. Был перекрыт доступ влаги в дома, а также улучшена система кондиционирования воздуха. После такого вмешательства концентрация грибов в воздухе в домах группы ремедиации снизилась вдвое. В домах контрольной группы все осталось без изменений. Важнее другое. У детей в группе ремедиации клинические проявления астмы проходили быстрее, чем в контрольной, причем это наблюдалось как во время исследования, так и после его окончания. В группе ремедиации лишь у одного из 29 детей впоследствии наблюдалось обострение астмы, а в контрольной группе — у 11 детей из 33. Ура, как все просто![161] Правда, эта работа проводилась только в одном городе и на ограниченной выборке, но все же полученные результаты обнадеживают, поскольку указывают нам, куда двигаться дальше.

Сейчас с уверенностью можно сказать, что если в вашем доме завелась сырость, то вам следует приложить все возможные усилия, чтобы решить эту проблему. Строя новый дом, лучше избегать использования гипсокартона, по крайней мере в тех местах, где он может отсыреть. Никто не может дать гарантию, что этот материал не заражен Stachybotrys chartarum. А если представится возможность поддержать исследования по биологии домовых грибов, внесите и свою лепту. Тем временем грибы на МКС продолжают плодиться и размножаться. Это напоминает нам о том, что, как бы мы ни старались найти управу на грибное и бактериальное население в своем доме, вряд ли нам удастся уничтожить его полностью. С этим наверняка согласятся ученые из NASA, русские космонавты и Биргитта Андерсен.

Что же касается десятков тысяч других видов грибов, найденных нами в жилых домах, то каждый из них имеет собственную жизненную историю, не менее сложную, чем у Stachybotrys chartarum. Эти истории еще предстоит изучить. С каждым вдохом вы поглощаете эти неизученные виды, и тысячи из них даже не имеют названий. Возможно, кто-то из вас даст им название. Трудно поверить, но тысячи окружающих нас видов остаются безымянными. До некоторой степени это показывает, как мало мы знаем собственную планету. По сути, мы только приступаем к изучению Земли. Большинство живых существ до сих пор не открыты. Что касается бактерий, то мы знаем лишь ничтожную часть от их общего многообразия. В случае с грибами описана, вероятно, всего лишь треть существующих видов, а в том, что следует за научным описанием, то есть в изучении биологии отдельных видов, мы почти не продвинулись. По самым оптимистическим оценкам, нам известна только половина всех видов насекомых. Если же обратиться к биологическому разнообразию наших домов, то здесь усилия направлены на изучение опасных для человека видов, а все остальное остается без внимания. Конечно, биологи могли бы заняться ими, но они предпочитают проводить свои исследования где-нибудь в лесной глуши, в очень удаленных местах (таких как полевая станция в Коста-Рике). Словно какая-то пелена скрывает от нас огромное разнообразие совершенно безвредных видов, живущих тут же, перед нашими глазами. Не так давно я вполне убедился в этом, когда проводил опрос населения с целью узнать, какие живые существа встречаются в подвалах их домов.

Глава 7. Дальнозоркий эколог

У египтян много домашних животных…

Геродот. История

Маленький ветер движет корабль. Маленькая пчела собирает мед.

Маленький муравей тащит хлебную крошку.

Из папируса Инсингера, строки XXV.1–XXV.4

Так и сделал Господь: налетело множество песьих мух в дом фараонов, и в домы рабов его, и на всю землю Египетскую: погибала земля от песьих мух.

Исход 8:24

Мы мало замечаем и плохо понимаем жизнь грибов и бактерий в наших домах, а также вызываемые ею последствия отчасти потому, что они очень малы. Но в случае с животными картина другая. Я убежден, что есть совершенно особые причины, по которым экологи и эволюционные биологи «не замечают» животных в наших жилищах, несмотря на их относительно крупные размеры. Дальнозоркость — это «профессиональная болезнь» экологов, которые гораздо лучше видят животных в отдаленных местообитаниях, чем у себя под носом. Способность видеть вдаль — отличное качество, но не тогда, когда в результате мы игнорируем свое ближайшее окружение. Так, в Нью-Йорке ученые тщательно прочесали в поисках животных все пригородные леса, но в городской черте исследования проводились куда менее интенсивно (не говоря уже о жилых домах). Это совсем не случайно. Как экологи мы приучены исследовать жизнь в «природе», что, как принято думать, означает отсутствие людей. Подобная предвзятость свойственна даже самым значительным проектам по изучению жизни животных. Например, учет гнездящихся птиц, самый крупный орнитологический проект такого рода в Северной Америке, не проводится в наиболее урбанизированных местностях Соединенных Штатов. Города им практически не охвачены. Вот почему экологи имеют подробнейшие сведения о распространении самых редких североамериканских птиц, но плохо представляют себе численность домовых воробьев, городских голубей или ворон. Тем более это касается насекомых. Мне пришлось убедиться в этом самому, когда я начал изучать пещерных кузнечиков, или рафидофоридов{13}.

Люди живут по соседству с этими насекомыми с незапамятных времен. Когда наши далекие предки начали заселять пещеры, они неизбежно сталкивались там с другими видами животных. Об этих встречах мы знаем благодаря найденным при раскопках в пещерах костям, а также следам когтей на их стенах, не говоря уже о наскальных рисунках, изображающих разнообразных зверей. Некоторые из них были крупными и очень опасными. Представьте себе, как вы пробираетесь сквозь сырое, узкое и темное подземелье, и только красноватый свет факела освещает ваш путь. Внезапно до вас доносится запах пещерного медведя, а потом показывается и он сам. Пещерные медведи (Ursus spelaeus) по размерам не уступали самым крупным современным гризли. Если удача улыбалась нашим предкам, они убивали пещерных медведей. Если им не везло, то сами гибли от их лап[162]. Но, кроме этих зверей, пещерные люди встречали животных и поменьше. Среди них, вероятно, были постельные клопы и вши, и уж совершенно точно — пещерные кузнечики, о присутствии которых свидетельствует одно произведение первобытного искусства.

Пещеру, в которой оно было обнаружено, открыли трое мальчишек. В 1912 г. Макс Бегуан и два его брата, Жак и Луи, услыхали, что небольшой ручей, протекавший в их поместье во Французских Пиренеях, на одном участке уходит под землю. Их сосед, Франсуа Камель, предложил мальчикам проследить его подземный путь. Спустившись под землю, они переходили из одного пещерного зала в другой, пока дорогу им не преградили сталактиты. Это было фантастическое зрелище, но одновременно и конец дороги. Кто-то из мальчиков заметил небольшое отверстие среди сталактитов, расположенное у потолка одной из зал и достаточно широкое, чтобы они могли через него протиснуться. Проскользнув в эту дыру, Макс и его братья прошли по длинному проходу, а потом взобрались вверх по каменному «дымоходу» высотой в 40 футов. Здесь они обнаружили еще один зал размером с небольшую комнату, полный костей пещерного медведя. Там же были два прекрасно выполненных из глины горельефа, изображавшие бизонов.

Спустя два года мальчики открыли еще одну пещеру. В 1914 г. они отыскали отверстие в земле, расположенное на противоположной стороне холма. Спустившись в него, братья оказались в подземной полости длиной 800 м. Обследовав ее, они проползли через узкий туннель, в конце которого обнаружили еще один зал. Там их глазам предстало одно из величайших произведений пещерного искусства — изображение колдуна, получеловека-полузверя, украшенного оленьими рогами. На противоположной стене находился своего рода жертвенный алтарь из множества зубов, костей и кусочков угля, утыкающих глину под изображением льва.

На одном из найденных в пещере (позднее названной в честь первооткрывателей Труа-Фрер, дословно «Три брата») фрагментов бизоньей кости оказалось необычайное изображение — пещерный сверчок из рода Troglophilus[163]. Это доказывает, что наши предки (или по крайней мере один из них) обращали внимание даже на таких животных. Контакт с этими насекомыми продолжается уже много тысячелетий, сначала в пещерах, потом в домах[164]. В своих подвалах и погребах люди создали условия, напоминающие пещерную среду, в которой кузнечики находят все необходимое для жизни. Мы стали соседствовать задолго до того, как начали заниматься сельским хозяйством. Но, несмотря на столь долгую историю наших взаимоотношений и на то, что эти насекомые порой достигают огромной численности, они остаются относительно малоисследованными. Я занимался их изучением, и для меня пещерные кузнечики стали живым воплощением того, как легко не заметить окружающих нас животных, особенно если они находятся прямо перед нашими глазами.