Сегодня уже трудно воспроизвести первые этапы этой симбиотической эволюции, но они, несомненно, были исполнены настоящего драматизма. Одни бактерии вторгались в цитоплазму других, неся на своем пути опустошения, болезни и зачастую гибель клеток-хозяев. Сосуществование жертвы и агрессора напоминало на первых порах скорее борьбу не на жизнь, а на смерть. Лишь те немногие организмы, которые по счастливой случайности выжили в ходе этой войны, ухитрились дать начало истинным симбионтам — клеткам-гибридам, внутри которых теперь уже мирно сосуществовали бок о бок уставшие от многомиллионолетних склок бывшие враги.
Симбиогенез, таким образом, на первых своих этапах больше походил на вторжение в любой организм чужеродных патогенов. Он и был таким вторжением, только со сверхблагополучным исходом.
Некоторые биологи убеждены, что в клетках нашего организма дремлют древние вирусы, укрывшиеся там от бурь и перипетий предшествующей борьбы с этими же клетками. Может быть, генетический материал таких вирусов стал частью наших ДНК. Может быть, поразительная способность так называемых ретровирусов (вроде вируса СПИДа) встраивать свои гены в наши ДНК — это остаток некогда существовавшего и нарушенного симбиоза.
«Негативный симбиоз» с патогенами знает и не такие чудеса. С начала девяностых годов, когда стала развиваться техника микровидеосъемки процессов взаимодействия клеток с вторгшимися в них микробами и бактериями, многие детали этих процессов стали воочию зримыми, и эти детали вынудили специалистов прийти к выводу, что «для танго требуются двое», или, как сформулировала это на профессиональном языке доктор Джулия Теорио из Института биомедицинских исследований в Кембридже, «практически во всех случаях такого инфекционного вторжения ущерб, причиняемый им организму, является в определенной мере также и «виной» самого организма: ущерб вызывает не только сам патоген, но и спровоцированная им ошибочная реакция клетки на его вторжение».
Сегодня можно различить несколько уровней такой «невольной», если угодно — симбиотической, «помощи», которую клетка оказывает агрессору. На самом простом уровне это демонстрируют, например, стафилококки. Некоторые их виды выделяются под полезные для клетки вещества, и она «распахивает» перед ними свои рецепторы. В более изощренных случаях такого «негативного симбиоза» на рецепторы «усаживается» сам патоген — так поступает холерный вибрион, используя эту удобную позицию, чтобы выделить в клетку свои токсины. В еще более коварных случаях «сотрудничества» происходят подлинные чудеса симбиоза. Простейшая кишечная палочка, эшерихия коли, вызывающая уже упомянутую диарею (иногда даже смертельную), демонстрирует одно из таких чудес. Сначала она обманом понуждает клетку кишечника сбросить наружные волосинки, чтобы бактерии было легче усесться на ее поверхность.
А после этого она провоцирует ту же несчастную создать для нее выпячивание в мембране, своего рода «пьедестал», находясь на котором бактерия оказывается недоступной для клеточных средств защиты.
Однако наивысшую степень интимной близости демонстрируют, конечно, те патогены, которые проникают внутрь клетки. Оказывается, это умеет не только пресловутый вирус СПИДа. Такой способностью наделены очень многие обычные бактерии-патогены. Они реализуют ее посредством посылки особого химического сигнала о своем присутствии, который играет роль своеобразного троянского коня — в ответ на этот сигнал клетка выпячивает свою мембрану в сторону приблизившейся бактерии, обволакивает ее и втягивает в себя. Оказавшись внутри клетки, бактерия тотчас секретирует свои ферменты, которые продырявливают клеточную мембрану и позволяют бактерии войти в цитоплазму, где она зачастую становится постоянным «гостем», образовав вокруг себя защитную вакуоль. Во многих случаях такие бактерии используют эту вакуоль как средство перехода к новому этапу инфекции. Они начинают напрямую переходить из клетки в клетку, минуя таким образом защитные системы организма.
Может быть, те далекие начальные этапы древнего симбиогенеза, которые привели в конечном счете к возникновению первых эукариотов, тоже выглядели изнурительными битвами, в которых противники-симбионты прибегали к таким изощренным военным хитростям, бесконечно меняя свою стратегию и пользуясь невольными услугами друг друга. Кто знает… Можно лишь сказать, что невидимые чудеса симбиоза, как плодотворного, так и негативного, поистине окружают нас со всех сторон и составляют одну из непременных основ жизни — а возможно, какую-то универсальную суть. Как сказал тот же Льюис Томас, с рассказа которого о миксотрихе я начал эту статью, «быть может, поняв эту суть, эту подстилающую жизнь тенденцию к объединению и кооперации клеток, которая в конечном счете породила розы, дельфинов и нас самих, мы поняли бы, что та же самая тенденция побуждает организмы объединяться в коллективы, коллективы организмов — в экологические системы, а все эти системы — в единую биосферу. И тогда все наши защитные иммунные реакции и рефлекторные ответы на агрессию «чужого» оказались бы лишь средствами регулировки и модуляции этого великого и всеобщего процесса симбиоза, предназначенными не для полного его прекращения, а только для того, чтобы он не вышел из-под контроля».
Развивая эту точку зрения, мы рано или поздно придем к той величественной картине биосферы, которая некогда воодушевляла Вернадского, а сегодня кульминировала в так называемой гипотезе Геи, развиваемой Джеймсом Лавлоком, который утверждает, что симбиоз (понятый в самом широком смысле — как самоорганизация на основе кооперации и взаимодействия) существует не только на уровне телесных клеток и бактерий, но и на уровне таких сложных систем, как атмосфера, почва и даже наша Земля в целом. Гипотеза Геи говорит, что даже такие планетарные параметры, как, например, температура и химический состав атмосферы, являются результатом совместной деятельности всех живых организмов планеты. Лавлок, в сущности, утверждает, что вся Земля представляет собой единый огромный организм. Точнее было бы называть ее единой экологической системой, которая состоит из огромного числа симбиотически взаимодействующих меньших экосистем и благодаря этому способна в большой мере сама «залечивать» свои раны и регулировать свои отклонения от равновесия.
Древние греки называли Геей богиню Земли. Гипотеза Геи, будь она верна, была бы высшим, предельным чудом симбиоза — разве что вслед за американским астрономом Лео Смолиным признать «живой» всю Вселенную. Эта гипотеза обсуждается очень широко, но принимается очень немногими. Льюис Томас и Линн Маргулис принадлежат к этому воодушевленному грандиозным видением меньшинству.
Список литературы
1. Вернадский В.И. “Научная мысль как планетное явление”, М. – 1989г.
2. Вернадский В.И. “Начало и вечность жизни”, М.– 1989г.
3. Жизнь и Земля составляют единый сверхорганизм http://kokshetau.online.kz/ ot/black.htm
4. Четыре измерения глубинной экологии. http://baltchild.org.ru/rus/mater/ dpecol.htm