Убийцы, которые не фильтруются

Десять фактов из книги «Межвидовой барьер»

На фоне событий 2022 года все естественным образом подзабыли о коронавирусе — что вполне понятно, но не вполне оправдано, поскольку он про нас все еще не забыл, а значит, вышедшая в начале года книга Дэвида Куаммена «Межвидовой барьер» до сих пор не теряет актуальности. Она, впрочем, посвящена не конкретному вирусу, а механизму, благодаря которому вирусы, бактерии и инфекции умудряются не только существовать и размножаться, но и захватывать все новые и новые виды живых существ (как это произошло, например, в случае с той самой злополучной летучей мышью). Иван Козлов изучил эту книгу и выбрал из нее десять любопытных фактов.

Все мы начиная с 24 февраля 2022 года оказались перед лицом наступающего варварства, насилия и лжи. В этой ситуации чрезвычайно важно сохранить хотя бы остатки культуры и поддержать ценности гуманизма — в том числе ради будущего России. Поэтому редакция «Горького» продолжит говорить о книгах, напоминая нашим читателям, что в мире остается место мысли и вымыслу.

Дэвид Куаммен. Межвидовой барьер. Неизбежное будущее человеческих заболеваний и наше влияние на него. М.: Бомбора, 2022. Перевод с английского Анны Захаровой. Содержание

1. Инфекционные болезни — что-то вроде натурального цемента

Так, во всяком случае, утверждает автор книги в рамках придуманной им самим метафоры. Дэвид Куаммен говорит, что этот цемент «скрепляет одно существо с другим, один вид с другим в сложных биофизических структурах, которые мы называем экосистемами».

Причем он отмечает, что это базовый процесс, изучаемый экологами наравне с еще четырьмя: конкуренцией, разложением, хищничеством и фотосинтезом. Причем инфекционные болезни и правда периодически ведут себя как хищники. Как лев может в силу уникальных обстоятельств или просто по случаю убить корову или даже человека вместо зебры или антилопы, так и патоген иногда выбирает себе непривычную для него цель, — такие случайности далеко не исключены. Случаи, когда традиционной целью патогена долгое время были те или иные животные, а потом вдруг он нацелился на человека, называются зоонозом.

«Зооноз — это довольно специфический термин, неизвестный большинству людей, но он помогает прояснить биологические сложности, которые стоят за зловещими заголовками о свином гриппе, птичьем гриппе, SARS и прочих новых болезнях в целом, угрозе глобальной пандемии. Это слово будущего, которое будет часто звучать в XXI веке. Эбола — это зооноз. И бубонная чума тоже. И так называемый испанский грипп 1918—1919 гг., источником которого стала дикая водоплавающая птица; <...> он передался людям, убил почти 50 миллионов человек, после чего ушел в небытие. Собственно, любой человеческий грипп — это зооноз».

2. Свинья способна превратиться в настоящий генератор ящура

Ящур (сейчас, к счастью, эта болезнь не так актуальна, но вы, наверное, помните это название, в свое время наделавшее много шума) — зооноз, но люди редко им заражаются, и симптомы обычно ограничиваются сыпью на ладонях, ступнях или слизистой оболочке рта. Куда чаще и тяжелее болезнь протекает у коров, овец, коз и свиней. Смертность от него относительно низкая, но он очень заразен, а кроме того, имеет неприятные симптомы и последствия, которые причиняют животным страдания: больной скот плохо себя чувствует, плохо питается и худеет, и в целом производительность ферм сильно снижается.

«Коровы, овцы и свиньи не стоят ничего — хотя нет, даже меньше, чем ничего: они превращаются в дорогостоящую обузу. „С экономической точки зрения это самая важная в мире болезнь животных”, — сообщает один авторитетный источник. И добавляет: „Эпидемия ящура в США принесла бы убытки в 27 миллиардов долларов из-за упущенных продаж и рынков”».

Одними из главных виновниц этих катастрофических убытков были свиньи. Дело в том, что разные животные переносят вирус по-разному, но именно свиньи выделяют намного больше вируса, чем другой домашний скот: они «вычихивают его, выфыркивают, выхрюкивают, высапывают, отрыгивают и откашливают». Одно экспериментальное исследование показало, что воздух, выдыхаемый свиньями, содержит в тридцать раз больше вируса ящура, чем выдохи зараженных коров или овец. В медицинской терминологии свиньи называются «усиливающими носителями».

3. Гориллы могут заразиться от нас почти чем угодно

Многие хорошо известные человеческие болезни — туберкулез, полиомиелит, корь, пневмония, ветрянка и так далее — очень опасны для горилл, поскольку они очень сходны с нами генетически. Гориллы могут заразиться ими, если больные люди гуляют по лесу, кашляют там, чихают или справляют нужду. Любые преодоления межвидового барьера в обратном направлении — от людей к животным — называются антропонозом.

«Знаменитым горным гориллам, например, угрожают такие антропонозные инфекции, как корь, которую заносят экотуристы, приезжающие, чтобы полюбоваться ими. (Горные гориллы — это находящийся на грани исчезновения подвид восточных горилл, которые живут на крутых склонах гор Вирунга в Руанде и соседних землях)».

«Знамениты» эти гориллы в том числе и своей невезучестью: их среду обитания уничтожают лесорубы, за ними самими охотятся — их мясо употребляют в пищу, так что заразные заболевания могут столкнуть горилл с нынешнего уровня сравнительной многочисленности (около ста тысяч особей) и привести к ситуации, в которой маленькие изолированные популяции будут с трудом бороться за жизнь, как горные гориллы, или вовсе вымрут.

4. Уганде принадлежит один из самых печальных «вирусных» рекордов в истории

В 2007 году в Уганде появился вирус, впоследствии названный вирусом Бундибугио. Действия, направленные на то, чтобы локализовать и погасить вспышку, были предприняты относительно своевременно, но в итоге им все равно заразились 116 человек, 39 из которых умерли.

«Опять-таки, как обычно, команда ученых позже опубликовала статью в научном журнале — на этот раз возвещавшую об открытии нового эболавируса. Первым автором значился Джонатан Таунер, молекулярный вирусолог из CDC. В статье Таунера содержалось очень интересное замечание, связанное с пятью эболавирусами: „Геномы каждого вида вируса отличаются друг от друга как минимум на 30–40%; такой уровень разнообразия, скорее всего, говорит о различиях в экологических нишах, которые они занимают, и в их эволюционной истории"».

Так Уганда добилась сомнительного достижения: она стала единственной страной на Земле, где наблюдались вспышки двух разных эболавирусов (вирус Судан в Гулу в 2000 г. и вирус Бундибугио в 2007 г.), да вдобавок еще и вспышки эболавирусной болезни и геморрагической лихорадки Марбург в течение одного года. Это привело к общественной панике, которая иногда приводила к самым печальным последствиям.

Corrie Butler / Flickr

5. Паника, связанная с Эболой, унесла жизни четверых угандийских розенкрейцеров

Жертвами эпидемии Эболы в Центральной Африке становились не только те, кто умер непосредственно от болезни, но и те, кто погиб (или чуть не погиб) в результате паники, подогреваемой народными суевериями. Такое случилось, например, в деревне Мбомо, расположенной в Республике Конго на западном краю национального парка Одзала. Вспышка в Мбомо началась в декабре 2002 г. и распространилась по крайней мере на две соседние деревни. Причем одного из первых пациентов родственники забрали из деревенской больницы, потому что не поверили в диагноз и обратились к традиционному целителю.

«После того как этот пациент умер дома, не получив медицинской помощи (целитель ему тоже не помог), началось веселье. Целитель объявил, что этого человека убили с помощью колдовства, а виновник — его старший брат, успешный человек, работавший в соседней деревне. Старший брат был учителем, потом его „повысили” до школьного инспектора, но он не поделился своим богатством с родными».

В итоге родственники, которым посчастливилось остаться в живых, сожгли дом старшего брата и отправили целый отряд, чтобы убить его, но были остановлены полицией. Но паника продолжалась, и следующими ее жертвами стали четверо розенкрейцеров — или тех, кого разъяренная толпа посчитала таковыми, потому что им просто не повезло. Четверо учителей в одной из деревень рассказывали детям о вирусе Эбола незадолго до того, как началась эпидемия, поэтому люди заподозрили, что они обладают неким сверхъестественным знанием. А репутация у розенкрейцеров в Конго и без того очень плохая, так что с ними не стали церемониться и зарубили мачете.

6. Небольшой рост заразности может привести к большой эпидемии

Все эпидемии рано или поздно заканчиваются, и одна из важнейших проблем эпидемиологии — убедиться в том, заканчивается ли эпидемия только после того, как в популяции вообще не остается уязвимых лиц, или же взаимодействие разнообразных факторов заразности, выздоровления и смертности может привести к ее окончанию, даже если в незатронутой части общества до сих пор осталось много уязвимых лиц. Иными словами, эпидемия может закончиться, потому что ее развитие было подавлено тем или иным взаимодействием между заразностью, смертностью и выздоровлением.

«Итак, плотность, заразность, смертность и выздоровление — четыре фактора, взаимосвязанные между собой так же тесно, как тепло, трут, искра и топливо. Если все четыре фактора присутствуют в критическом количестве, они порождают огонь — эпидемию. Уравнения Кермака и Маккендрика указывают на обстоятельства, при которых может разгореться такой огонь, на то, сколько он может гореть и когда, в конце концов, потухнет».

Важнейшую истину, вынесенную в заголовок этого пункта, медики напоминают нам во время каждого сезона гриппа. Есть и еще одна истина, связанная с первой: эпидемии заканчиваются не потому, что все люди, уязвимые к болезни, либо умерли, либо выздоровели, а потому, что плотность уязвимых лиц в популяции становится слишком малой. Сегодня эта истина — один из ключевых математических постулатов эпидемиологии.

7. Бывают не только распространители эпидемий, но и суперрапространители эпидемий

Китайский торговец Чжоу Цзофэн стал первым «суперраспространителем» эпидемии SARS. Суперраспространитель — это пациент, который по той или иной причине непосредственно заражает намного больше людей, чем типичный зараженный пациент. Толком не известно, почему такие люди в принципе существуют — вероятно, это связано с исключительно индивидуальными особенностями того или иного организма. Зато точно известно, что найти их нужно как можно быстрее, потому что они не только заражают многих людей, но и сводят на нет усилия прогнозистов: присутствие суперраспространителя — это ключевой практический фактор, который может остаться незамеченным при обычном математическом моделировании.

«Легендарным суперраспространителем была Тифозная Мэри. Важность этой концепции, как отмечал Ллойд-Смит с соавторами, состоит в том, что если суперраспространители существуют и могут быть идентифицированы во время вспышки заболевания, то необходимы, в первую очередь, контрольные меры для изоляции этих людей, а не более широкие, применимые для целых популяций».

Условно говоря, если вы посадили на карантин сорок девять пациентов, но пропустили пятидесятого, а он оказался суперраспространителем, то ваши усилия по контролю полностью потеряли смысл. К сожалению, на практике вовремя определить и изолировать суперраспространителей оказывается почти нереально.

8. Множество оленей погибло из-за того, что ученые ошиблись в названии клеща

Как только был открыт клещ, переносящий болезнь Лайма, его сначала назвали Ixodes dammini, но дальнейшие таксономические исследования показали ошибочность этого наименования, и спустя несколько лет ему вернули прежнее имя — Ixodes scapularis. Это просто вопрос таксономической практики. Нам сейчас не обязательно вдаваться в подробности нюансов наименования и указывать на то, какая именно часть имени была оспорена и почему. Интересно уже само по себе то, что эта путаница с названиями — отражение хронического конфликта между разделителями (теми, кто старается выделить как можно больше видов и подвидов) и укрупнителями (теми, кто предпочитает, чтобы видов было меньше). Да, в среде ученых, дающих названия новым существам, оказывается, уже долгие годы тлеет такой специфический и неочевидный конфликт.

Впрочем, это формальное затруднение, связанное с названием клеща, оказалось не единственным.

«Ixodes scapularis в быту обычно называли черноногим клещом. Когда из него по ошибке выделили новый вид, этот вид получил другое неформальное название, „северо-восточный олений иксодовый клещ Даммина”. Эту неуклюжую фразу позже сократили до просто „оленьего клеща”. Имя, конечно же, влияет на восприятие, и название „олений клещ” лишь укрепило неправильные представления об этом маленьком существе: это кровососущее, переносящее болезни членистоногое якобы связано с оленями, и только с ними».

Это ошибочное название слишком дорого обошлось оленям, потому что из него вытекало не менее ошибочное, хоть и логичное рассуждение: если олени переносят клещей, нужно сократить их популяцию, и тогда клещей станет меньше. Пока ученые разобрались и нашли ошибку, в нескольких штатах успели истребить огромное количество оленей, поощряя их отстрел на уровне местных властей.

9. Болезнь Лайма — не медицинская проблема, а экологический феномен

Куаммен настаивает именно на такой трактовке, поскольку она позволяет нам шире взглянуть на феномен инфекций, болезней и вирусов как таковых — как на часть глобальной системы взаимодействий, которая позволяет осознать истинное место человека в экосистеме.

«Болезнь Лайма у людей существует, потому что мы, по сути, являемся случайными жертвами взаимодействия между клещами и дикими животными, — говорил Остфилд. — Мы незваные гости в системе, где клещи и носители — естественные резервуары — передают бактериальные инфекции туда-сюда».

Например, одна из возможных причин пиков заболеваемости в определенные годы заключается в том, что именно в эти годы леса отличались особенным плодородием. Белоногие мыши («резервуары» для переноски болезни) обожают желуди, а поскольку мыши быстро размножаются и быстро достигают зрелости, популяция реагирует на изобилие еды повышенной плодовитостью. Дальнейшую цепочку простроить легко: больше желудей — больше мышей — больше зараженных клещей — больше болезни Лайма.

При этом автор отмечает, что максима «вся жизнь связана между собой», — это не главная истина экологии, а просто ничего не значащая банальность. Важно понять, какие именно живые существа ближе связаны между собой, чем другие, как именно они связаны и что будет, если эту связь изменить или нарушить.

10. Желание спасти доходы табачников когда-то стало движущей силой изучения вирусов

В начале 1890-х гг. русский ученый Дмитрий Ивановский из Санкт-Петербурга изучал мозаичную болезнь табака, которая вызывала немало проблем на табачных плантациях Российской империи. Пятна на листьях приводили к замедлению роста и увяданию, что снижало и производительность, и доходы табачников.

«Предыдущие работы показали, что это инфекционная болезнь — она передается от одного растения другому, если его смазать соком из зараженных листьев. Ивановский повторил эксперимент с заражением, но добавил еще один шаг. Он пропустил сок через фильтр Шамберлана — устройство, сделанное из неглазурованного фарфора с маленькими порами, которое очищает воду, не пропуская бактерии».

Сообщение Ивановского о том, что «сок листьев, зараженных мозаичной болезнью табака, сохраняет инфекционные свойства даже после фильтрации», стало, по сути, первым в истории определением вирусов: заразные и настолько мелкие, что проходят сквозь предназначенные для бактерий фильтры. Вскоре после этого голландский ученый Мартин Бейеринк развил эксперимент Ивановского и обнаружил, что разбавление отфильтрованного раствора тоже приводит к заражениям, что было бы невозможно, если бы дело приходилось иметь, например, с токсином: при уменьшении объема токсина уменьшается и его действенность. Так ученые впервые описали основные свойства вирусов, хотя до понимания того, с чем им в действительности приходится иметь дело, оставалось еще очень много времени.