За порогом вражды - Вадим Иванович Назаров

На отставании симбиологии сказалась и еще одна причина.

Некогда симбиозами занимались отдельные ученые, обладавшие поистине энциклопедическими знаниями. Их перу и принадлежит в основном вся старая литература о симбиозах. Но пора энциклопедистов давно прошла. На стремление к всеобъемлющим знаниям наложила свое вето глубокая специализация наук. Эрудицию одиночек теперь призваны заменить коллективы исследователей.

Может ли один человек раскрыть все секреты функционирования какого-нибудь "начиненного" водорослями полипа или альянса между простейшими, грибами и кровососущими насекомыми? Тут мало совместных усилий зоологов и ботаников. Для этого нужны еще экологи, физиологи, эмбриологи, генетики, биохимики, иммунологи. В общем симбиология — наука такая же комплексная и "синтетическая", как, например, биология развития, космическая биология или эволюционное учение.

Надо сказать, что объединение наук вообще идет медленнее, чем их дробление. Ну, а к комплексному изучению симбиозов по-настоящему только приступают.

И последний вопрос — о субординации наук. Будет ли "почтенная" паразитология на равных с юной симбиологией или войдет в нее как часть в целое?

Очевидно, отношения между обеими науками будут целиком зависеть от того, будет ли включен паразитизм в понятие симбиоза. Если возобладает точка зрения "крестного отца" симбиозов де Бари, о котором упоминалось в первой главе, то паразитология войдет в симбиологию как её составная часть.

Перед каждой наукой стоят свои проблемы и задачи. Одному ученому был задан вопрос, в чем он видит успех науки. Подумав, он с улыбкой ответил, что, по его мнению, он состоит в том, что, не решая окончательно ни одной проблемы, наука на месте двух или трех из них создает десятки новых. Это на первый взгляд парадоксальное суждение хорошо отражает диалектический путь ко все более полному знанию.

В этом смысле симбиология не составляет исключения. Однако многие из проблем, которыми она сейчас вплотную стала заниматься, возникли отнюдь не под влиянием изучения симбиозов. Их диктовала сама жизнь. Симбионты же только подали ученым реальную надежду, что помогут в их решении.

Мы не станем перечислять все возможные проблемы, стоящие перед симбиологией (а их немало). Лучше рассмотрим вкратце некоторые из них, весьма весомые и в теоретическом, и в практическом отношении.

Как научиться управлять иммунитетом и сделать полезными некоторых паразитов

Наше здоровье (а равно здоровье животных и растений) зависит от способности организма противостоять проникновению в него болезнетворных микробов, грибов и любых инородных тел. От тех, что проникли, животные, например, избавляются тремя способами: мелкие микробы и частицы они переваривают (этим занимаются клетки-фагоциты); более крупные — либо выталкивают наружу, либо заключают в плотную капсулу. Активные оборонительные реакции, направленные на защиту от инфекции, лежат в основе иммунитета и запрограммированы в генах.

Иммунитет охраняет здоровье организма не только от угроз, исходящих извне. Он ограждает и от опасностей, возникающих внутри.

Организм человека и крупных животных построен из многих миллиардов клеток, которые постоянно делятся. Во время деления в некоторых клетках внутренних тканей и органов случаются какие-то ошибки и изменения. При астрономическом числе клеток это и неудивительно. В результате измененная клетка начинает вырабатывать вместо нужных организму веществ совсем другие.

Если бы такие клетки и вещества не обезвреживались и не выводились наружу, нарушения обмена постепенно привели бы организм к гибели (что получается, например, при заболевании раком). Эту задачу также выполняет система иммунитета, отторгающая продукты перерождения. От нее зависит и совместимость тканей.

Как известно, механизм иммунитета очень сложен. Основными агентами иммунитета у высших животных выступают антитела, которые вырабатываются кровеносной и лимфатической системой, костным мозгом, зобной железой и многими внутренними органами. Чтобы сделать ткани разных организмов генетически совместимыми, надо радикально изменить работу антител. Усилия ученых сейчас как раз и сосредоточены на разгадке тайн этих образований.

Очевидно, в решении проблемы тканевой несовместимости как раз и могут помочь эндосимбионты. Ведь бесчисленные животные и высшие растения впустили их не только внутрь тканей, но и внутрь самих клеток! Куда же исчезла бдительность их иммунологической защиты от вторжения чужаков?

Оказывается, она вовсе не исчезла, а только стала дифференцированной. Вспомним еще раз разные "баррикады", воздвигнутые насекомыми, орхидеями, корнями растений на пути проникновения всякой "мелюзги", напрашивающейся в друзья, и то, как потом эти преграды рушатся.

Пересаживаемый орган можно, вероятно, без особой натяжки рассматривать как эндосимбионта или даже паразита. Тогда очень пригодится все, что мы сможем узнать о взаимных реакциях организма-хозяина и его "квартирантов". Ценные выводы позволит сделать изучение всех градаций и нюансов в их взаимной терпимости и сравнение с тем, как в этом отношении обстоит дело в содружествах разных организмов. Тогда, возможно, будут открыты новые причины, влияющие на совместимость, и, можно думать, откроются реальные перспективы управлять этим процессом.

Уже сейчас ведутся, например, исследования, в которых "хозяина" постепенно "приучают" к "эндосимбионту" тем, что вводят его по частям: тканям хозяина устраивают "свидание" с отдельными макромолекулами "симбионта", содержащими его ДНК.

Проникновение в тайны защитных реакций интересно не только для проблемы трансплантации. Раскрытие причин торможения этих реакций при встрече хозяев с обычными "квартирантами" может пролить свет на неизвестные стороны механизма иммунитета и открыть новые пути укрепления устойчивости организма к инфекциям, что очень важно, например, при выведении новых сортов культурных растений да и в селекции домашних животных.

Если бы стало известно, как эндосимбионты ухитряются усыплять бдительность иммунологического надзора своего хозяина, очевидно, можно было бы выяснить и обратное: как поддержать силы иммунитета, когда он ослаблен. Тогда, возможно, удалось бы перейти в решительное наступление на такие болезни века, как рак или аллергия.

Изучение взаимовлияния компаньонов эндосимбиоза до малейших деталей их обменных биохимических реакций вплотную подводит к фундаментальной теоретической проблеме взаимного узнавания клеток и клеточных взаимодействий вообще. А вне рамок этой общей проблемы не могут быть правильно решены более частные биологические и медицинские проблемы.

Мы говорили об автономии хлоропластов и фантастическом проекте введения зеленых водорослей в покровные ткани человека. Такой проект в первую очередь касался бы космонавтов, перед которыми стоит проблема питания в будущих длительных межпланетных путешествиях. Если для людей подобный вариант в силу ряда причин неприемлем, то он может быть применен по крайней мере к некоторым животным, мясом которых мы питаемся. Сравнительно не так давно стало известно, что природа осуществила и этот вариант.

В 1965 году японцы Кавагути и Ямазу впервые обнаружили нормально функционирующие хлоропласты в пищеварительных клетках слепой кишки брюхоногого моллюска ализия атровиридис. Оказалось, что моллюски получают их от зеленой водоросли кодиума, которой они питаются. Тело самой водоросли переваривается, а её хлоропласты, попадая в кишечник животного, остаются невредимыми.