Учитывая то, сколько времени теперь мы проводим дома, американский биолог Роб Данн утверждает, что мы непростительно мало знаем о наших ближайших соседях и их влиянии на наше благополучие. А именно — о бактериях и любых других живых организмах, которые обитают в квартире. Какие виды для нас опасны, а какие необходимы? Как избавиться от черной плесени? Почему борьба с тараканами нередко лишь закаляет их и делает еще более жизнестойкими? Как бактерии на руках пекаря влияют на вкус пищи? Кто живет в душевой насадке и надо ли срочно ее менять? Т&Р публикуют отрывок из книги «Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков», в котором говорится о том, какие бактерии кроются в комнатной пыли.

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

Роб Данн
Издательство Альпина Диджитал, 2021

Мой собственный путь к изучению форм жизни в домах начался во влажном тропическом лесу

В бытность мою студентом я провел часть второго года обучения в Коста-Рике, на биологической станции Ла Сельва. Я работал вместе с Сэм Мессье, аспиранткой из Колорадского университета в Боулдере, изучавшей один вид древесных термитов, называемый Nasutitermes corniger. Рабочие термиты питаются отмершей древесиной и листьями лесных деревьев. В такой еде полно углерода, но мало азота. Чтобы компенсировать недостаток этого элемента в пище, в кишечнике термитов имеются особые бактерии, способные поглощать азот из воздуха. Колонии этих рабочих термитов с их королевами, королем и потомством находятся под охраной термитов-солдат, головы которых вытянуты наподобие пушечных стволов, через которые они выпрыскивают ядовитую жидкость на своих врагов — муравьедов и муравьев. Эти «пушки» настолько длинны, что термиты-солдаты не могут есть самостоятельно и полностью зависят от питательных веществ, которые получают от рабочих термитов или от бактерий из воздуха. В некоторых термитниках этого вида можно обнаружить большое число этих беспомощных солдат; в других колониях их очень мало. Сэм хотела проверить гипотезу о том, что при повторяющихся набегах муравьедов число особей солдат увеличивается. Сделать это было довольно легко: просто имитировать нападение муравьеда на одни термитники, не трогая другие. Это и было моей задачей. Вооружившись мачете, я день за днем ходил от одного термитника к другому.

Для мальчишки, каким я втайне оставался в свои 20 лет, такая работа — предел мечтаний. Я бродил по лесу, то и дело пуская в ход мачете. Для молодого ученого — лучше не придумаешь. За работой я вел с Сэм разговоры о науке, пока она не уставала. За ланчем и ужином досаждал своими расспросами другим ученым. Когда вокруг не оставалось никого, кто мог бы отвечать мне, отправлялся на прогулку. Ночами я бродил по лесным тропинкам с фонариком и налобной лампой (еще один фонарь был в резерве). Ночной лес был полон звуков и запахов жизни, но видеть я мог лишь то, на что падал свет моих ламп. Казалось, что свет, выхватывая из тьмы животных, сам создавал их. Я учился различать блеск глаз змей, лягушек и млекопитающих, опознавать спящих птиц по их силуэтам. Учился терпеливо присматриваться к листве и стволам деревьев, где таились гигантские пауки, катидиды и насекомые, мимикрирующие под птичий помет.

Порой мне удавалось уломать одного немецкого зоолога, чтобы он позволил сопровождать его на ночную охоту за летучими мышами с помощью сети. У меня не было прививки от бешенства, но его это ничуть не беспокоило. Меня — в мои 20 лет — тоже. Он учил меня различать рукокрылых. Так я познакомился с нектароядными, насекомоядными и плодоядными их видами. Попадался мне и питающийся птицами большой листонос (Vampyrum spectrum), такой огромный, что мог проделать дыру в ловчей сети. Мои наблюдения, хотя и разрозненные, позволили мне начать строить некоторые гипотезы. Мне нравилось думать, что мы еще не узнали большую часть того, что нам предстоит. Мне нравилось, что открытия поджидают нас чуть ли не под каждым бревном или листом, стоит лишь запастись терпением.

К концу моего пребывания в Коста-Рике Сэм доказала с моей помощью, что в колониях термитов, чаще подвергавшихся атакам мачете, действительно появлялось больше особей-солдат. Исследование закончилось, но полученный опыт сильно повлиял на меня. В следующие десять лет я побывал в Боливии, Эквадоре, Перу, Австралии, Сингапуре, Таиланде, Гане и в других странах, исходил тропические леса вдоль и поперек, словно пытаясь выткать единое большое полотно. Хотя я всегда возвращался в умеренный пояс — в Мичиган, Коннектикут или Теннесси, но раз за разом кто-нибудь предлагал отличную возможность: бесплатный авиаперелет, важное задание, полный пансион — и я внезапно опять оказывался в джунглях. Со временем такую же радость открытия, что и в дождевом тропическом лесу, я стал испытывать в самых разных местах, будь то пустыни, леса умеренного пояса и даже городские дворы. Интерес к последним возник с приходом в мою лабораторию нового студента по имени Бенуа Генар. Бенуа очарован муравьями. Приехав в Роли (столицу штата Северная Каролина), он без устали гонялся за ними по окрестным лесам. Это закончилось тем, что Бенуа отыскал такой вид, который ни он, ни я не смогли определить. Оказалось, что это чужеродный вид — азиатский муравейигла, или Brachyponera chinensis. Он расплодился в Роли, но умудрялся оставаться никем не замеченным. Исследуя этот вид, Бенуа обнаружил у него поведение, никогда прежде не наблюдавшееся у насекомых. Например, когда рабочий муравей-фуражир находит пищу, он не прокладывает к ней пахучую феромонную дорожку, как это делают другие виды. Нет, он возвращается в муравейник, хватает в охапку другого фуражира и, притащив его прямо к своей находке, бросает оземь: «Здесь еда!»4 Чтобы изучить повадки этого муравья на его родине, Бенуа отправился в Японию. Там он обнаружил совершенно новый вид муравьев, родственный Brachyponera chinensis и вполне обычный на большей части юга Японии даже в городах и их окрестностях5 , но до сих пор не описанный. И это было только начало…

Исследования бактерий дома

По своей научной специальности и интересам Ной — почвенный микробиолог. Он буквально околдован почвами (они для него такое же чудо, как для меня — джунгли) — настолько, что до остального ему и дела нет. Но, к счастью, его не меньше интересуют (или, может, развлекают) формы жизни, обитающие и в других местах, — лишь бы они были не крупнее грибной споры. Заведите с Ноем разговор о муравьях или ящерицах, и взгляд его сразу потухнет. Но как исследователь мельчайших организмов, где бы они ни жили, Ной по-своему гениален. Он, как и Левенгук, мастерски находит новые способы употребления уже известных вещей. Про Левенгука часто говорят, что он изобрел микроскоп. Это неверно, как неверно и то, что у него были какие-то особенные микроскопы.

На самом деле, если что-то и было в его микроскопах особенное, так это сам Левенгук. Так и в случае с исследованиями Ноя. Дело было не в оборудовании для идентификации микробов в пробах, а в том, как Ной использовал приборы, для того чтобы увидеть то, чего не замечали другие. Ной определял, какие виды присутствуют в пробах домашней пыли, путем секвенирования ДНК, представленной в этих пробах. Он и сотрудники его лаборатории экстрагировали ДНК из каждой пробы, затем, используя полимеразу от Thermus aquaticus (или другого термофильного вида микробов), получали множество ее копий, а потом расшифровывали нуклеотидные последовательности определенных генов, имеющихся у всех видов микробов в исследуемом образце. Таким образом он мог идентифицировать не только культивируемые виды, но и те, которые никто не умел выращивать в лаборатории. Итак, с помощью Ноя и наших добровольных помощников мы получили возможность регистрировать всех обитателей наших домов, живых или мертвых, покоящихся или активно размножающихся.

По нашему плану, жители 40 домов в городе Роли, Северная Каролина, где я жил тогда и живу до сих пор, должны были с помощью ватных палочек взять по десять проб домашней пыли из разных помещений. В то время мы еще так мало знали о доме как среде обитания, что Роли подходил для такого исследования не лучше, но и не хуже, чем любой другой город. Мы решили обследовать холодильники, но не пищу, которая в них хранится, а то, что вырастает на ее поверхности. Мы предполагали собирать пыль с оконных рам, как с внутренней, так и с внешней стороны. Не были забыты подушки и дверные ручки, туалеты и кухонные столы. Участникам проекта предлагалось брать пробы со всех этих мест.

Каждому из участников были отправлены ватные палочки для взятия проб. Пыль, собранная ими с помощью ватных палочек, содержала то, что Ханна Холмс назвала «фрагментами дезинтегрированного мира»: кусочки краски, одежды, волокна диванной обивки, собачью шерсть, обломки улиточьих раковин и панцирей креветок, пепел от марихуаны, отшелушившуюся кожу. А кроме того, там были бактерии — живые и мертвые. Затем ватные палочки помещали в герметично закрытые пробирки и отсылали в лабораторию Ноя, где во всех образцах пыли предстояло определить каждый бактериальный вид (или почти каждый). Для нас эта лаборатория была подобна лучу света, проникающему в тайную жизнь комнатной пыли.

Я уж не знаю, какие надежды питал сам Ной, приступая к этой работе, но могу точно сообщить, что было известно по данному вопросу в научной литературе, накопившейся со времен Левенгука, в 1600-е.

Начиная с 1940-х гг. стало известно, что в домах повсеместно обнаруживаются виды бактерий, связанные с человеческим телом

Они особенно обильны в тех помещениях, где люди проводят много времени, и в первую очередь на поверхностях, соприкасающихся с обнаженной человеческой кожей, будь то сиденье унитаза, наволочка или пульт дистанционного управления.

Сначала подобные исследования были нацелены на поиск и уничтожение небезопасных микробов, например фекальных бактерий на цветной капусте или возбудителей кожных заболеваний на постельном белье. Остальные виды, не вызывающие опасений, не привлекали особого внимания. Уже позднее, в 1970-е гг., были обнаружены и другие микроорганизмы, такие как Thermus в бойлерах и странные бактерии, населяющие канализационные стоки. Все эти данные наводили на мысль, что, исследуя человеческие дома, можно найти много других форм жизни. И мы находили.

Всего в обследованных 40 домах мы обнаружили около 8000 разных видов бактерий, что примерно соответствует числу видов птиц и млекопитающих, обитающих в Америке. Среди них были не только хорошо известные микробы, связанные с человеческим телом, но и многие другие виды, порой весьма необычные. Выражаясь метафорически, мы «раздвинули листву» над 40 домами и обнаружили таящийся под ней мир «дикой природы». Многие из найденных микробов были неизвестны науке, они принадлежали к ранее не описанным видам и даже родам бактерий. Это приводило меня в восторг, я как будто снова вернулся в джунгли, но теперь это были «джунгли» нашей обыденной жизни.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.