Грязная вода и выгребные ямы: какими путями холера в XIX веке проникала в большие города

Мы иногда говорим о том, что организмы «желают» определенных условий, хотя на самом деле эти организмы не обладают самосознанием и не имеют чувств и желаний в человеческом понимании слова.

«Желание» в данном случае — вопрос цели, а не средств: организм хочет жить в определенной среде, потому что она помогает ему размножаться эффективнее, чем в других средах; Artemia salina (мелкий рачок) желает жить в соленой воде, термит желает жить в гниющем дереве.

Поместите организм в желаемую среду, и его численность возрастет; уберите его из желаемой среды, и численность уменьшится.

С этой точки зрения бактерия Vibrio cholerae [холерный вибрион, является возбудителем холеры. — Прим. «Ножа».] больше всего на свете желает, чтобы люди жили в такой среде, чтобы им приходилось постоянно есть экскременты друг друга.

V. cholerae не передается воздушно-капельным путем и даже через большинство телесных жидкостей. Главный метод передачи практически всегда одинаков: больной исторгает из себя бактерии во время тяжелого приступа диареи, самой характерной черты болезни, а здоровый человек каким-то образом проглатывает эти бактерии — обычно выпивает зараженную воду.

Если холерный вибрион поместить в обстановку, где поедание экскрементов — обычное дело, он будет процветать, «угоняя» один кишечник за другим для производства новых бактерий.

На протяжении почти всей истории Homo sapiens из-за этой зависимости от поедания экскрементов холерным бактериям не удавалось эффективно размножаться. С самого зарождения цивилизации человеческая культура развивалась самыми разнообразными способами, но вот употребление в пищу человеческих экскрементов так и осталось практически универсальным табу.

Так что, не имея идеальных условий, в которых один человек ест отходы жизнедеятельности другого, холера не высовывалась дальше солоноватых вод дельты Ганга, выживая в основном за счет планктона.

С практической точки зрения заразиться холерой при физическом контакте с больным все же можно, но вероятность весьма мала.

Если вы, например, потрогали испачканное постельное белье, невидимый отряд V. cholerae может собраться у вас на кончиках пальцев, и, если вы потом не помоете руки, они попадут к вам в рот во время обеда и вскоре начнут смертоносное размножение в тонком кишечнике.

С точки зрения холеры, впрочем, это довольно неэффективный способ размножения: лишь очень немногие люди прикасаются к чужим свежим экскрементам, особенно если они принадлежат тяжелобольному. И даже если нескольким удачливым бактериям в самом деле удастся прилепиться к кончику пальца, нет никакой гарантии, что они проживут достаточно долго, чтобы добраться до тонкого кишечника.

В течение тысяч лет холера в основном сдерживалась двумя этими факторами: во-первых, люди не склонны сознательно употреблять в пищу чужие экскременты, а во-вторых, даже в тех редких случаях, когда отходы жизнедеятельности все-таки попадают в организм, цикл затем вряд ли повторяется, так что бактериям не удается добраться до критической точки, после которой распространение среди популяции резко ускоряется, — в этом они уступают возбудителям таких заболеваний, как грипп или оспа.

Но затем, после долгой и упорной борьбы за выживание, V. cholerae наконец повезло. Люди начали собираться в городах, плотность населения возросла: пятьдесят человек ютились в четырехэтажном доме, больше ста тысяч — на одном квадратном километре. Улицы утопали в человеческих экскрементах.

Города все теснее связывались между собой морскими путями великих империй и компаний того времени.

Когда принц Альберт впервые объявил о Всемирной выставке, в его речи прозвучали в том числе такие утопические слова: «Мы живем во времена самого чудесного преобразования, которое быстро приближает великую эпоху, вершину всей истории: эпоху единства всего человечества».

Человечество в самом деле становилось все более единым, но вот результаты зачастую были далеки от чудесных. Санитарные условия в Дели могли непосредственно влиять на санитарию в Лондоне и Париже. Объединялось не только человечество, но и его кишечная микрофлора.

В огромных новых мегаполисах, объединенных глобальными торговыми сетями, условия становились все более антисанитарными, и в питьевую воду попадали нечистоты.

Проглатывание небольших частичек экскрементов из аномалии превратилось практически в неотъемлемую часть жизни. Отличная новость для холерного вибриона.

Загрязнение питьевой воды в густонаселенных городах повлияло не только на количество V. cholerae, проживающих в тонком кишечнике людей: повысилась еще и смертоносность бактерий. Это эволюционный принцип, который уже давно наблюдается в популяциях болезнетворных микробов.

Бактерии и вирусы эволюционируют намного быстрее, чем люди, по нескольким причинам. Во-первых, жизненный цикл бактерий невероятно быстр: одна бактерия может дать миллион потомков буквально за несколько часов. Каждое новое поколение дает новую возможность для генетических инноваций — либо путем новых сочетаний существующих генов, либо с помощью случайных мутаций.

Человеческий геном меняется на несколько порядков медленнее; нам сначала приходится пройти долгий пятнадцатилетний процесс созревания, прежде чем хотя бы задуматься о передаче генов новому поколению.

У бактерий в арсенале есть и еще одно оружие. Они не ограничиваются передачей генов только контролируемым, линейным образом, как многоклеточные организмы.

У микробов, по сути, происходит всеобщий свальный грех. Случайная последовательность ДНК может перебраться в соседнюю бактериальную клетку и тут же начать выполнять какую-нибудь важнейшую новую функцию.

Мы настолько привычны к вертикальной передаче ДНК от родителя к ребенку, что сама идея заимствования небольших кусочков генетического кода кажется смехотворной, но это мы просто смотрим с нашей эукариотической колокольни.

В невидимом царстве вирусов и бактерий гены перемещаются куда более неразборчивым образом, создавая, конечно, множество катастрофических новых сочетаний, но при этом и куда быстрее распространяя новые эволюционные стратегии.

Как писала Линн Маргулис, «[В]се бактерии мира, по сути, имеют доступ к единому генетическому пулу и, соответственно, адаптивным механизмам всего царства бактерий. Скорость рекомбинации превосходит таковую у мутаций: эукариотам для изменений планетарного масштаба может понадобиться миллион лет, а бактерии могут добиться того же за несколько лет».

Выходит, что бактерии вроде Vibrio cholerae изначально способны быстро развивать в себе новые характеристики, реагируя на изменения в окружающей среде — особенно на такие, в которых им становится легче размножаться.

В нормальных условиях холерному вибриону приходится иметь дело со сложным анализом выгод и затрат: особенно смертоносный штамм может буквально за несколько часов создать миллиарды копий себя, но после успешного размножения человеческий организм, благодаря которому оно стало возможно, быстро умирает. Если эти миллиарды копий не смогут быстро перебраться в другой кишечник, весь процесс пойдет насмарку: гены повышенной смертоносности не дадут новых копий себя.

В среде, где риск заражения низок, менее интенсивная атака на человека-носителя будет лучшей стратегией: размножаться не так быстро, чтобы человек успел прожить подольше и распространить больше бактериальных клеток в надежде, что хотя бы некоторые из них попадут в другой кишечник, и тогда процесс начнется сначала.

А вот в густонаселенных городах с загрязненной водой дилемма для холерного вибриона исчезает. У него больше нет причин не размножаться как можно более агрессивно — и, соответственно, как можно быстрее убивать носителя, — потому что вполне вероятно, что выделения нынешнего носителя быстро попадут в кишечник к новой жертве.

Бактерия может вложить всю свою энергию в увеличение объема потомства, позабыв о сроке жизни.

Не стоит и говорить, конечно, что бактерии не обдумывают никаких стратегий сознательно. Она развивается сама по себе, когда меняются штаммы в популяции V. cholerae.

В среде с малой вероятностью заражения смертоносные штаммы вымирают, и в популяции доминируют более мягкие. А вот в среде, способствующей заражению, смертоносные штаммы быстро вытесняют менее опасные.

Ни одна отдельная бактерия ничего не знает об анализе выгод и затрат, но благодаря поразительной способности к адаптации они проводят этот анализ в группе; каждая жизнь и смерть служит своеобразным «голосом» на распределенном микробном собрании.

Бактерии не обладают сознанием, но вместе с тем демонстрируют своеобразный групповой интеллект.

К тому же даже у человеческого сознания есть свои границы. Оно отлично осознает масштабы человеческого существования, но вот в других отношениях человек может быть столь же невежественен, сколь и бактерия.

Когда жители Лондона и других больших городов впервые стали собираться в таком огромном количестве, когда начали строить сложные механизмы для хранения и удаления отходов жизнедеятельности и добывать питьевую воду из рек, они вполне осознавали свои действия, и за этими действиями стояла четкая стратегия.

Но они ничего не знали о том, как эти решения повлияют на микробов: не только сделают их более многочисленными, но и преобразят их генетический код. Лондонец, наслаждавшийся новым унитазом или дорогой частной водопроводной линией от Саутуоркской водной компании, не только делал свою личную жизнь более удобной и роскошной. Своими действиями, сам того не желая, он перестраивал ДНК V. cholerae, превращая его в более эффективного убийцу.