Паразиты. Часть 9. Мир, какой он есть⁠⁠

Эпиграф:

- Что ты видел?

- Ничего особенного... Просто мир, какой он есть.

- Это самое сложное - видеть мир таким, какой он есть.

То, что вы сейчас прочитаете, лежит на грани сокровенного знания и откровения. Об этом реально мало кто знает. Даже настоящие учёные могут смотреть и не видеть.

Десятки лет экологи всего мира лезли в речные протоки, ныряли в озера и забирались глубоко в лес в поисках двух вещей: конкуренции за средства существования, такие как пища и вода, и попыток сохранить жизнь и не быть съеденным. Они изучали распространение растений и животных и их плотность, распределение по возрастам, разнообразие видов. Они вычерчивали диаграммы пищевых сетей, напоминающие замысловатые арт-объекты. Но никогда ни на одной диаграмме ни одна стрелочка не указывала на паразита. Экологи, разумеется, не отрицали существования паразитов, но считали их вполне безобидными попутчиками. Они думали, что жизнь можно понять, не учитывая распространения болезней.

Мало кто из экологов потрудился подкрепить свое равнодушие к паразитам хоть какими-то данными. Им казалось неважным, что животные, как правило, наводнены несколькими видами паразитов. С другой стороны, паразитологи тоже проявляли небрежность. Они смотрели на своих паразитов влюбленными глазами в лабораториях, но не представляли, насколько важную роль эти паразиты играют во внешнем мире.

Оказывается, влияние это может быть громадным. К примеру, только в последнее десятилетие морские биологи обнаружили, что океаны полны вирусов. Они давно знали, что вирусы могут поразить практически любое существо, живущее в море, — от кита до бактерии. Но почему-то думали, что вирусов немного и они слишком хрупки, чтобы причинить серьезный вред. На самом деле вирусы страшно выносливы и многочисленны. В литре морской воды возле поверхности их живет в среднем десять миллиардов.

Их любимые жертвы — бактерии и фитопланктон, поскольку именно эти хозяева наиболее многочисленны в океане. Они также служат начальным звеном в океанских пищевых цепях — ведь именно ими питаются хищные бактерии и простейшие, которых, в свою очередь, поедают животные. Теперь морские биологи понимают, что это критическое звено—бактерии и простейшие—очень больное. Вирусы убивают не меньше половины всех бактерий в океане.

Когда бактерии умирают, они лопаются, и останки опускаются вниз крохотным органическим ливнем. Их подбирают другие бактерии, во многих случаях только для того, чтобы лопнуть под действием другого вируса. Громадное количество океанской биомассы бесконечно путешествует по замкнутому кругу бактерия — вирус — бактерия и не поступает на следующие уровни пищевой цепочки. Если бы из моря вдруг исчезли все вирусы, в нем, возможно, стало бы тесно от рыбы и китов.

На суше паразиты пользуются не меньшим экологическим влиянием. Десятки лет экологи, изучавшие равнины Серенгети, считали, что громадными стадами тамошних антилоп-гну и других травоядных млекопитающих управляют два фактора: пища, необходимая для поддержания жизни, и хищники, ограничивающие численность популяции. На самом деле большую часть XX в. наибольшим могуществом в тех краях обладал вирус, известный как вирус чумы рогатого скота.

Он был завезен в Кению и Танзанию с зараженным скотом с Африканского рога примерно в 1890 г. Затем перекинулся с домашнего скота на диких животных, снизил численность травоядных, а заодно и их хищников и несколько десятков лет удерживал ее на достаточно низком уровне. Только в 1960-х гг., когда домашний скот начали прививать от чумы, млекопитающие Серенгети смогли восстановить свою численность.

Паразитам не обязательно даже убивать хозяев, чтобы оказывать решающее влияние на жизнь экосистемы. Какой-нибудь паразит вполне может снизить остроту межвидовой борьбы и не дать одному виду полностью вытеснить другой, т. е. создается ситуация, при которой два вида могут существовать бок о бок в одной экологической нише.

Олени являются носителями нематоды, которая не причиняет им вреда, но, попав в лося, нематоды пробираются в его спинной мозг; лось начинает спотыкаться на ходу и вскоре умирает. Без этого паразита олень не смог бы конкурировать с лосем.

Этот пример - далеко не единственный случай, когда паразит оказывает услугу своему хозяину. По крайней мере - одному из них.

В калифорнийской игольной улитке обитает Euhaplorchis californensis. Птицы выделяют яйца Euhaplorchis с пометом, который поедают игольные улитки. Вылупившись из яиц, трематоды кастрируют улитку и успевают произвести на свет пару поколений, прежде чем церкарии покинут хозяина и уплывут. Церкарии ищут на солончаковых болотах следующего хозяина — рыбку фундулюса. Они вцепляются в жабры нового хозяина, а затем пробираются в тонкие кровеносные сосуды. Они забираются поглубже в организм рыбы и находят там нерв, следуя вдоль которого попадают в мозг. Вообще говоря, они не проникают в мозг фундулюса, а образуют поверх него тонкое покрытие, похожее на слой икры. Там паразиты дожидаются, пока рыбу-хозяина съест какая-нибудь птица.

Оказавшись в желудке птицы, они перебираются из рыбьей головы в кишечник нового хозяина и живут там, похищая часть съеденной им пищи и засевая своими яйцами пруды и болота.

Если бы червей-паразитов не было, была бы описания экосистема такой же?

Между улиткой и трематодой складываются довольно странные отношения, не имеющие ничего общего с отношениями хищника и жертвы. Когда рысь убивает зайца-беляка, то нежные молодые побеги, которые мог бы съесть несчастный, съедают уцелевшие зайцы; эта освободившаяся энергия пригодится им, чтобы растить и воспитывать малышей. Но трематоды не убивают своих хозяев-улиток, хотя в генетическом смысле эти улитки все равно что мертвы, поскольку не могут размножаться. Сами улитки продолжают жить и поедать водоросли, чтобы досыта кормить сидящих внутри трематод.

Исследования показали, что без конкуренции со стороны зараженных улиток, здоровые улитки растут быстрее, откладывают гораздо больше яиц и к тому же прекрасно себя чувствуют в условиях гораздо большей скученности. Фактически, если можно было бы полностью избавиться от паразитов, общая численность улиток выросла бы почти вдвое. Но в реальном мире, за стенами лаборатории, взрывной рост численности улиток произвел бы сложное действие на экосистему— так расходятся по воде круги от брошенного камня. Рост числа улиток привел бы к уменьшению площадей, покрытых водорослями, и облегчил жизнь тем, кто этими улитками питается, к примеру крабам.

Исследование зараженных фундулюсов показало, что трематоды не причиняют им особого вреда и даже не вызывают иммунного ответа, но при этом меняет их поведение: заражённая рыба приплясывает на месте, дергается, плавает на боку, не пряча брюшко, или поднимается к самой поверхности. Такое поведение увеличивает шанс для рыбки быть съедение птицей в тридцать раз.

Вред, который наносят глисты птицам, не слишком велик. В конце концов паразиты заинтересованы в том, чтобы птица оставалась достаточно здоровой и могла летать, а значит переносить трематод в другие места, которые можно заселить. Если птица будет тщательно избегать зараженной рыбы в своем меню, она останется, может быть, здоровой, но уж голодной будет наверняка. Паразиты настолько облегчают птицам охоту, что преимущества сотрудничества с ними намного превосходят связанные с ними неприятности. Более того, само существование некоторых видов птиц без этой помощи ставится под сомнение.

Гавайские коралловые рифы - это колонии животных, где в каждой ячейке твердого известкового основания живет крохотный мягкий полип. Полип высовывается из своей пещерки, чтобы кормиться, фильтруя воду, или отложить икру, а затем возвращается в свое безопасное убежище. Морская трематода Podocotyloides stenometra начинает жизнь в ракушках, обитающих рядом с рифом; затем проникает в коралловый полип и проводит в нем следующую стадию жизни.

Оттуда ей нужно попасть в кишечник рыбы- бабочки, пасущейся на кораллах. Рыбе-бабочке приходится прикладывать немало усилий, выгрызая мякоть полипов, которая совсем немного выступает из-под тускло-коричневого экзоскелета.

Паразит не может заставить коралл танцевать, как рыбок-фундулюсов, привлекая внимание следующего хозяина. Но Podocotyloides все же умудряется вызвать не менее эффективные изменения в поведении полипов. Когда трематода попадает в коралл, полип раздувается и меняет цвет с коричневого на ярко-розовый. Одновременно у него вырастает целая сеть острых шипов из карбоната кальция, которые не дают ему вернуться в свое логово. В результате раздувшийся яркий полип болтается снаружи, превращаясь в легкую добычу для проплывающей рыбы-бабочки.

Здесь межвидовые отношения в экосистеме складываются иначе, чем в предыдущем примере. Фундулюс гибнет, помогая паразиту перебраться в птицу. Но коралл — это колония клонов, и, когда один зараженный трематодой полип гибнет, на смену ему приходит другой, здоровый. Зараженный полип не может кормиться или размножаться, так что паразит, свободно распространяющийся по кораллу, наносит колонии серьезный вред и замедляет ее рост. Колония заинтересована в том, чтобы вовремя избавиться от больных полипов, и не исключено, что коралл сам участвует в этой игре — обеспечивает больным смену цвета и шипы, чтобы рыбам было проще их заметить.

Обнаружить подобные эффекты очень трудно, и пока точно известно лишь несколько примеров. Но их достаточно, чтобы прийти к выводу: паразиты могут бросить тень сомнения на самые священные принципы экологии. Мы привыкли думать, что хищники обеспечивают здоровье стад, уничтожая самых больных и медлительных животных.

Волки — окончательные хозяева одного из самых маленьких в мире ленточных червей — Echinococcus granulosis. Этот червь не напоминает телеграфную ленту: в лучшем случае его взрослая особь может вырасти до четверти дюйма длиной. Этот червь не приносит своему окончательному хозяину особых неприятностей, а вот его яйца могут доставить много проблем. Их едят травоядные, такие как лоси, и уже внутри них паразит трансформируется в цисты, в каждой из которых может сидеть до тридцати особей. Эти цисты продолжают расти, если не встречают на своем пути кость. Известны случаи, когда яйца этого червя случайно попадали в людей, и цисты вырастали до таких размеров, что вмещали пятнадцать галлонов жидкости и миллионы крохотных червячков-детенышей.

Одно из любимых мест, где паразит строит свои цисты, — легкие лося. Животное может быть носителем нескольких цист, и каждая из них будет постепенно разрывать его бронхиальные трубки и кровеносные сосуды. В результате, когда волки выйдут на стадо лосей, они, скорее всего, отобьют и загонят более медленное, задыхающееся животное. Червь помогает волку найти и добыть лося, чтобы с большей уверенностью попасть в волчий желудок. Так что «прореживание» стада — всего лишь иллюзия, это не услуга хищника, а побочный эффект жизнедеятельности ленточного червя-паразита.

По книге Карла Циммера "Паразит. Царь природы".

Предыдущая часть:

Паразиты. Часть 8. Кукловоды - 2

Начало серии:

Паразиты. Часть 1. Первое знакомство и осознание