Эпидемия стерильности

Приблизительное значение слова палеолит на древнегреческом языке — «древний камень». Этот термин отсылает к изготовлению инструментов, которое существенно усовершенствовалось за 3,2 миллиона лет, прошедших с тех пор, когда Люси (наш предок-австралопитек) жила на территории Восточной Африки. В эпоху палеолита доминировали разрозненные группы численностью от 30 до 70 человек. При таких обстоятельствах подход к паразитизму, основанный на тактике выжженной земли (размножаться как можно быстрее, и к черту хозяина!), был обречен на провал. Любой паразит, который быстро убивал своего единственного хозяина в лице человека, обрекал себя на вымирание.

В связи с этим паразиты из эпохи палеолита обычно рассчитывают на длительное проживание в организме хозяина. Как правило, они оказывают более «мягкое» воздействие, по крайней мере в сравнении с эпидемиями более поздних периодов. Утверждать, что постоянное присутствие таких организмов на протяжении миллионов лет неизменно оказывало влияние на нашу иммунную функцию, означало бы неправильно толковать глубину наших сложных отношений. Паразиты изменили наш иммунитет так же, как атмосферный кислород изменил наши легкие, а суша — конечности. Это означает, что наша иммунная система развивалась во многом именно для того, чтобы решить проблему паразитов. Именно они были доминирующим признаком среды, в которой проходила наша эволюция.





Эволюция человека в изложении паразитов




Насколько мы были заражены паразитами? Почти все современные племена охотников и собирателей, такие как пигмеи из Центральной Африки, шаванте из Бразилии и сан из Южной Африки, заражены паразитами, и паразитарная нагрузка у них не очень высока[27]. У большинства членов этих племен есть несколько гельминтов, но ни у кого не бывает слишком много паразитов. Однако использование данных о современных охотниках и собирателях может ввести нас в заблуждение. Они живут в гораздо более густонаселенном мире по сравнению с тем, что было даже сотню лет назад, не говоря уже о шестидесяти тысячах лет. Кроме того, они могли получить паразитов от оседлых народов, которые, в свою очередь, получили их от животных.

Наши родственники из отряда приматов могут лучше проиллюстрировать нашу собственную первобытную паразитарную нагрузку[28]. У диких шимпанзе существует настоящая экосистема, состоящая из кишечных гельминтов, кровяных сосальщиков (шистосом) и одноклеточных простейших. В этом случае также ни одна особь не заражена паразитами в большом количестве. Как оказалось, свойственная человеку совокупность паразитов скорее напоминает совокупность паразитов, имеющуюся у бабуинов, а не у шимпанзе[29]. По всей вероятности, это связано с тем, что человек долгое время жил в саванне. В действительности паразиты могут рассказать нам многое о том, где мы побывали и с кем повстречались на пути.

Причиной того, что мы получили довольно больших гельминтов, ученые обычно называли одомашнивание свиней и коров, но так было до того, как паразитолог Министерства сельского хозяйства США Эрик Хоберг более внимательно проанализировал этот вопрос[30]. Он пришел к выводу, что ленточные черви человека имеют наиболее тесные родственные связи с ленточными червями кошек, собак и гиен Африки, а не Евразии, где человек одомашнил большинство животных. Ленточные черви человека дивергировали от своих африканских родственников в период от одного миллиона до 2,5 миллиона лет назад — примерно в то время, когда наши предки из числа Homo erectus («человек прямоходящий»), уже научившиеся использовать инструменты и укротившие огонь, начали заниматься собирательством и, возможно, регулярно охотились в саванне. Мы поднялись на более высокую ступень пищевой цепи и, как будто в соответствии с неким экологическим обрядом посвящения, унаследовали паразитов высших хищников.

А с чем сталкивались наши человекообразные родственники в течение жизни? Существует более трех тысяч видов вшей, заражающих птиц, грызунов, копытных и, пожалуй, всех, кто покрыт шерстью или перьями. (К числу существ, у которых нет вшей, относятся яйцекладущие утконосы, чешуйчатые муравьеды, а также бесшерстные дельфины и киты.) Эти крохотные кусачие вредители обитают в волосяном покрове приматов на протяжении минимум 25 миллионов лет. У горилл и шимпанзе собственные, уникальные виды вшей, а вот у людей их, как ни странно, два вида: одни живут на голове, а другие в лобковой зоне. Эти два вида вшей дивергировали от одного предка, обитавшего на человеке? Не совсем так.

В 2007 году Дэвид Рид из Флоридского музея естественной истории заявил, что головные вши — ближайшие родственники вшей шимпанзе[31]. Около шести миллионов лет назад у человека и шимпанзе были общие предки, что согласуется с дивергенцией вшей этих двух видов. Самый поздний общий предок гориллы и человека жил около семи миллионов лет назад, однако Рид обнаружил, что дивергенция лобковой вши и вши гориллы произошла гораздо позже, около 3,5 миллиона лет назад. Как это могло случиться? «Мы никогда не узнаем, было ли дело в совокуплении или в чем-то более банальном», — сказал Рид в The New York Times[32]. Однако такой способ получения вшей как минимум проливает свет на другую давнюю загадку: вопрос, когда наш род потерял волосяной покров. Для того чтобы вши гориллы колонизировали лобковую зону человека, его родные вши уже должны были исчезнуть.

Нам известно, что голый примат со временем начал укрывать тело одеждой. Вши снова говорят нам о том, когда это произошло. В одежде обитает подвид головных вшей. (Эта вошь переносит такую ужасную эпидемическую болезнь, как тиф.) А головная вошь перешла в свою новую нишу (тканую одежду) примерно 107 000 лет назад[33].

Когда около 60 000 лет назад современные Homo sapiens ушли из Африки, потомки человекообразных, совершивших предыдущие миграции, все еще населяли Евразию: на Западе неандертальцы, с которыми у нас был общий предок около 350 000 лет назад; на Востоке Homo erectus, которые ушли из Африки около 1,8 миллиона лет назад; кроме того, недавно было установлено, что на Востоке обитали также денисовские люди, близкие родственники неандертальцев. Произошло небольшое межвидовое скрещивание. От одного до четырех процентов всей ДНК людей за пределами Африки происходит от неандертальцев. У жителей Меланезии и Юго-Восточной Азии немного большая доля ДНК денисовского человека[34].

Однако, хотя наше межвидовое скрещивание было незначительным, мы навсегда приняли одного из паразитов этих человекообразных. Биологическая «раса» человеческих головных вшей, существующих только в Северной и Южной Америке, существенно отличается от вшей Старого Света[35]. Согласно анализу ДНК, этот вид вшей дивергировал от человеческих головных вшей около 1,18 миллиона лет назад, задолго до того, как Homo sapiens покинул Африку. Дэвид Рид считает, что это насекомое пришло от древних человекообразных, обитавших в Азии. Homo erectus и денисовский человек вымерли, но их вши выжили в волосах тех современных людей-первопроходцев, которые со временем добрались до Северной Америки.

Около 30 000 лет назад неизвестный художник создал изящные рисунки буйволов, лошадей, львов и гиен на стенах глубокой пещеры на юге Франции. Эти удивительные наброски в пещере Шове, расположенной неподалеку от города Вальон-Пон-д’Арк, не только сводят современных художников с ума своим непринужденным мастерством, но и позволяют составить представление о мире, в котором было множество крупных животных.

В менее известной пещере на юге Франции, гротах Арси-сюр-Кюр, также есть рисунки, хотя и более низкого качества. Однако эта пещера рассказывает нам еще кое-что о жизни в те времена. Около 30 000 лет назад кто-то справил нужду в глубине одного из гротов. Тридцать тысячелетий спустя ученые обнаружили в окаменевших экскрементах яйца гельминта, который стал к тому времени самым распространенным червем, заражающим людей: человеческой аскариды (Ascaris lumbricoides). По некоторым оценкам, в настоящее время этот крупный круглый червь присутствует примерно у 1,2 миллиарда человек (что составляет шестую часть человечества), главным образом в развивающихся странах. Однако не так давно все люди, в том числе европейцы и американцы, были заражены этими гельминтами.

Ученые снова возложили вину за наличие у человека этих крупных червей на домашних животных, в данном случае на свиней, у которых есть аналогичный вид гельминтов. Однако, как показывают эти окаменевшие фекалии, мы получили этого паразита около 20 000 лет назад, еще до одомашнивания диких свиней. Некоторые считают, что экскременты из гротов Арси-сюр-Кюр мог оставить после себя медведь, что поставило бы эту идею под сомнение. Однако другие данные подтверждают получение человеком этих гельминтов в эпоху палеолита. В частности, у америндов аскариды появились почти за 4000 лет до того, как испанцы привезли свиней в Америку[36]. Их предки мигрировали через Берингию еще до зарождения сельского хозяйства. Похоже, мы можем снять с хрюшек эту ответственность. Это мы передали им своих круглых червей, когда одомашнили их, а не наоборот.





Здоровье в эпоху позднего палеолита




После ухода из Африки примерно 45 000 лет назад (вероятно, даже раньше) современные люди прибыли в Австралию, а 40 000 лет назад — в Европу. Там они нашли луга, на которых местами росли деревья и обитали мастодонты, шерстистые носороги, лошади, пещерные медведи, мамонты, саблезубые львы и бизоны. На протяжении тысячелетия климат был крайне неустойчивым и характеризовался стремительным отступлением и наступлением огромных ледовых щитов с севера. Однако существовала общая тенденция к великому похолоданию, достигшему максимума 20 000 лет назад, когда большая часть Британских островов и Скандинавии была покрыта льдом, а то, что известно сейчас как Ла-Манш, превратилось в ледяную степь.

На протяжении десятков тысячелетий до наступления этого пика холодов у древних европейцев было крепкое здоровье. Судя по оставшимся после них скелетам, они были высокими и ширококостными[37]. У них было много пищи и большая физическая нагрузка. По сравнению с более поздними периодами они почти не страдали от инфекционных болезней. Считается, что средний рост мужчин составлял около 174 сантиметров, а женщин — около 163 сантиметров, что примерно соответствует современным показателям. Овальное поперечное сечение кости бедра (признак того, что передняя и задняя группы мышц бедра тянули эту кость вперед и назад на протяжении всей жизни) позволяет предположить, что они много ходили. У более оседлых групп населения, таких как фермеры и особенно современные офисные работники, бедренная кость имеет круглое поперечное сечение.


По мере изменения климатических условий менялись и кости древних европейцев. Примерно 20 000 лет назад ледники оттеснили людей на юг. Европейцы позднего палеолита потеряли почти десять сантиметров роста: у мужчин в то время был рост около 165 сантиметров, а у женщин немногим более 152 сантиметров. Кости ног стали менее крепкими, а их поперечное сечение из овального превращалось в круглое. Фаланги пальцев стопы начали атрофироваться около 40 000 лет в Восточной Азии и 26 000 лет назад в Европе — это указывало на то, что в то время обувь впервые получила широкое распространение[38].

По крайней мере начиная с 1980-х годов археологи обвиняли в ухудшении здоровья (которое было отмечено с тех пор, как люди начали заниматься земледелием и скотоводством) сельское хозяйство с его менее богатой белками и более разнообразной пищей, а также повышение уровня заболеваемости, связанное с оседлым образом жизни. Эти аргументы отчасти опирались на результаты исследований, проводившиеся на обоих американских континентах, где у членов некоторых общин, которые начали выращивать кукурузу, действительно было более слабое здоровье по сравнению с их предками из числа охотников и собирателей. Однако дополнительные исследования усложнили эту картину. В некоторых случаях фермеры были более здоровы, чем их прямые предки. Более важен для наших целей тот факт, что в западной части Евразии здоровье людей начало ухудшаться за тысячи лет до зарождения сельского хозяйства.

К концу эпохи палеолита крупные животные, на которых было легко охотиться, также стали более редкими, и общинам пришлось довольствоваться менее привлекательной пищей, например моллюсками, а на Среднем Востоке — зайцами[39]. Общины стали менее мобильными, а такое заболевание, как поротический гиперостоз (появление множества мелких отверстий в кости), стало более распространенным. Это заболевание, обусловленное анемией, может свидетельствовать о низком содержании железа в пище, о большем количестве болезней, об увеличении паразитарной нагрузки — или обо всем этом сразу.

Антрополог Бриджит Холт относит эти изменения на счет роста концентрации населения и более оседлого образа жизни вследствие поглощения суши ледниками и увеличения численности человеческой популяции. Возможно, впервые за всю историю эволюции мы начали ощущать на себе негативные последствия успеха: скученность и нехватку ресурсов.

Генетики находят свидетельства увеличения численности различных племен, особенно в регионах с теплым климатом, начиная даже с более раннего периода. Около 41 000 лет назад на африканском континенте к югу от Сахары численность членов таких племен охотников и собирателей, как сан и байака, увеличилась в три раза[40]. Численность племен протойоруба и манденка увеличилась в семь раз 31 000 лет назад[41]. А 22 000 лет назад, во время ледникового максимума, население северо-западных районов Африки увеличилось в одиннадцать раз.

Почему это важно? Поскольку скученность человеческой популяции способствовала росту количества эпидемий, это начало сказываться на генах нашей иммунной системы, что повлекло за собой последствия в смысле подверженности воспалительным заболеваниям. Например, в период от 100 000 до 500 000 лет назад спонтанная мутация инактивировала ген каспаза-12, который помогает распознавать бактерии-возбудители инфекционных заболеваний. Наличие оригинальной, немутировавшей версии означало быструю и решительную реакцию на бактериальные патогены. Однако мутировавшая версия обеспечивала более медленный, вялый иммунный ответ. В момент возникновения (возможно, сотни тысяч лет назад) неактивная версия этого гена не обращала на себя внимание естественного отбора. Однако в период от 10 000 до 60 000 лет назад в общей картине заболеваний что-то изменилось. Носители неактивированной версии начали оставлять после себя больше потомков, чем те, у кого этой версии гена не было[42].

С какой стати нефункциональный ген получил преимущество? Как оказалось, инактивированный ген защищает от сепсиса. Тяжесть этого заболевания отчасти зависит от бактерии-возбудителя инфекционных заболеваний и от иммунного ответа человека. Сокрушительный ответный удар может привести к усилению свертывания крови, к отказу органов и даже к смерти. В наши дни умирает треть людей, пораженных сепсисом, однако у людей с двумя копиями этого мутантного гена вероятность умереть от сепсиса в восемь раз ниже по сравнению с теми, у кого их нет. Следовательно, наш ответ таков: данный ген получил распространение по той причине, что люди начали сталкиваться с большим количеством патогенов, вызывающих сепсис. Те, у кого была активная наследственная версия этого гена, имели повышенную предрасположенность к сепсису.

Другие гены также отреагировали на изменение картины заболеваний, хотя и с иными итогами. Например, нефункциональный вариант гена CARD8 также начал распространяться[43]. Этот ген препятствует образованию воспалительного каскада. В данном случае нефункциональная версия гена подобна сломанному выключателю: лампочка остается включенной всегда и воспалительные процессы продолжают развиваться. Таким образом, в отличие от мутации гена каспаза-12, «нулевой» вариант гена CARD8 повысил способность человека бороться с микроорганизмами. Однако у такого «сломанного выключателя» есть и минус: он вызывает склонность к воспалительным заболеваниям, таким как ревматоидный артрит.

Подобно людям, другие животные, которые объединяются в большие группы и подвержены воздействию многих патогенов, также склонны терять функциональность данного гена (а значит, у них имеет место пролонгированный воспалительный ответ). Нефункциональная версия гена есть у мышей, коров и лошадей. Однако у котов и собак сохраняется работающий ген. Шимпанзе, гориллы и орангутаны (приматы, живущие относительно небольшими группами) также сохраняют функциональную версию этого гена. Напротив, макаки-резус, которые объединяются в группы из сотен особей, по всей вероятности, теряют его.

В нашем случае распространенность нефункциональной версии прямо пропорционально зависит от того, как долго наши предки занимались скотоводством и земледелием. Очень мало охотников и собирателей (10% членов племени сан и всего 4% индейцев пима) имеют версию «сломанного выключателя». У людей, которые начали заниматься земледелием и скотоводством относительно недавно (на протяжении последних четырех тысяч лет), этот ген встречается гораздо чаще.

Варианты этих двух генов (один включает иммунный ответ, а другой выключает его) олицетворяют иммунную дилемму: неодолимая сила (наследственный ген каспаза-12) кажется очевидным предпочтительным выбором. Однако если ваша реакция сводится к применению крайних мер каждый день, вас неизбежно ждет полный разгром. С другой стороны, если вы регулярно подвергаетесь нападению, вам необходим тот или иной вариант постоянных ответных действий («сломанный выключатель» нефункционального гена CARD8), но в таком случае вы подвержены риску воспалительного заболевания.

Иммунной системе всегда приходилось обходить такие подводные камни, с одной стороны, создавая возможности для саморазрушения, а с другой — подвергаясь разрушающему воздействию условно-патогенных микроорганизмов. Осознание опасностей, которые кроются в таком балансировании, имеет большое значение для понимания нашей генетической предрасположенности к возникновению аутоиммунных заболеваний в наши дни. По всей вероятности, варианты генов, которые ассоциируются сейчас с аутоиммунными и аллергическими заболеваниями, помогали противостоять патогенам в прошлом. И почти наверняка они не создавали при этом столько проблем.


Неолит: от эдемской грязи до пандемий


Примерно около 12 000 лет назад (а может, и раньше) кто-то из обитателей Леванта намеренно посеял зерна, возможно, ухаживал за всходами, а затем собрал урожай взрослых растений. Так зародилось сельское хозяйство. Оно появилось независимо в нескольких местах: в Месопотамии (пшеница и ячмень), на африканском континенте к югу от Сахары (просо и сорго), в Юго-Восточной Азии (рис и бананы), в Китае (снова просо и рис), на плоскогорье Папуа — Новой Гвинеи (корень таро), в Мезоамерике (кукуруза, бобы и томаты), а также в Южной Америке (картофель).

В этот же период произошла еще одна революция. Кто-то из обитателей Восточной Анатолии передумал сразу же убивать пойманного ягненка или овцу, а вместо этого стал заботиться о животном и со временем вырастил целое стадо. У людей долгая история взаимодействия с животными. В пещере Шове во Франции есть древние (насчитывающие 26 000 лет) отпечатки ног ребенка, которого сопровождала собака, очень похожая на волка. Люди с Запада, которые путешествовали среди охотников и собирателей в ХХ столетии, постоянно рассказывают о женщинах, которые присматривали за детенышами диких животных и пережевывали для них пищу. Однако выращивание целого стада животных представляло собой переход на другой уровень, новый симбиоз, который носил отчасти мутуалистский и отчасти паразитический характер. Животные давали молоко, шкуру, мясо и мускульную силу. В обмен на это люди кормили их и защищали от хищников.

Около 8000 лет назад, а может, и раньше, люди начали разводить крупный рогатый скот, одомашнив диких зубров на Ближнем Востоке и в Индии[44]. Дикого кабана мы приручили еще 13 000 лет назад в Месопотамии, а затем в Восточной Евразии. Куры произошли от дикой курицы в Юго-Восточной Азии. А кони пришли с лугов современного Казахстана около 5500 лет назад.

Новая близость гоминидов, птиц, копытных и свиней сделала возможным беспрецедентный обмен паразитами и патогенами. Кроме того, оседлый образ жизни создал новые экологические ниши для животных, которые не были напрямую одомашнены. Есть мнение, что волки начали собирать пищевые отходы вокруг поселений людей в Юго-Восточной Азии около 14 000 лет назад, тем самым инициировав процесс приручения, который привел в конечном счете к появлению собаки[45]. Кроме того, ведение сельского хозяйства подразумевало хранение зерна, что привлекло грызунов. На Среднем Востоке этому примеру последовал 10 000 лет назад небольшой пустынный кот, ставший предком всех домашних кошек. Каждый новый спутник человека приносил с собой своих паразитов. Свиньи увеличили количество контактов человека со спиральной трихинеллой (Trichinella spiralis) — ужасным паразитом, проникающим в мускулатуру и мозг человека. Именно из-за него необходимо всегда хорошо проваривать или прожаривать свинину. Кошки принесли паразита «токсоплазма гондии» (Тoxoplasma gondii), жизненный цикл которого охватывает кошачьих и их жертв из числа грызунов. Собаки, по всей вероятности, принесли такой вид кривоголовки, как анкилостома двенадцатиперстной кишки (Ancylostoma duodenale). Грызуны добавили своих паразитов — крысиного цепня (Hymenolepis diminuta) и карликового цепня (Hymenolepis nana). В те времена эти паразиты были относительно безобидными, особенно по сравнению с паразитами-убийцами, с которыми человеку еще предстояло встретиться, однако у них была своя цена, поэтому первые обитатели городов демонстрируют признаки более тяжелой паразитарной нагрузки.

Жители поселения Чаталхёюк в Центральной Турции, возраст которого составляет 9000 лет (его часто называют первым в мире городом), страдали от хронической анемии и поротического гиперостоза, при котором появляется множество мелких отверстий в костях[46]. Примерно в то же время появился первый поддающийся проверке случай туберкулеза[47]. В ушедшей под воду деревне у берегов Израиля похоронены двадцатипятилетняя женщина и ребенок, у которых есть верные признаки туберкулеза.

Однако в Леванте первые земледельцы в основном отличались более крепким здоровьем, чем их предшественники из числа охотников и собирателей[48]. Зубы у них были лучше. Мужчины-земледельцы жили дольше. (Кроме того, они в шесть раз реже получали травмы головы, чем их предки-кочевники.) Однако один аспект жизни ухудшился: у земледельцев имелось поражение костей, указывающее на наличие воспалительных заболеваний. Для антропологов это не обязательно означает инфекцию, скорее усиленный иммунный ответ. Как мы видели выше, по мере того как контакты с патогенами становились все более распространенными, провоспалительные тенденции приобретали более благоприятные черты. Обратная сторона этого процесса — тенденция к появлению хронического воспаления. Наглядное подтверждение существования такого компромисса было начертано на костях.

Менялась также и более широкая картина заболеваний[49]. В эпоху палеолита, когда люди жили небольшими группами, паразиты применяли подход марафонца, который сводился к длительному выживанию в организме хозяина и нанесении ему как можно меньшего вреда. Однако в более крупных группах стал приемлемым другой метод: микробный блицкриг.


Вы прочитали книгу в ознакомительном фрагменте. 
Купить недорого с доставкой можно здесь.