Перерисовывая древо жизни
Люди появились на планете, которую уже населяло огромное количество бактерий и вирусов. Они смогли выжить и процветать только благодаря развитию способности защищаться от потенциально опасных микробов. На самом деле инфекционные заболевания убили столько людей за всю историю человечества, что они являются одной из самых мощных сил, определяющих эволюцию человека. По оценкам специалистов, на долю вирусов, взаимодействующих с вирусами, приходится 30 процентов всех генетических мутаций, произошедших с момента расхождения нашего вида с шимпанзе. Черная смерть, вызванная Yersinia pestis, убила до 60 процентов населения, и многие из тех, кто выжил, сделали это благодаря наличию особых генов, повышающих иммунный ответ. С момента появления оседлого сельского хозяйства в Африке к югу от Сахары между 5 000 и 4 000 лет назад малярия убила столько людей, что стала "самой сильной известной силой эволюционного отбора в новейшей истории человеческого генома". Поэтому не самые сильные или самые умные представители нашего вида с наибольшей вероятностью выживали достаточно долго, чтобы передать свою ДНК следующему поколению; скорее это были люди с наиболее эффективной иммунной системой, чтобы справиться с натиском инфекционных заболеваний, или те, у кого были мутации, делавшие их клетки непригодными для микробов. Многие из этих мутаций не только обеспечивали устойчивость к патогенам, но и негативно влияли на функционирование клеток. Это позволяет предположить, что борьба людей за существование была борьбой с микробами, а не с альфа-самцами и хищниками.
Наше тело просто кишит микроскопической жизнью. В каждом из нас живет примерно 40 триллионов бактерий - то есть их количество немного превышает количество человеческих клеток. Вирусы? По крайней мере в десять раз больше. В целом человеческий микробиом - все микробы, живущие в нашем теле, - весит примерно столько же, сколько наш мозг, - от одного до двух килограммов. Подавляющее большинство этих бактерий и вирусов не вызывают у нас болезней. Более того, они эволюционировали вместе с нашими предками на протяжении миллионов лет, образуя тесные и взаимозависимые отношения друг с другом. Другими словами, люди передали некоторые важные задачи микробам. Это связано с тем, что бактерии могут быстрее адаптироваться к новым ситуациям, чем люди. В то время как наши клетки содержат от 20 000 до 25 000 генов, микробиом содержит примерно в 500 раз больше. Огромное количество генов, а также тот факт, что они размножаются гораздо быстрее, чем более сложные организмы, и способны передавать гены "по горизонтали" от одного вида к другому, позволяет бактериям эволюционировать гораздо быстрее, чем человек. Сотрудничество между микробами и людьми наиболее очевидно в кишечнике, где бактерии в изобилии питаются белками, жирами и углеводами, а взамен помогают в таких важных процессах, как переваривание пищи и выработка витаминов и минералов. Вирусы тоже поддерживают наше здоровье, особенно фаги, которые уничтожают вредные бактерии в нашем организме.
В настоящее время появляется все больше доказательств того, что микробиом кишечника оказывает важное влияние на человеческий мозг. Разумеется, мы уже давно ощущаем эту связь. Множество идиом в английском языке, кажется, связывают наш мозг и живот: вы можете испытывать интуицию или инстинкт в отношении чего-либо; бабочек, узлы или яму в животе; находить ситуацию изматывающей; или размышлять над проблемой. В недавней редакционной статье в журнале Nature отмечается: "Всего десять лет назад идея о том, что микроорганизмы в кишечнике человека могут влиять на мозг, часто отвергалась как дикая... Но это уже не так". В исследовании, которое вдохновило редакторов на написание этой статьи, анализировались бактерии в фекалиях более чем 2000 бельгийцев. Из более чем 500 штаммов бактерий, которые они тестировали, более 90 процентов были способны вырабатывать нейротрансмиттеры, такие как дофамин и серотонин, которые играют ключевую роль в регулировании настроения человека. Поскольку эта способность уникальна для бактерий, живущих в телах животных, похоже, что эти микробы за миллионы лет эволюционировали, чтобы создавать химические мессенджеры, позволяющие им общаться со своими хозяевами и влиять на них. Эволюционная причина, по которой бактерии производят химические вещества, улучшающие наше настроение, может заключаться в том, что это делает нас более склонными к стадному образу жизни и, следовательно, дает им возможность колонизировать других хозяев.