Дирк Бокмюль - Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах

• Название: Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах
• Автор: Дирк Бокмюль
• Жанр: Медицина
• Год: 2020
• ISBN: 978-5-04-110427-6

Мы живем бок о бок с крошечными организмами и даже не знаем об их существовании – до тех пор, пока они не проявят себя весьма неприятным образом. И не только в том случае, когда ребенок приносит из школы инфекцию. Стоит бабушке недожарить курицу, а вам – залить кофе недостаточно горячей водой, и вашей иммунной системе уже предстоит на одну битву больше. А знаете, со сколькими она уже справилась? Дирк Бокмюль, микробиолог, приоткрывает тайны невидимого мира микробов. На экскурсии по своему дому он рассказывает о микроорганизмах, их привычках и, главное, способах с ними сразиться или утихомирить. Внимание! Информация, содержащаяся в книге, не может служить заменой консультации врача. Необходимо проконсультироваться со специалистом перед совершением любых рекомендуемых действий.

---

Если у вас сейчас создалось негативное впечатление о паразитах, то именно этого я и добивался. Чтобы хоть как-то реабилитировать этих тварей, должен сказать, что есть среди них и условно безобидные варианты, например те, которые всего лишь пьют нашу кровь, – комары, клещи, блохи. Надо признать, это тоже весьма неприятно, однако не так опасно, кроме тех случаев, когда из-за укусов кровопийц переносятся болезнетворные бактерии и вирусы. Один из самых трагичных примеров тому – чума. Ее вызывают бактерии, но столь масштабно она могла распространяться потому, что возбудители чумы передавались через блох и крыс: блоха кусает заболевшего чумой, затем прыгает на крысу и инфицирует бактериями ее кровь. Крыса (а она по закону подлости сама не заболевает) перебирается на каком-нибудь, скажем, корабле или на повозке в другое место, где ее опять-таки поджидают многочисленные блохи, которые выуживают из крысы возбудителей чумы и передают их следующей жертве человеческого рода. Таким образом, эта эпидемия в прошлые века неоднократно распространялась по торговым путям на полмира и за пару лет могла выкосить целые регионы. В наше время чума уже не столь страшна, потому что, к счастью, многие люди живут в условиях, не допускающих столь близкого контакта с крысами и блохами, как это было в средневековой Европе. К тому же мы теперь знаем, что истинными виновниками чумы являются бактерии, а от них у нас есть защита – антибиотики эффективны против большинства бактериальных инфекций. И от чумы в том числе.

Старый, древний, архаичный

Если вы внимательный читатель, то, возможно, вы заметили, что в начале главы я упомянул одну группу микроорганизмов, про которую еще ничего не рассказал. Я имею в виду археев. Посмотрите еще раз на родословное древо и отметьте, что они занимают довольно большую часть кроны дерева и располагаются на той ее стороне, где указаны прокариоты. Эти организмы – раньше их также называли архаичными бактериями – известны, вероятно, очень немногим, хотя их влияние на нас огромно. Своим именем археи обязаны тому, что они считаются древнейшим – то есть архаичным – видом и существовали на нашей земле еще тогда, когда она не была такой обжитой, как сегодня. И среди них мы находим непревзойденных мастеров в деле заселения жизненных пространств, в которых больше никто не желает обитать: например, в токсичных кипящих вулканах на морском дне, соляных озерах, ледяных пустынях или обжигающих горячих источниках. То есть в тех местах, про которые можно поручиться, что там не может существовать ничто живое, а все же там есть жизнь, и это археи. Но и это еще не все: животные, способные использовать целлюлозу в качестве питания (к примеру, корова, которую кормят сеном, или термиты, подтачивающие деревянное строение), могут переваривать целлюлозу только потому, что у них в пищеварительном тракте в качестве «домашних животных» содержатся археи. Только они способны биохимически расщеплять целлюлозу и приводить ее в то состояние, с которым корова может справиться. Это сложный процесс, поэтому у коровы переваривание при пережевывании также происходит трудоемко, и в результате образуется побочный продукт, доставляющий нам сегодня столько проблем. Речь идет о метане. В какой-то момент он выходит из коровы, сзади или спереди, и попадает в атмосферу, где, увы, провоцирует парниковый эффект. По данным федерального ведомства по охране окружающей среды, более половины выбросов метана в Германии приходится на сельское хозяйство и в значительной степени именно из-за этих процессов. Что еще раз свидетельствует о том, что все имеет оборотную сторону, и корова тоже, простите за каламбур.

Ну, вот, теперь мы действительно поговорили обо всех существах, которыми занимаются микробиологи, и я надеюсь, что смог вас немного «подзаразить» своей увлеченностью микробиологией и наполнить жизнью эти невидимые организмы хотя бы перед вашим умственным взором. Наверное, мне стоит еще кое-что сказать по поводу терминов, которые я употребляю. Мы уже уяснили, что между вирусами, грибами и бактериями есть разница. Когда я говорю о «микроорганизмах» в общем смысле, я в этой книге могу использовать синонимы, главным образом слово «микробы». Я делаю это преимущественно из языковых соображений, хотя самые дотошные читатели могут уличить меня в неточности, поскольку под микробами традиционно имеются в виду прежде всего возбудители болезней. И все же в этой книге я буду эти два понятия – микроорганизмы и микробы – употреблять в одинаковом смысле, немного разнообразия в конечном счете ведь не повредит. Но что-то я тут разговорился, пора уже переходить к теме нашего сосуществования с бактериями, вирусами и прочей братией, и именно к этому мы сейчас приступим.

3. Что нужно микробу для жизни

Некоторые любят погорячее

При каких условиях вы чувствуете себя наилучшим образом? Как насчет такой ситуации: лето, отпуск, на улице 28 градусов, вы сидите у бассейна в гостинице, потягиваете кофе глясе и в кругу друзей перемываете косточки окружающим или беседуете с членами вашей семьи. Нормально, да? Читатели-мужчины могут, естественно, заменить кофе глясе и бассейн на пиво и гриль, но в принципе понятно. Для хорошего самочувствия нужна комфортная температура воздуха, что-нибудь для приятных физических ощущений и хорошая компания. Если я вам теперь скажу, что у бактерий абсолютно такое же представление о приятном времяпрепровождении, вы, возможно, посчитаете, что я спятил: бактерии, без всяких сомнений, могут обитать у гостиничного бассейна, но чтобы они при этом попивали кофе глясе? Вряд ли. Но давайте представим себе эту картинку в более абстрактном варианте и будем исходить из того, что дело в температуре, питании и контакте с окружением, и вам станет понятно, что наши предпочтения схожи.

Рассмотрим детали этой картинки более подробно: для нас правильная температура окружающей среды может способствовать хорошему самочувствию, а для микроорганизмов это вопрос выживания. Возможно, вы знаете, что биологические реакции протекают тем быстрее, чем выше температура. А если и не знаете, то этот принцип все же довольно очевиден (представьте хотя бы, что случится с вашим глясе на солнцепеке, если вы будете долго плескаться в бассейне). Тепловое воздействие ускоряет процессы, вот почему мы запираем бактерии в термостаты, когда хотим, чтобы они размножались, что, попросту говоря, означает деление клеток. Это функционирует, как правило, без проблем, но в какой-то момент высокие температуры скорее вредят, чем приносят пользу, и это нам тоже знакомо хотя бы по тому, что, прокипятив воду, мы убиваем в ней возбудителей болезней.

Если 100 °C – это очевидный перебор, то остается вопрос, какая же температура благоприятна для микробов? Универсального ответа нет, потому что точно так же, как среди нас наряду с почитателями солнца есть те, кто предпочитает проводить отпуск на севере Швеции, так и у грибов с бактериями могут быть разные предпочтения. В общем и целом для большинства организмов 0 °C является нижней границей. С другой стороны, температуры выше 40 °C для подавляющей части микроорганизмов – это уже не ласковое солнышко, а показание к прекращению размножения. Почему? Дело вот в чем. Точка замерзания – это важный ограничивающий фактор, поскольку клетки наполнены водным раствором (цитоплазмой), в котором проистекают все биологические процессы. Когда вода при плюс-минус 0 °C замерзает, в клетках больше ничего не происходит. В них образуются колкие кристаллы льда, которые бактериальную клетку в буквальном смысле слова протыкают и таким образом разрушают. У нас, людей, такой проблемы нет, потому что мы великими стараниями поддерживаем температуру тела на уровне около 37 °C. У прочих же живых организмов, подвергающихся воздействию очень низких температур, например у вечнозеленых растений наших широт, в плазме есть самый настоящий антифриз – средство против замерзания содержимого клеток.

 Биологические реакции протекают быстрее при повышенной температуре.

Подобные защитные механизмы мы находим и у некоторых микроорганизмов. По этой причине такие организмы можно замораживать и снова оттаивать – как только температура повысится, они снова примутся радостно размножаться. Простой пример: когда вы кладете стейк из свиной шейки в холодильник, то при температуре 4 °C микробы, которые могут содержаться в мясе, будут делиться так медленно, что вы можете рассчитывать, что стейк сразу не испортится. Он может храниться там пару дней, но если процесс размножения бактерий на мясе нужно остановить на долгий срок, то мясо лучше заморозить. Но учтите: никаких гарантий, что от заморозки умрут все микробы, нет, и вполне возможно, что после оттаивания они снова начнут размножаться. Поэтому размороженный кусок мяса надо быстро бросить на сковородку или как вы там еще хотите его приготовить.