Паразиты: Тайный мир - Карл Циммер

За более чем 400 млн лет существования ленточных червей-паразитов по Земле прокатилось четыре крупных волны массового вымирания видов. Последняя из них имела место 65 млн лет назад и была связана, скорее всего, с падением астероида в Мексиканский залив. Эта волна была достаточно мощной, чтобы уничтожить динозавров, а вместе с ними и половину всех видов на Земле. Но ленточные черви уцелели. Возможно даже, что в некоторых частях света эти паразиты и сегодня живут так, как жили во времена динозавров. В лесах Боливии встречаются сумчатые животные, такие как мышевидный опоссум, — носители редкой группы ленточных червей, известных как линстовииды. Этим червям в качестве промежуточного хозяина необходимо членистоногое. Кроме Боливии, линстовииды живут еще только в Австралии, причем в сходных сумчатых видах. Сегодня этих паразитов разделяют тысячи миль тихоокеанской воды, но 70 млн лет назад Австралия, Южная Америка и Антарктида составляли одну континентальную массу. Предок австралийских и боливийских ленточных червей возник в каком-то сумчатом животном именно на этом исчезнувшем континенте; и хозяев, и паразитов постепенно разделил континентальный дрейф. Но за 70 млн прошедших лет экосистема, поддерживающая цикл этого паразита в млекопитающих, совершенно не изменилась.

Другие ленточные черви могли пережить столкновение с астероидом, бросив своих прежних хозяев. Черви тетработрииды живут только в морских птицах, таких как топорики и поганки, и в морских млекопитающих вроде китов и тюленей. На первый взгляд такое сочетание хозяев не имеет смысла. Эти животные — слишком дальние родственники, чтобы унаследовать ленточных червей от общего предка. Птицы произошли от рептилий — вероятно, от бегавших по земле сухопутных динозавров — более 150 млн лет назад. Морские млекопитающие переселились в океан значительно позже. Киты возникли из койотоподобных млекопитающих около 50 млн лет назад, а тюлени — из похожих на медведя зверей около 25 млн лет назад. Чтобы найти общего предка птиц и млекопитающих, придется вернуться больше чем на 300 млн лет, причем этот же предок дал начало множеству других ветвей позвоночных — от крокодилов и черепах до кобр, кенгуру и человека, — и никто из них не является носителем тетработриидов.

Птицы и киты должны были откуда-то получить своих червей. Вероятно, не от рыб, поскольку ближайшие родственники тетработриидов живут в наземных рептилиях, которые не находятся в близком родстве ни с китами, ни с птицами. Так что тетработрииды должны были взять начало от некоего ленточного червя, жившего в каких-то древних рептилиях. Дело в том, что еще до возникновения китов и морских птиц в океанах жили существа, которые занимали те же экологические ниши и играли те же роли в сообществе. Если бы вы вышли в океан 200 млн лет назад, то увидели бы над головой не птиц, а птерозавров. Остроголовые рептилии парили на крыльях из покрытой шерстью кожи и ловили птиц, чтобы отнести их в гнездовья на берегу. А воду вокруг вас рассекали бы не киты, а чудовищные рептилии самых разных родословных, такие как длинношеие плезиозавры и ихтиозавры, формой напоминавшие современную рыбу-меч.

Между 200 и 65 млн лет назад именно эти существа доминировали в морской пищевой цепи. Затем птерозавры начали делить небо с птицами и, как считает Хоберг, в качестве прощального подарка преподнесли им своих паразитов (птицы ели рыб, служивших червям промежуточными хозяевами). Катастрофа 76-миллионолетней давности, уничтожившая динозавров, стерла с лица земли также морских рептилий и птерозавров. Никто не знает, почему птицы тогда уцелели, но, судя по всему, именно они продолжили жизненный цикл тетработриидов. Позже, когда на вакантные роли морских рептилий пришли киты и тюлени, ленточные черви воспользовались случаем и колонизировали и их тоже. Пока экосистема остается неизменной — даже если составляющие ее животные меняются, — паразиты никуда не денутся.

Прошедшие с тех пор 65 млн лет ленточные черви продолжали процветать; их путешествия по-прежнему отмечают историю их хозяев. К примеру, ленточные черви, живущие в амазонских электрических скатах, показывают нам, что когда-то эта река текла вспять. Если бы скаты попали в Амазонку из Атлантики, куда она впадает в настоящее время, их паразиты были бы близкой родней паразитам, живущим в нынешних атлантических скатах. На самом же деле они ближе к тихоокеанским ленточным червям. И, что еще более загадочно, в атлантических и тихоокеанских скатах живут паразиты, которые состоят друг с другом в более близком родстве, чем кто-либо из них с паразитами амазонских скатов.

Сценарий, лучше всего примиряющий эти факты, подразумевает, что электрические скаты поднялись по реке 10 млн лет назад. В то время Анды еще не сформировались, и Амазонка текла из Бразилии к северо-западному побережью Южной Америки. Кроме того, тогдашняя география отличалась от сегодняшней еще и тем, что Панамский перешеек еще не сформировался, так что Атлантический и Тихий океаны соединял широкий пролив. Группы скатов из Тихого океана заплывали в Амазонку, когда она текла в противоположном направлении. Постепенно амазонские скаты адаптировались к пресной воде и отделились от своих океанских собратьев, а морские скаты из разных океанов по-прежнему смешивались — пролив еще существовал. К моменту, когда Панамский перешеек поднялся из океанских вод, они успели обзавестись несколькими новыми видами глистов, которые уже не могли передаться пресноводным скатам.

В последние несколько миллионов лет ленточные черви открыли для себя нового хозяина — того, что ходит на двух ногах.

Хоберг как раз изучал солитеров, паразитирующих на человеке. Паразитологи высказывали множество гипотез о том, как эти ленточные черви в нас попали. Согласно одной из этих гипотез, десять тысяч лет назад, когда люди одомашнили скот, они переняли от них паразитов, которые прежде путешествовали между дикими родственниками коров и их хищниками. Но Хоберг так не думает; он занимался сравнением эволюционных древ. Он и его коллеги сравнили гены человеческого ленточного червя и его ближайших родственников и обнаружили, что они разошлись около миллиона лет назад, а не десять тысяч лет назад. В тот момент наши предки были гоминидами, и до возделывания земли им было еще далеко. Самое близкое к корове и свинье, чем им приходилось лакомиться, были найденные трупы диких животных, убитых львами. И это объясняет кое-что еще, что обнаружил Хоберг: у ближайшей родни человеческих паразитов окончательными хозяевами были львы и гиены. Хоберг рисует гоминидов, крадущихся за львами, подбирающих остатки их добычи и львиных паразитов заодно.

Исследовать зарю человечества можно разными способами. Можно поехать в Эфиопию и просеивать там песок в поисках каменных орудий и обработанных костей, а можно пойти в Национальную коллекцию паразитов, отыскать там нужную банку и взглянуть на существа, бывшие все это время нашими спутниками.

Осваиваясь в новых хозяевах, ленточные черви вынуждены были изобретать новые способы жизни внутри их. Они приспосабливались к новой географии кишечника; глисты, поселившиеся в крысах, наткнулись на новые способы заманить мучных жучков в зубы своего окончательного хозяина. Восстанавливать причудливую историю возникновения различных форм адаптации — трудная работа, потому что проще придумать кажущуюся правдоподобной версию эволюции. Увидев у ласточки длинный хвост, вы можете заявить, что он, должно быть, появился, чтобы птицы могли точнее маневрировать; кто-то другой так же уверенно заявит, что причина совсем в другом — просто ласточкам- самкам самцы с таким хвостами нравятся больше. А может быть, адаптация здесь и вовсе ни при чем, может быть, птицы, положившие начало данному виду, случайно оказались длиннохвостыми, с тех пор так и пошло.

Рассмотрим, к примеру, путешествия нематоды Strongylus. У одного из ее видов — Strongylus vulgaris — личинка заползает на кончик травинки и ждет, пока ее съест пасущаяся лошадь. Будучи проглоченным, этот червь предпринимает длинное и на первый взгляд бессмысленное путешествие. По пищеводу лошади он попадает в желудок, затем в кишечник. Оттуда он прогрызает себе путь в брюшную полость лошади и неделями блуждает по артериям, пока не созреет. После этого он возвращается в кишечник, прокладывая себе новый путь, и остаток жизни проводит там.

Зачем паразиту покидать кишечник, чтобы потом вернуться туда на всю оставшуюся жизнь? Сюзанна Сухдео проверила всех ближайших родственников Strongylus и разработала гипотезу, как исторически возникло это ритуальное путешествие. Предок нематод более 400 млн лет назад жил в земле, ввинчивался в почву и питался бактериями, амебами и другой микроскопической добычей (как делают и сегодня многие тысячи видов нематод). Около 350 млн лет назад он начал встречать новые организмы — скользящих в иле мягкотелых амфибий. Воспользовавшись своим умением ввинчиваться, нематоды проникли в новых хозяев и пробрались в кишечник, где и жили после этого безбедно, питаясь той пищей, которую съедали амфибии.