Межвидовой барьер. Неизбежное будущее человеческих заболеваний и наше влияние на него - Дэвид Куаммен

заканчиваются, словно по расписанию. Популяции коконопрядов и некоторых других лесных чешуекрылых резко возрастают, а потом так же резко идут на спад циклами, длина которых составляет от пяти до одиннадцати лет. Популяция коконопрядов в Британской Колумбии, например, циклически меняется подобным образом с 1936 г. Резкие, стремительные окончания вспышек популяции выглядят драматично, и довольно долго они оставались загадкой. Чем можно объяснить такие внезапные и повторяющиеся коллапсы? Один из возможных факторов – инфекционные заболевания. Оказывается, вирусы, помимо прочего, играют роль в ограничении вспышек популяции лесных насекомых.

В 1993 г., когда мой город пережил нашествие гусениц, я заинтересовался этой темой и изучил кое-какую информацию. Мне показалось очень странным, что существо вроде лесного коконопряда, с очень ограниченным репертуаром поведения и фиксированным набором адаптивных стратегий, вдруг начинает безудержно плодиться в течение одного-двух лет, а потом, на третий год, почти исчезает. В окружающей среде не было никаких значительных изменений, а вот успешность гусениц в этой среде вдруг резко уменьшилась. Почему? Переменами погоды это не объяснить, исчезновением кормовой базы – тоже. Я позвонил в сельскохозяйственную службу графства и буквально затерзал местного специалиста вопросами.

– Не думаю, что хоть кто-то сможет объяснить вам, почему случаются такие взлеты и падения, – сказал он мне. – Они просто происходят.

Этот ответ не показался мне ни удовлетворительным, ни убедительным, так что я начал читать энтомологическую литературу. Среди экспертов в этой отрасли была Джудит Майерс, профессор Университета Британской Колумбии, которая опубликовала несколько статей о коконопрядах и обзорную статью о вспышках популяций насекомых. Майерс предложила решение этой загадки. «Хотя на уровень популяции влияет множество факторов, – писала она, – подобная цикличность, судя по всему, подразумевает доминирующую силу, которую легко идентифицировать и оценить количественно. Эта доминирующая сила, однако, оказалась на удивление трудной для обнаружения»[237]. Сейчас, однако, экологи все-таки нашли подозреваемого, писала она. Майерс рассказала о неких вирусах ядерного полиэдроза, коллективно известных под аббревиатурой NPV, которые, «возможно, являются той самой движущей силой популяционных циклов у лесных чешуекрылых». Полевые исследования показали, что в переживающих вспышку популяциях лесных чешуекрылых начинаются вспышки популяции NPV, и эти вирусы убивают насекомых, словно чернейшая из «Черных смертей».

Несколько лет я об этом даже не задумывался. Вспышка популяции гусениц-шалашниц в моем городе закончилась тихо, но быстро, еще в 1993 г. – на следующий год от толпы мохнатых личинок не осталось и следа. Это было давно. Но я снова вспомнил эти события во время работы над книгой, когда сидел на научной конференции по экологии и эволюции инфекционных заболеваний. Мы собрались в Афинах, штат Джорджия. В повестке дня значилось множество докладов о зоонозах, которые делали известные полевые исследователи и умнейшие теоретики отрасли, что меня и привлекло. На конференции рассказывали о вирусе Хендра и его передаче от летучих лисиц, о динамике преодоления межвидового барьера вирусом оспы обезьян; по крайней мере четыре лектора говорили о гриппе. Но вот второй день конференции начался с чего-то совсем иного. Я сидел и вежливо молчал, а потом меня просто заворожил умный, озорной малый по имени Грег Двайер, математик-эколог из Чикагского университета; он, расхаживая туда-сюда по трибуне, быстро говорил, не подглядывая в записи, о популяционных вспышках и болезнях насекомых.

– Вы, скорее всего, никогда не слышали о вирусах ядерного полиэдроза, – сказал нам Двайер. Название с 1993 года немного изменилось, но благодаря нашествию коконопрядов и статьям Джудит Майерс я о них слышал. Двайер описал убийственное воздействие NPV на вспышки популяций лесных чешуекрылых. В частности, он говорил о непарном шелкопряде (Lymantria dispar), еще одном маленьком коричневом существе, вспышки и спады популяций которого он изучал двадцать лет. Он рассказал, что личинки непарного шелкопряда буквально «растворяются» после заражения NPV. Я не вел тщательного конспекта, но все же записал слово «растворяются» на желтой странице блокнота. А еще я записал, цитирую: «Эпизоотии обычно случаются в очень плотных популяциях». После еще нескольких замечаний общего плана Грег Двайер начал обсуждать математические модели. Во время перерыва на кофе я схватил его за пуговицу и спросил, нельзя ли будет как-нибудь с ним пообщаться о судьбе мотыльков и перспективах пандемических заболеваний человечества. Он ответил: «Конечно».

112

Прошло два года, но затем в наших рабочих графиках наконец-то одновременно нашлись свободные окна, и я приехал к Грегу Двайеру в Чикагский университет. Его кабинет на первом этаже биологического комплекса рядом с Восточной 57-й улицей был весело украшен обычными плакатами и карикатурами, а на левой стене висела большая белая маркерная доска. Двайеру было тогда пятьдесят лет, но выглядел он моложе – напоминал дружелюбного аспиранта, у которого просто рано поседела борода. На нем были круглые черепаховые очки и футболка с безумно сложным интегральным уравнением. Над уравнением и под ним были большие буквы; футболка словно спрашивала у собеседников: НУ, И ЧТО В [этих непонятных символах] ТЫ НЕ ПОНИМАЕШЬ? Эта футболка, объяснил он, представляет собой меташутку. Страшный набор символов – это одно из уравнений Максвелла. Шутка, очевидно, состоит в том, что средний обыватель действительно не поймет в этом ничего, а «мета» – похоже, в том, что уравнения Максвелла знамениты, но настолько потрясающе заумны, что даже не всякий математик может их узнать. Понимаете?

Мы сели по разные стороны его стола, но, едва у нас завязался разговор, Двайер вскочил и начал рисовать на доске. Так что я тоже встал, словно, если присмотрюсь к его каракулям внимательнее, смогу лучше их понять. Он нарисовал координатные оси – на одной обозначил количество яиц непарного шелкопряда в лесу, на другой – время, и объяснил, как ученые определяют вспышку популяции. Между вспышками непарный шелкопряд настолько немногочислен, что его почти невозможно найти. А вот во время вспышки вы можете легко найти тысячи кладок на одном акре. В одной кладке – около 250 яиц, так что мотыльков вылупляется великое множество. Он нарисовал график, изображающий взлеты и падения популяции непарного шелкопряда в разные годы. Больше всего график напоминал китайского дракона: его спина вздымалась вверх, а потом резко изгибалась вниз, потом снова вверх и снова вниз. Потом он нарисовал частички вируса NPV и рассказал, как они защищают себя от солнечного света и других угроз из окружающей среды. Каждый защитный мешочек представляет собой твердый многогранный комок белка (отсюда название «полиэдровирус»), в котором прячутся десятки вирионов, словно изюм в калорийной булке. Потом Двайер стал рисовать новые графики и в процессе объяснил мне, как работает этот мерзкий вирус.

Мешочки с вирусом лежат, размазанные по листу, – они остаются там после