Если вспомнить, что у всех болезнетворных организмов одна и та же цель – выжить и размножиться, то это звучит более чем правдоподобно. Давайте рассмотрим три основных способа перемещения микробов от одного носителя к другому:
• Непосредственная близость, позволяющая передачу воздушно-капельным путем или через телесный контакт, – этим способом передаются такие болезни, как простуда и заболевания, передающиеся половым путем.
• Использование для передачи промежуточного организма, в роли которого чаще всего выступают комары, мухи и блохи, – в эту категорию попадают малярия, африканская сонная болезнь и сыпной тиф.
• Перемещение вместе с зараженной пищей или водой – холера, брюшной тиф и гепатит А передаются таким способом.
Задумаемся о том, как все это влияет на вирулентность. Согласно теории Ивальда, у болезней из первой категории наблюдается эволюционное давление против высокой вирулентности. Таким микробам нужно, чтобы их носитель вступал в контакт с другими людьми – потенциальными новыми носителями. Получается, что им нужно, чтобы носитель оставался относительно здоровым – по крайне мере, мог самостоятельно двигаться. Вот почему при простуде мы практически всегда можем встать с кровати и пойти на работу, даже если при этом будем чувствовать себя плохо. Заболев простудой, человек сохраняет более-менее нормальное самочувствие – достаточно нормальное для того, чтобы он мог спуститься в метро и поехать на работу, чихая и кашляя всю дорогу.
Исследователь Пол Ивальд полагает, что в ходе эволюции вирус простуды сорвал джекпот – он добился такой вирулентности, которая гарантирует подвижность и выживаемость его носителям. Он убежден, что этот вирус, скорее всего, никогда не эволюционирует до того, чтобы убивать людей или причинять им серьезный вред.
С другой стороны, когда возбудителю инфекции не нужно, чтобы человек перемещался, ситуация может сильно накалиться. Возбудитель малярии в ходе эволюции научился обездвиживать человека – ему не нужна наша помощь в поиске новых носителей. Напротив, он хочет, чтобы мы не мешали комарам нас кусать. Поэтому возбудителям малярии выгодно, чтобы их носители оказывались при смерти – это свойство является для них эволюционным преимуществом. Чем больше паразитов кишит в нашей крови, тем больше паразитов достанется вместе с ней комару и тем больше вероятность заражения ими следующего укушенного им человека.
С холерой похожая история – ее возбудителю не нужно, чтобы мы куда-то шли для поиска новых носителей, и бактериям нет никакой необходимости в ходе эволюции стремиться к низкой вирулентности. Они запросто распространяются в воде, когда испачканную одежду или постельное белье стирают в реке, пруду или озере, либо через канализационный сток. Опять-таки, в ходе эволюции холере выгодно стремиться к повышенной вирулентности – по мере беспощадного размножения бактерии, усиливающей понос, из зараженного человека может выделяться до миллиарда экземпляров болезнетворного организма, что только увеличивает вероятность того, что бактерия найдет себе нового носителя.
Таким образом, если в распоряжении у болезнетворного микроорганизма есть союзник (например, в виде комаров) или хорошо налаженный механизм заражения (например, открытые водоемы), мирное сосуществование со своим носителем уходит на второй план. В таком случае эволюция с большей вероятностью будет отдавать предпочтение тем версиям паразита, которые максимально эффективно используют ресурсы организма носителя, что позволяет паразиту добиваться максимального размножения – это плохие новости для носителя.
Однако вовсе не обязательно, что это будет пагубно влиять на все человечество: Ивальд полагает, что мы можем использовать понимание этих механизмов для того, чтобы направить эволюцию паразитов в сторону уменьшения вирулентности. Суть его теории в следующем: если препятствовать всем способам передачи инфекции, не требующим непосредственного участия человека, то это приведет к возникновению эволюционного давления против высокой вирулентности.
Давайте посмотрим, как эта теория будет проявлять себя на практике в случае со вспышкой холеры. Согласно предположению Ивальда, вирулентность возбудителя холеры в отдельно взятой популяционной группе должна находиться в прямой зависимости от качества и безопасности водоснабжения в этой популяции. Если сточные воды попадают в реки, воду из которых люди пьют или используют для стирки, то штамм возбудителя холеры будет эволюционировать в направлении увеличения вирулентности – он может без проблем размножаться, полностью используя ресурсы организма носителя, потому что заражение других людей ему гарантирует доступ к воде. Если же защищать воду от заражения, то бактерия будет эволюционировать в сторону уменьшения вирулентности – чем дольше она будет оставаться в способном передвигаться носителе, тем выше ее шансы на передачу другому человеку.
Ряд вспышек холеры, которые начались в 1991 году в Перу, после чего болезнь в течение нескольких лет распространилась по Центральной и Южной Америке, продемонстрировал довольно убедительные доказательства правоты Ивольда. Уровень развития системы водоснабжения сильно отличается в разных странах. Стоит ли удивляться, что в странах с плохо развитой системой водоснабжения и канализации, таких как Эквадор, вирус по мере своего распространения становился все более и более опасным. В странах же с хорошо развитыми водопроводом и канализацией, таких как Чили, вирулентность бактерий в процессе эволюции снизилась, и они убили меньшее количество людей.
Из всего этого можно сделать довольно полезные выводы: вместо того чтобы провоцировать бактерии становиться сильнее и опаснее, придумывая новые антибиотики для борьбы с ними, мы могли бы заставить их жить с нами в мире и согласии. Как эта теория может быть реализована в случае с заболеваниями, передающимися через воду, такими как холера? Если заняться тщательным очищением воды, это определенно приведет к сокращению числа зараженных людей, потому что меньшее количество людей будет потреблять зараженную воду. В случае, если теория Ивальда верна, с каждым долларом, потраченным на очистку воды – то есть на контроль канала передачи заболевания, – мы также будем направлять эволюцию бактерии так, чтобы она стала менее опасной для человека.
По словам Ивальда, «нам следует взять контроль над эволюцией этих болезнетворных организмов, чтобы эволюционное преимущество было на стороне менее опасных для нас штаммов, и в конечном счете приручить эти микроорганизмы, значительно уменьшив наносимый ими человеку вред. Когда они станут более безопасными, большинство людей даже не будут знать о том, что заражены ими. Это будет аналогом бесплатной пожизненной вакцины для этих людей» [103].
Если покрывать больных малярией пациентов противомоскитной сеткой или просто не выпускать их на улицу, то это может заставить P. falciparum – вызывающее малярию простейшее – эволюционировать
