Ботаника антрополога. Как растения создали человека. Ёлки-палки (страница 5)
Toxoplasma gondii последовательно паразитирует в кошках и мышках. Постоянным хозяином является кошка, в которой токсоплазмы размножаются половым путём. Потом кошка гадит, и мышка заражается от этих нечистот. Токсоплазма поражает мозг мышки, так что та становится безумно-бесстрашной и бежит на открытое пространство, свет и запах кошки. Кошка этому очень рада, и цикл повторяется. Проблема случается, когда в роли мышки оказывается человек. Есть мнение, что все кошатники поголовно больны токсоплазмозом – ведь непросто они так любят кошек и стремятся к ним. На человеческий мозг токсоплазма, вероятно, воздействует так же, как на мышиный. И есть данные, что люди, больные токсоплазмозом, ведут себя менее осторожно и, например, чаще попадают в автомобильные аварии.
Ещё хуже малярийные плазмодии, среди бесчисленных видов коих человеку опасны четыре: Plasmodium falciparum – возбудитель тропической малярии, P. malariae – четырёхдневной, P. ovale и P. vivax – трёхдневной. Малярийные плазмодии переносятся малярийными комарами Anopheles, попадают в кровь человека, где поселяются в эритроцитах и разрушают их. Действуют они при этом поразительно синхронно, так что раз в заданное число дней человека накрывает приступ лихорадки: ему очень холодно, так как эритроциты массово лопаются и кровь перестаёт переносить кислород, при этом у человека жар, так как организм пытается побороть инфекцию. Но плазмодий – не какая‐нибудь бактерия, от которой можно избавиться повышенной температурой, он вообще очень любит тепло, иначе не жил бы в тропиках. А в итоге человеку и помереть недолго! Неспроста в малярийных местах людей или очень мало, или им очень плохо. Конечно, и от такой напасти существуют свои способы избавления.
Для начала, никто не отменял естественный отбор: в областях, поражённых малярией, возникла серповидно-клеточная анемия. Мутация делает из нормального гемоглобина гемоглобин-S, от коего эритроциты крючит, и они из круглых становятся серповидными. Такой гемоглобин невкусный, плазмодии его не любят. Только вот беда – он и кислород переносит плохо. Поскольку наследование признака вполне школьно-менделевское, выходит, что среди детей половина точно умрёт: четверть – с эритроцитами-блинчиками – от малярии, четверть – с полностью серповидными эритроцитами – от анемии. И только те везунчики, у кого две формы эритроцитов представлены пополам, выживают. При этом они, строго говоря, тоже страдают от обоих недугов, но в тот момент, когда нет приступа малярии, они менее выносливы и не очень работоспособны из‐за серповидноклеточной анемии, а в тот, когда их накрывает малярия, уничтожающая круглые клетки, тянут на серповидных. Получается, серповидно-клеточная анемия – отличный пример возникновения вредного признака из‐за того, что без него ещё хуже.
Конечно, есть и рукотворные методы. Можно осушить болота, где живут малярийные комары; можно залить их керосином или нефтью. Можно запустить в водоёмы рыбок Gambusia affinis, которые будут есть личинок комаров, правда, всех они никак не съедят, но всё же будет полегче.
А можно обратиться к ботанике. Когда с рабами-неграми малярия была занесена в Южную Америку, в 1638 году ей заболела графиня Чинчон, жена вице-короля Перу Луиса Херонимо Фернандеса де Кабреда (по народной версии – инкская принцесса Хина). Местные лекари при её лечении, думается, исходили из вполне мистических соображений, но чудесным образом угадали: кора хинного дерева Cinchona (из семейства Rubiaceae порядка Gentianales) чрезвычайно горькая. Ясно, что болезнь вызывается злым духом, и наверняка ему не понравится горечь лекарства. Про лекарства всем известно – чем противнее, тем полезнее. И в данном случае принцип сработал как надо: хинин действительно убивает одну из стадий плазмодия. Правда, принимать его надо строго по графику, согласованному с жизненным циклом плазмодия, иначе эффективность лечения резко снижается.
* * *
Во втором надтипе Heterokonta (они же «надгруппа Stramenopiles») инфрацарства Halvaria фотосинтез также был в базовой комплектации, полученный от красных водорослей. Исходный вариант их хлоропластов четырёхмембранный, причём внешняя фагосомная мембрана одновременно является внешней мембраной ядра и эндоплазматической сетью (далее следует мембрана бывшей красной водоросли и две бактериальные).
В полный рост фотосинтезирующие способности развились в типе охрофитов Ochrophyta в классах диатомовых водорослей Bacillariophyceae (Bacillariophyta, или Diatomeae), золотистых водорослей Chrysophyceae (они же Chrysophyta), жёлто-зелёных разножгутиковых трибофициевых водорослей Xanthophyceae (Xanthophyta), бурых водорослей Phaeophyceae (Phaeophyta) и у прочих их родственников из ещё примерно десятка не столь представительных классов.
Охрофиты прекрасны независимым возникновением колониальности и даже многоклеточности. По умолчанию у них есть два жгутика – большой передний (мохнатый из‐за дополнительных мастигонем) и маленький голый задний; в конкретных группах этот генеральный план меняется в разных версиях.
—
Одни из самых простых охрофитов – диатомеи, они почти всегда одноклеточны и лишь иногда собираются в незамысловатые колонии. Снаружи диатомеи закованы в панцирь, сделанный большей частью из SiO2 с добавлением оксидов алюминия и железа; поверх панциря намазан пектиновый слой. Панцири диатомей обычно крайне геометричны, часто весьма угловаты и чарующе-ажурны. Кремнезём диатомей был принципиален для эволюции людей, так как из миллиардов раковинок отлагались огромные толщи отложений, которые потом прессовались в диатомитовый кремень, который через миллионы лет наши предки радостно кололи, получая орудия труда. В экологическом плане диатомеи тоже критически важны: по некоторым подсчётам, они составляют до четверти органики планеты! Диатомеи крайне разнообразны, уже описаны пара десятков тысяч видов, а всего их может быть до двухсот тысяч! Один только род Navicula насчитывает более 1280 видов, а возможно, – в полтора раза больше.
Диатомеи
Хлоропласты диатомей были приобретены от красных водорослей, но содержат большой спектр вариантов хлорофилла – и зелёный, и красный, и особые пигменты – диатомин, фукоксантин и прочие. В геноме диатомей обнаруживается много генов от зелёных водорослей, так что, возможно, сначала был симбиоз с зелёными, но после остались только красные пластиды. В результате фотосинтеза диатомей получаются не углеводы, а жиры; в клетке обычно много волютина – гранул неорганических полифосфатов тускло-голубого цвета, используемых как запас питательных веществ. Кроме нормальных пластид, у диатомей есть сферические тела, которые фиксируют азот и, вероятно, достались им от цианобактерий.
—
Золотистые водоросли в исходной версии сохраняют два неравных жгутика, продвинутые могут быть амебоидными или вовсе неподвижными. Большинство пресноводные, содержат фукоксантин и строят кремниевые панцири, подобно диатомеям. Многие любят собираться в колонии, иногда ветвистые, очень ажурной формы, иногда же – нитевидные или бесформенные слизистые скопления.