Бактерии — молчаливые дирижёры современного мира

Опубликовано: 2024-12-28
Автор: Артём Рогожин

“Пока мы читаем Фрейда и ходим по психоаналитикам, одна маленькая бактерия переворачивает всю планету”

Невидимое оружие испанских захватчиков

В XVI веке группы испанских конкистадоров под командованием Эрнана Кортеса, а после и Франциско Писсаро, начали разведку земель Южной Америки. Когда конкистадоры поняли земли Нового Света богаты золотом настолько, что даже дети простых рабочих могли бы носить золотые украшения, перед ними встала дилемма: либо устанавливать дружеские отношения с коренными жителями, либо завоевать их, присвоив себе сокровища и сделав их рабами. 


Однако, несмотря на технологическое преимущество, включающее новейшее оружие – мушкеты, численность испанцев была ничтожно мала по сравнению с огромными армиями индейцев, и это досадное обстоятельство делало прямое столкновение с коренными жителями крайне рискованным. Поэтому испанцы решили сначала выстроить союз с местными племенами, сохранив свои захватнические намерения на будущее. 

Когда вождь одного из племён пригласил испанских конкистадоров на приём, один из гостей чихнул, что вызвало веселый смех среди местных. Но никто и не подозревал, что этот простой чих обернется массовой трагедией: через неделю дочь вождя и её слуги слегли с высокой температурой и сильной головной болью. Спустя ещё неделю болезнь распространилась, поразив уже 50 человек, а через месяц большая часть племени оказалась охвачена загадочной сыпью, и все члены того племени вскоре скончались от удушья. Индейцы, видя массовые смерти, решили, что боги прогневались из-за недостаточного количества жертвоприношений, испанцы же видели в происходящем знак небес, уверенные, что Господь занял их сторону и уничтожает врагов. 

После резкого сокращения численности индейцев, конкистадоры, обладая мушкетами и другим огнестрельным оружием, стремительно захватили желаемые земли. Ослабленные болезнями, коренные жители уже не могли оказать серьёзного сопротивления. Испанцы быстро установили контроль над территориями и, используя труд оставшихся индейцев, начали добывать огромные количества золота, которое отправляли в Испанию, укрепляя свои позиции в колониях. 

Что же за невидимое оружие смогло умертвить большую часть населения индейцев? 


После резкого сокращения численности индейцев, конкистадоры, обладая мушкетами и другим огнестрельным оружием, стремительно захватили желаемые земли. Ослабленные болезнями, коренные жители уже не могли оказать серьёзного сопротивления. Испанцы быстро установили контроль над территориями и, используя труд оставшихся индейцев, начали добывать огромные количества золота, которое отправляли в Испанию, укрепляя свои позиции в колониях. 

Мир под микроскопом

Что такое бактерии? Давайте представим, что мы все оказались лаборатории, окруженные стеклянными колбами и пробирками. Каждый заглядывает в  микроскоп и попадает в совершенно другой мир, где бактерии борются за выживание и являются активными участниками процессов, формирующих жизнь на планете.

Однако, распространению страшной болезни способствовали и средневековые верования: чёрных котов, которые в те времена считались посланниками Сатаны, начали массово уничтожать по всей Европе. Этот религиозный фанатизм привел предсказуемым последствиям — некому было охотиться на крыс, которые размножались с небывалой скоростью. Крысы, ставшие главными переносчиками чумы, стремительно заполняли города и деревни и разносили заразу, превращая Европу в огромную воронку смерти и разрушений.

Бубонная чума начиналась внезапно: у заражённых резко поднималась температура, тело, на котором появлялись большие чёрные опухоли «бубоны», в области шеи, подмышек и паха, начинало ломить от боли. Воспаленные узлы, наполненные гноем, вызывали невыносимые страдания – так лимфатическая система боролась с инфекцией, но не могла её победить.

Чумные бактерии поражали лёгкие, вызывая неконтролируемый кашель, поэтому болезнь часто оканчивалась удушьем: лёгкие воспалялись и наполнялись жидкостью, лишая человека способности дышать.

Жертвы чумы умирали быстро, иногда в течение 2 – 4 дней после первых симптомов, тела погибших заполняли улицы, так как местные власти не справлялись с их захоронением. Зловоние висело над городами, а страх перед неизбежным толкал людей к отчаянным мерам — они были вынуждены отказываться от своих семей и бежать из зараженных мест.

По разным оценкам, к концу XIV века, чума убила до трети населения Европы, превратив города в призраки, парализовала хозяйственную и культурную жизнь, и изменила структуру европейского общества. Рабочая сила резко сократилась, что привело к повышению заработной платы для уцелевших и ослаблению феодальных порядков. Массовые смерти также породили всплеск мистицизма и религиозных движений, усилив панические настроения.

Но благодаря всем ужасам, какие принесли с собой бактерии чумы, человеческий организм приобрёл механизмы защиты – антитела, своеобразный биологический “щит и меч” против патогенов.

Черная смерть

Пока бактерии опустошали Америку, Европа в середине XIV века оказалась свидетелем одного из самых страшных бедствий в истории мировой цивилизации – пандемии бубонной чумы, прозванной Черной смертью.



Проникнув в Европу через торговые пути из Азии, чума распространилась с ужасающей скоростью, превращая города в массовые захоронения. Бактерии, передающиеся через блох, паразитирующих на крысах, уничтожали людей с непостижимой скоростью.

Однако, распространению страшной болезни способствовали и средневековые верования: чёрных котов, которые в те времена считались посланниками Сатаны, начали массово уничтожать по всей Европе. Этот религиозный фанатизм привел предсказуемым последствиям — некому было охотиться на крыс, которые размножались с небывалой скоростью. Крысы, ставшие главными переносчиками чумы, стремительно заполняли города и деревни и разносили заразу, превращая Европу в огромную воронку смерти и разрушений.

Бубонная чума начиналась внезапно: у заражённых резко поднималась температура, тело, на котором появлялись большие чёрные опухоли «бубоны», в области шеи, подмышек и паха, начинало ломить от боли. Воспаленные узлы, наполненные гноем, вызывали невыносимые страдания – так лимфатическая система боролась с инфекцией, но не могла её победить.

Чумные бактерии поражали лёгкие, вызывая неконтролируемый кашель, поэтому болезнь часто оканчивалась удушьем: лёгкие воспалялись и наполнялись жидкостью, лишая человека способности дышать.

Жертвы чумы умирали быстро, иногда в течение 2 – 4 дней после первых симптомов, тела погибших заполняли улицы, так как местные власти не справлялись с их захоронением. Зловоние висело над городами, а страх перед неизбежным толкал людей к отчаянным мерам — они были вынуждены отказываться от своих семей и бежать из зараженных мест.

По разным оценкам, к концу XIV века, чума убила до трети населения Европы, превратив города в призраки, парализовала хозяйственную и культурную жизнь, и изменила структуру европейского общества. Рабочая сила резко сократилась, что привело к повышению заработной платы для уцелевших и ослаблению феодальных порядков. Массовые смерти также породили всплеск мистицизма и религиозных движений, усилив панические настроения.

Но благодаря всем ужасам, какие принесли с собой бактерии чумы, человеческий организм приобрёл механизмы защиты – антитела, своеобразный биологический “щит и меч” против патогенов.

Стражи порядка всегда наготове

Человеческий организм – это крепость, вокруг которой бродят разные вредные микробы. Они пытаются прорваться внутрь, чтобы захватить крепость, но им противостоит иммунная система. Главные “солдатики особого назначения” в этой системе – антитела, их организм делает сам, чтобы защищаться от микробов. Как только микробы попадают внутрь, антитела их “распознают” и сразу же начинают с ними сражаться.

У каждого микроба есть своя “отметка”,  похожая на отпечаток пальца, и у каждого антитела есть ключик, который подходит именно к этому отпечатку.
Например, если в организм попал вирус простуды, то антитела с ключиком к вирусу простуды сразу поймут, что нужно делать. Они ”сразят” вирус, и организм быстрее с ним справится.

Антитела борются с микробами здесь и сейчас, а также “запоминают” их для того, чтобы победить знакомый вирус намного быстрее. Но и сами бактерии со временем становятся умнее: они приспосабливаются и постоянно ищут способы для того, чтобы ослабить защиту организма.

Красивая болезнь

XIX век, Париж. Молодой человек по имени Артур, влюбился в прекрасную Эмили. Она была той самой девушкой, о которой он  так страстно мечтал – с яркими голубыми глазами, золотистыми волосами и обаянием, от которого юноша потерял рассудок. Артур был очарован, и их любовь казалась ему вечной. Однако, девушка стала часто кашлять. Сначала кашель её мало беспокоил, но со временем он становился всё более частым и мучительным. Несмотря на это, Эмили становилась прекраснее с каждым днём, но Артур чувствовал, что за этой красотой скрывался зловещий враг. Эмили всё чаще теряла аппетит, а её фигура становилась всё более хрупкой. Каждый раз, когда она кашляла, у Артура в груди всё сжималось от боли. Юноша пытался развеселить её, но победить болезнь он оказался не в силах, здоровье девушки стало стремительно ухудшаться. 

Артур наблюдал, как Эмили угасает, её улыбка всё чаще пряталась за маской страха и усталости. Она продолжала мечтать о будущем, и, хотя её глаза всё ещё светились надеждой, Артур понимал, что силы покидают её: каждый вздох был тяжёлым испытанием, каждый кашель сопровождался кровью.

В одно прекрасное утро Артур проснулся и увидел Эмили с широкой улыбкой на лице. Ей стало гораздо лучше, и выглядела она красивее – у нее появились очерченные скулы и румянец. Артур обрадовался, полагая, что бог услышал их молитвы и помог им, однако через три дня Эмили скончалась от туберкулеза.

Туберкулез, известный как чахотка, стал одним из самых смертоносных врагов конца XIX и начала XX века, уничтожив четверть населения планеты. Но, в то же время, туберкулёз стал своего рода “трендом”, модной болезнью, благодаря тому, что человек, заражённый им, приобретал болезненную привлекательность. Худоба, с яркий румянец, вычурные скулы заставляли думать всех вельмож о том, что туберкулёз – это болезнь избранных, которая окутана не страхом и уродством, как бубонная чума, а навеяна самой романтикой.

Например, в своих произведениях Эрих Мария Ремарк часто упоминал туберкулез. В своем романе “Три товарища” он сделал эту болезнь главным врагом, который унес жизнь жены главного героя, подчеркивая жестокую реальность того времени. 


Самая желанная женщина Парижа, любовница Александра Дюма и прообраз главной героини его романа “Дама с камелиями” – Мари Дюплесси, тоже страдала от туберкулёза. “Она была высокой, очень стройной, черноволосой, с бело-розовым цветом лица. У нее была маленькая головка и удлиненные глаза, которые делали ее лицо похожим на лицо фарфоровой статуэтки, что часто встречается у японок. Но было в этих глазах что-то, что указывало на гордую и живую натуру…”

Но, все страдания, вызванные туберкулезом и другими опасными заболеваниями, подтолкнули ученых начать искать способы борьбы с этими коварными врагами. Так в нашу жизнь пришёл план “Б” на случай любой болезни –  антибиотики.

План “Б” на случай опасности

Однажды в 1928 году, учёный по имени Александр Флеминг забыл в своей лаборатории тарелку с бактериями и увидел, что плесень, которая случайно появилась рядом, убила бактерии. Так был открыт первый антибиотик на основе плесени под названием «пенициллин». Люди, которые раньше умирали от инфекций, начали выздоравливать благодаря этому лекарству. Пенициллин и другие антибиотики с тех пор спасли миллионы жизней. 

Как же работают антибиотики? Они нападают на бактерии и разрушают их изнутри. Этим они похожи на спецагентов, у которых есть миссия – совершить диверсию и дестабилизировать обстановку. Антибиотики разрушают стенки бактериальной клетки и мешают бактериям расти и размножаться.

Но с таким чудом медицины ХХ века нужно быть осторожными: если принимать их бесконтрольно, то полезные бактерии разрушаются, открывая новые возможности для более злобных вирусов.

Антибиотики действительно стали важным оружием против бактерий, и вместе с ними появились и другие способы защитить организм – прививки. Когда ты В организм человека вводят очень слабую или даже мёртвую часть бактерии или вируса, организм “запоминает” врага и создает “специальную армию” – антитела.

Но, несмотря на то, что открытие антибиотиков и прививок спасло миллионы человеческих жизней, мир испытал ещё одно потрясение, которое отбросило на несколько веков назад развитие медицины. Началась Вторая мировая война.

Невидимое оружие под контролем военных

Война разрушала города и судьбы, попутно меняя направление научных исследований. Учёные, вместо того, чтобы сосредоточиться исключительно на создании новых лекарственных средств и спасении людей, начали разрабатывать новые виды оружия, в том числе бактериологические.

Бактерии, которые человечество научилось держать под контролем, превратились в возможное оружие массового уничтожения. Военные силы видели в  вирусах огромный потенциал для создания биологического оружия, способного истреблять целые армии и население. Используя споры микробов давно забытых вирусов, учёные по всему миру начали разрабатывать технологии для их массового применения в боевых действиях, что создало новую угрозу.

Бактерии, которые человечество научилось держать под контролем, превратились в возможное оружие массового уничтожения. Военные силы видели в  вирусах огромный потенциал для создания биологического оружия, способного истреблять целые армии и население. Используя споры микробов давно забытых вирусов, учёные по всему миру начали разрабатывать технологии для их массового применения в боевых действиях, что создало новую угрозу.

Однако, и такая технология оказалась совсем не новой. Ещё в  Древнем Риме, при осаде городов, враги бросали за стены тела умерших от чумы, стремясь распространить болезнь среди осажденных. 

В 1346 году, Генуэзский город Кафа (современная Феодосия) оказался под осадой войск хана Золотой Орды – Джанибека. В лагере армии хана вспыхнула эпидемия чумы, которая ежедневно уносила жизни сотен солдат. Оборона города затягивалась, и казалось, что у осажденных просто не останется сил для продолжения штурма.

Но Джанибек нашёл жестокий и изощренный способ переломить ход осады: он приказал забрасывать в город тела умерших от чумы воинов с помощью катапульт. Эта варварская тактика сработала вполне успешно – чума проникла внутрь стен, и эпидемия охватила Кафа. Жители начали массово умирать, и город сдался. Однако на этом бедствия не закончились. Торговые пути понесли заразу дальше: чума покинула Феодосию и начала свою смертельную жатву, распространяясь по всей Европе.

Некоторые исследователи считают, что после открытия Америки численность коренного населения с 20 миллионов человек сократилась вдвое: конкистадоры использовали болезни как оружие, хотя сначала это происходило не намеренно. 
В 1763 году у форта Питт (нынешний Питтсбург) был зафиксирован случай намеренного заражения – осаждённые британцы оставили возле лагеря индейцев зараженные одеяла и одежду умерших от оспы, что привело к эпидемии и отступлению осаждавших. Ответ от индейцев не заставил себя долго ждать: существует теория, что сифилис был завезен в Европу из Америки. Эта гипотеза называется “колумбовой”, так как предполагается, что сифилис был привезен в Европу в конце XV века экспедицией Христофора Колумба, после его возвращения из Нового Света. 

Один из самых печально известных случаев применения бактериального оружия связан с “Подразделением 731”. Эта секретная военная группа, в которую входили японские учёные, проводила жестокие эксперименты, заражая людей чумой, холерой и другими смертельными заболеваниями. Военные использовали даже инфицированные бомбы, которые сбрасывали на китайские деревни, вызывая массовые эпидемии.

Немецкие ученые также экспериментировали с биологическим оружием, хотя их программы не достигли такого масштаба. Ими разрабатывались планы использования болезней, таких как ботулизм и сибирская язва, для заражения животных и уничтожения сельского хозяйства вражеских стран.

Англичане и американцы, также не остались в стороне. Они создали лаборатории, где разрабатывались методы использования сибирской язвы и других бактерий. 

К счастью, планы массового применения биологического оружия во Второй мировой войне так и не были реализованы на полях сражений, но сама возможность того, что бактерии могут быть превращены в инструмент массового уничтожения, навсегда изменила подход к изучению вирусов.

Созидание, а не разрушение

Когда ужасы биологического оружия стали очевидны, ученые начали осознавать, что потенциал бактерий нужно использовать не для разрушения, а для созидания.

Ученые работают над тем, чтобы микроорганизмы могли очищать океаны и реки, предотвращая экологические катастрофы, ведь бактерии способны разлагать нефть и токсичные отходы, очищая загрязненные воды и почвы. В мировых океанах скопилось огромное количество пластика, который разрушается на протяжении сотен лет, но есть виды бактерий, которые способны поедать пластик, превращая его в безопасные вещества. Этот процесс называется “биоремедиацией”. 


Также исследуются возможности применения бактерий для лечения различных болезней. В будущем бактерии смогут находить раковые клетки в организме и уничтожать их, не повреждая здоровые ткани. Этот подход может привести к созданию новых видов лечения, которые будут более эффективными и безопасными, чем современные методы.

Помимо лечения рака, бактерии уже используются для создания вакцин, антибиотиков и пробиотиков, которые поддерживают здоровый баланс микрофлоры в организме. Бактерии применяются и в генной терапии для доставки лекарств к нужным клеткам. 

Также, ученые исследуют, как бактерии могут помочь колонизировать другие планеты. Например, они могут использоваться для создания плодородной  почвы на Марсе или для переработки отходов в замкнутых системах, таких как космические станции.

Будущая угроза

Каждый день учёные по всему миру разрабатывают новые лекарства, но одновременно с этим другие ученые продолжают разработки бактериологического оружия, способного стереть с лица Земли целые города.

Бактерии обладают поразительными способностями к адаптации, которые позволяют им выживать в сложных условиях: они могут изменять свою ДНК через генетические мутации, а также обмениваться генами с другими бактериями, что помогает им быстро приобретать полезные для бактерий свойства, такие как устойчивость к антибиотикам.

Мы не знаем, что скрывается под толщей вековых льдов. Ледники тают и с каждым годом из них высвобождаются древние бактерии, которым миллионы лет. Эти организмы когда-то были способны вызывать болезни, от которых не было спасения, и кто знает, какими они будут теперь? Наши тела не имеют к ним никакого иммунитета, и если болезни прошлых столетий вернутся в мир, последствия могут быть катастрофическими.

И самое тревожное во всей этой ситуации –  антибиотики, наше главное оружие в борьбе с бактериями, перестают работать. Это одна из крупнейших медицинских угроз последних десятилетий. Всё больше бактерий становятся стойкими к антибиотикам, и ученые прогнозируют, что к 2050 году более 39 миллионов человек могут умереть от инфекций, вызванных антибиотико – резистентными микроорганизмами, они станут невосприимчивы к лекарствам. Уже сейчас в Европе ежегодно умирают 35 тысяч человек от болезней, вызванных стойкими патогенами.

Кризис усугубляется нехваткой новых антибиотиков. С 2017 года было одобрено всего 12 новых препаратов, этого мало для того, чтобы бороться с растущей угрозой. Вопрос о будущем нашего здравоохранения становится всё более острым, ведь человечество может вскоре оказаться беззащитным перед бактериями, которым не страшны современные лекарства. С увеличением резистентности к антибиотикам мы можем увидеть появление “супербактерий”, которые не поддаются традиционным методам лечения. 

Человечество стоит на пороге нового века, где микромир может стать либо добрым союзником, либо самым коварным врагом. Бактерии повсюду –  в земле, в воздухе, в наших телах, и они далеко не всегда на нашей стороне. И если мы не подготовимся к этой новой угрозе, то можем оказаться совершенно беззащитными перед лицом грядущей пандемии.

Вопрос, с которым мы остаёмся, пугает и интригует одновременно: какая судьбы ждёт человечество в мире, где бактерии становятся всё сильнее, а наше понимание их силы, всё глубже?

Мы отправились за границу времени и пространства. Кстати, там — пусто.

Спасибо!

smile

Похожие статьи | Технологии