долях процентов, и иммунитет человека их легко выявляет и нейтрализует.
Стратегии выживания в природе многочисленны и разнообразны, не только борьба, но и дружеское взаимодействие с микробами стало движущей силой эволюционной борьбы еще 1,2 миллиарда лет назад, когда только появились живые существа, состоящие более чем из одной клетки.
Чем дефицитнее корм, тем чаще живые существа обращаются к микробам. Разберем пример с коровами. Грубые корма, составляющие их рацион, требуют особых белков, так называемых ферментов (или энзимов) для расщепления плотных молекул, из которых состоят оболочки клеток травянистых растений. С учетом смены поколений коров ждать, пока в результате случайной мутации появится ген, отвечающий за выработку подобных ферментов, пришлось бы не один миллион лет.
Более быстрый способ обрести способность добывать все полезные питательные вещества, заключенные в растительном корме, – «нанять» специалистов со стороны – микробов.
В четырех камерах коровьего желудка обитают насчитывающие триллионы особей популяции микробов, размягчающих растительные волокна, и жвачка – шарик из твердых растительных волокон – перемещается туда-сюда между ртом коровы, где трава перемалывается механически, и желудком, где ферменты, вырабатываемые микробами, занимаются химическим расщеплением.
Микробы, в отличие от коров, легко и быстро обзаводятся нужными генами, потому что поколения у них меняются несколько раз за сутки, открывая огромные эволюционные возможности.
Конечно, еда у человека нежнее, да и желудок не четырехкамерный, но и у нас есть свои хитрые особенности. Наш желудок – маленький и простой, он годится только для того, чтобы перемешивать съеденную пищу, добавляя в нее немного ферментов для переваривания и чуть-чуть кислоты, чтобы убить нежелательных бактерий. Но стоит пище продвинуться дальше, в тонкую кишку, ее расщепляют уже новые ферменты, после чего она всасывается в кровь, проходя через ковер из ворсинок, придающих поверхности кишечника сходство со свернутым в трубку рулоном из стриженой газонной травы. В тонкой кишке обитает немало микробов; в начале этого семиметрового «шланга» на каждый миллилитр содержимого кишечника приходится около десяти тысяч особей, а в конце – там, где тонкая кишка переходит в толстую, – их число вырастает до десяти миллионов на миллилитр.
Толстая кишка начинается с мешкообразного участка, расположенного в правом нижнем углу нашего туловища, называется она слепой кишкой, и именно там находится главное сообщество микробов, живущих внутри человеческого тела. От слепой кишки отходит орган, кажущийся лишним: раньше думали, что он болтается там просто так, непонятно зачем, только причиняет боль и служит источником заразы. Это аппендикс, иначе – червеобразный отросток.
Аппендикс, средняя длина которого составляет 8 см, а диаметр – около сантиметра, представляет собой трубку, защищенную от потока почти переваренной пищи, проходящего мимо входа в него. Но аппендикс не надо считать просто сморщенным кусочком кишечника, напротив: он целиком заполнен особыми иммунными клетками и антителами. Они защищают и культивируют сообщество микробов и взаимодействуют с ним. Внутри аппендикса эти микробы образуют «биопленку» – слой микроорганизмов, поддерживающих друг друга и изгоняющих из своих рядов вредные бактерии. Получается, аппендикс – вовсе не бесполезный орган, а своего рода убежище, которое человеческий организм ради собственной безопасности предоставил сообществу жильцов-микробов, притом самых нужных, ценных в чрезвычайных ситуациях.
Как заначка, припрятанная на черный день, этот микробный заповедник нужен в тех случаях, когда организму приходится нелегко. После пищевого отравления или желудочно-кишечной инфекции толстый кишечник человека может заново заселиться «правильными» штаммами.
В ободочной кишке (она составляет большую часть длины толстой кишки и поднимается вверх вдоль правого бока нашего туловища, затем поворачивает и проходит поперек под грудной клеткой, после чего уходит вниз вдоль левого бока) плотность микробов насчитывает уже триллион особей на миллилитр, и все они живут в складках и ямках кишечных стенок.
Здесь они подбирают кусочки съеденной нами пищи и преобразуют их в энергию, а продукты жизнедеятельности микробов всасываются в клетки, образующие стенки ободочной кишки.
Не будь кишечных микробов, эти клетки просто истощались бы и отмирали – и если большинство клеток нашего тела питается сахаром, разносимым кровью, то основным источником питания для клеток ободочной кишки служат именно продукты жизнедеятельности микрофлоры.
Влажная, теплая, «болотистая» среда внутри ободочной кишки, местами полностью лишенная кислорода, не только снабжает живущих там микробов остатками нашей пищи, но и образует слой слизи, богатый питательными веществами, которые могут прокормить микробов в голодные времена. Поскольку наши кишечные бактерии питаются тем же, чем мы сами, бактериальные сообщества, обитающие в кишечнике, у всех людей разные.
Впрочем, кишечные микробы – не просто мусорщики, питающиеся объедками с нашего стола. Мы тоже эксплуатируем их – потому что для выполнения некоторых функций организму приходится обращаться к сторонней помощи: это выгоднее, чем эволюционировать самим.
Зачем заводить собственный ген для белка, синтезирующего витамин B12, необходимый для работы мозга, если это уже умеет клебсиелла? Однако роль микробов, живущих в кишечнике, вовсе не ограничивается синтезом витаминов. Проходя через пищеварительный тракт, большая часть съеденной нами пищи переваривается и усваивается – и нами, и нашими микробами, так что остается небольшая масса, которая затем удаляется через задний проход. Испражнения – это уже не столько остатки нашей пищи, сколько бактерии, причем как мертвые, так и живые. Около 75 % веса фекалий – это бактерии, на долю растительных волокон приходится всего 17 %.
В каждый момент времени наш кишечник содержит около 1,5 кг бактерий – это примерно столько же, сколько весит человеческая печень. При этом продолжительность жизни отдельных особей – считанные дни или недели. 4000 видов бактерий, обнаруженных в экскрементах, говорят об индивидуальном организме больше, чем виды, обнаруженные во всех других местах, вместе взятых. Эти бактерии точно отражают наше состояние здоровья и пищевые пристрастия, не только характеризуя нас как биологический вид, но и указывая на наше общественное положение и личные привычки.
Надеюсь, я убедил вас, что в кишечнике находятся не те 10 бактерий, которые выдает «анализ на дисбактериоз», а внутри нас живет по своим законам суперорганизм, намного больше и разнообразнее, чем наш, и его следует уважать, а не травить антибиотиками.
Что общего между кишечником и ризосферой?
В своих предыдущих книгах я не раз на практических примерах доказывал, что плодородие и здоровье почвы определяются биоразнообразием. Только сформированная почвенная экосистема может защитить культурные растения от грибных и бактериальных болезней, что только почва с высочайшим биоразнообразием может быстро перерабатывать новые порции вносимой органики в плодородный чернозем.
Ни навоз,
