Страница:
Традиционное оружие, разработанное человеком в первобытные времена, было направлено против крупных животных, которых он больше всего боялся. Копья и стрелы, которые хороши против оленя, едва ли представляют ценность против кроликов или крыс. А направлять копье или стрелу против саранчи или комара настолько нелепо, что, вероятно, ни один нормальный человек этого не делал.
Изобретение пушек и ружей ничего не дало для улучшения ситуации. Даже ядерное оружие не уничтожит мелких животных так же легко и совершенно, как самого человека.
В таком случае начнем с того, что против мелких животных применялось биологическое оружие. Кошки, собаки и ласки использовались для ловли и уничтожения крыс и мышей. Небольшие плотоядные животные лучше приспособлены преследовать грызунов, куда бы те ни забирались, и поскольку эти плотоядные действуют скорее в поисках пищи, чем из-за того, что им досаждают, они проявляют большее рвение и целеустремленность, чем этого можно было бы ждать от людей.
Особенно кошки, они были приручены в Древнем Египте, наверное, не столько за свои качества составлять компанию (чего мы почти не ожидаем от них в наши дни), сколько за умение расправляться с мелкими грызунами. Дело обстояло так, что кошки оказались между египтянами и уничтожением их зернового запаса. Одно из двух: либо кошки, либо голод; и неудивительно, что египтяне боготворили кошку и сделали ее главным уничтожителем грызунов.
У насекомых тоже есть биологические враги. Птицы, маленькие млекопитающие и рептилии – все они готовы истреблять насекомых, это – их пища. Даже некоторые насекомые истребляют насекомых. Выберите нужного хищника, правильное время, необходимые условия, и вы можете сделать большой шаг в сторону контроля определенного насекомого-вредителя.
Однако ранняя цивилизация не применяла таких биологических действий, и невозможно было найти насекомое, эквивалентное кошке. Собственно, действенного метода контроля за насекомыми не было, он появился примерно сто лет назад, когда стали применять опрыскивание ядами.
С 1877 года для борьбы с насекомыми-вредителями стали применяться соединения меди, свинца и мышьяка. Одним из ядов, который особенно часто использовался, была «парижская зелень» (представляющая собой уксусно-мышьяковую соль меди). Она была достаточно эффективна. «Парижская зелень» не влияла на растения, которые ею опрыскивались. Растения питались неорганическими веществами из воздуха и почвы и заряжались энергией от Солнца. Минеральные кристаллики, оставшиеся на листьях, не мешали этому. Однако любое насекомое, пытавшееся съесть листья, немедленно погибало.
Такие минеральные «инсектициды» (Термин «пестициды» вошел в обиход в недавние годы, поскольку эти химикаты воздействуют, кроме насекомых, и на другие организмы.) имеют свои недостатки. Кроме насекомых, они ядовиты и для других животных, а значит, и для человека. Более того, эти минеральные яды очень устойчивы. Дождь смывает часть минерала, он попадает в почву. Мало-помалу почва аккумулирует медь, мышьяк и другие элементы, и они в конце концов достигают корней растений. Таким образом они все-таки вредно воздействуют на растения, а почва постепенно отравляется. Кроме того, подобные яды могут отравить самих людей. Следовательно, они неэффективны против насекомых, которые делают своими жертвами людей.
Естественно, делались попытки найти химикаты, которые приносили бы вред только насекомым и не накапливались бы в почве. В 1935 году швейцарский химик Пауль Мюллер (1889—1965) начал искать такие химикаты. Он хотел найти такое вещество, которое было бы недорого в производстве, у которого не было бы запаха и которое было бы безвредно для всей остальной жизни, кроме насекомых. Он вел поиски среди органических соединений углерода, близких к тем, что находятся в живых тканях, надеясь найти такое вещество, которое бы не было таким устойчивым в почве как минеральные соединения. В сентябре 1939 года Мюллер заинтересовался «дихлордифенилтрихлорэтаном», сокращенно ДДТ. Это соединение было впервые получено и описано в 1874 году, но в течение шестидесяти лет его инсектицидные свойства оставались неизвестными (Уже после написания этой книги и у ДДТ были обнаружены вредные для окружающей среды свойства, и применение его в России (а также и в других странах) было запрещено).
Были открыты и многие другие органические пестициды, и война человека против насекомых-вредителей получила более благоприятный поворот.
Но все-таки не полностью благоприятный. Способность эволюционного изменения насекомых – это то, с чем приходилось считаться. Так, если, скажем, инсектициды убили всех насекомых, кроме небольшой горстки тех, что оказались относительно невосприимчивы к ДДТ и другим химикатам подобного вида, то эти выжившие немедленно размножились бы в новую, невосприимчивую к этим химикатам ветвь. Если же те же самые инсектициды убьют также конкурентов насекомых и хищников, их уничтожающих, то новое устойчивое потомство, поначалу подвергшееся яростной атаке, со временем может размножиться еще в большей степени, чем до использования инсектицида. Чтобы не выпускать их из-под контроля, необходимо было увеличивать концентрацию инсектицидов и применять новые.
Когда инсектициды стали применяться все шире и шире, без разбора и во все больших концентрациях, проявились другие их недостатки. Инсектициды были безвредны для других видов жизни, но не полностью. Часто они не до конца разрушались в теле животного, и животные, питающиеся растениями, обработанными инсектицидами сохраняли химикаты в отложениях жира и передавали другим животным, которые их ели. Например, в результате нарушался механизм яйцеобразования у некоторых птиц, сильно снижая коэффициент рождаемости.
Американский биолог Рейчел Луиз Карсон (1907—1964) опубликовала в 1962 году книгу «Безмолвная весна» (Silent Spring), в которой обращала внимание на опасность использования пестицидов без разбора. После этого стали использоваться новые методики: пестициды меньшей токсичности, использование биологических врагов, стерилизация насекомых мужского пола путем радиоактивного облучения, использование гормонов насекомых для предотвращения оплодотворения или созревания насекомых.
В целом битва против насекомых идет достаточно успешно. Нет, правда, признаков того, что люди выигрывают ее, в том смысле, что насекомые-вредители постоянно будут что-то уничтожать, но и мы тоже не теряемся. Что касается крыс, война находится в тупиковом состоянии, но нет и признаков того, что человечество потерпит сокрушительное поражение. Если человек как вид не будет серьезно ослаблен по другим причинам, маловероятно, что нас уничтожат насекомые, с которыми мы боремся.
Каждый живой организм подвергается различным болезням, болезнь в широком смысле этого слова понимается как «недомогание», то есть любое нарушение или изменение физиологии или биохимии, которое вмешивается в нормальное функционирование организма В конце концов накопившийся эффект нарушений функционирования, неправильное функционирование или нефункционирование, даже если многое действует верно, наносят необратимый ущерб – мы говорим: это старость, – и даже самый лучший в мире уход приводит к неотвратимой гибели.
Существуют некоторые деревья, которые могут жить пять тысяч лет, некоторые холоднокровные животные, которые могут жить двести лет, некоторые теплокровные животные, которые могут жить сто лет, но каждому многоклеточному организму приходит конец – смерть.
Смерть является существенной частью успешного функционирования жизни. Постоянно появляются новые индивидуумы с новыми сочетаниями хромосом и генов, а также с мутировавшими генами. Они, так сказать, представляют новые попытки приспособления организмов к окружающей среде. Без непрерывного прибывания новых организмов, которые не просто копии старых, остановилась бы эволюция. Естественно, новые организмы не могут должным образом выполнять свою роль, если старые не ушли со сцены после того, как выполнили свою функцию воспроизводства. Короче говоря, смерть отдельного индивидуума существенно важна для жизни вида.
Однако существенно важно, чтобы отдельный индивидуум не умирал, не успев воспроизвести потомство, по крайней мере не в столь многочисленных случаях, чтобы привести популяцию к вымиранию.
У людей нет относительного иммунитета против ущерба, причиняемого преждевременной смертью индивидуума, которым обладают мелкие плодовитые виды. Люди сравнительно крупны, долго живут и медленно размножаются, так что слишком быстрые отдельные смерти заключают в себе угрозу катастрофы. Быстрая смерть неожиданно большого количества людей может нанести серьезный урон популяции человека. Нетрудно себе представить, как преждевременная смертность, дошедшая до крайности, стирает с лица Земли род человеческий.
Наиболее опасным в этом отношении является класс нарушения функций, называемый «инфекционное заболевание». Существует много нарушений, которые воздействуют на человека по той или иной причине и могут убить его, но которые не будут сами по себе представлять опасность для вида, потому что строго ограничиваются страдающим индивидуумом. Однако там, где болезнь определенным образом может перейти от одного человека к другому, и где ее появление у отдельного индивидуума может привести к смерти не только его самого, но также и миллионы других, там существует возможность катастрофы.
И, конечно, в исторические времена инфекционные заболевания подошли к уничтожению человеческого вида ближе, чем хищническое истребление каким-либо животным. Хотя инфекционные заболевания, даже в наихудшем варианте, никогда на самом деле до конца не расправлялись с людьми как с видом (это очевидно), они могут нанести серьезный урон цивилизации и изменить ход истории. Они, собственно, и делали это, и не однажды.
Ситуация, может быть, даже ухудшилась с приходом Цивилизации. Цивилизация означает рост городов и скопление людей в тесных кварталах. Точно так же как огонь может гораздо быстрее с дерева на дерево распространиться в густом лесу, так и инфекционное заболевание может гораздо быстрее распространиться в густонаселенных кварталах, чем в разбросанных поселках.
Приведем несколько печально известных случаев из истории.
В 431 году до н. э. город Афины и его союзники вступили в войну со Спартой и ее союзниками. Это была двадцатисемилетняя война, которая разрушила Афины и в значительной степени всю Грецию. Поскольку Спарта контролировала страну, все афинское население сгрудилось в окруженном стеной городе Афины. Здесь они были в безопасности и могли снабжаться провизией с моря, которое контролировалось афинским флотом. Весьма вероятно, что Афины выиграли бы войну на истощение, и Греция избежала бы разрушений, если бы не болезнь.
В 430 году до н. э. на густонаселенные Афины обрушилась чума и убила 20 процентов жителей, включая их харизматического лидера Перикла. Афины продолжали сражаться, но так и не восстановили своего населения и своей мощи и в конце концов войну проиграли.
Эпидемии очень часто вспыхивали в Восточной и Южной Азии, где население было более плотное, и распространялись на Запад. В 166 до н. э. при энергичном императоре-философе Марке Аврелии, когда Римская империя была на пике своего могущества и цивилизации, римские армии, сражавшиеся на восточных границах в Малой Азии, начали страдать от эпидемического заболевания (возможно, оспы). Они принесли ее с собой в другие провинции и в сам Рим. В разгар эпидемии в Риме ежедневно умирало 2000 человек. Население стало убывать и не достигло своего «дооспенного» уровня до двадцатого века. Существует множество причин, объясняющих постепенное падение Рима, которое последовало за правлением Марка Аврелия, но ослабляющий эффект оспы 166 года, безусловно, сыграл свою роль.
После того как западные границы империи подверглись нашествию германских племен и сам Рим пал, восточная половина Римской империи продолжала существовать со столицей в Константинополе. Во время правления талантливого императора Юстиниана I, который вступил на трон в 527 году, были возвращены Африка, Италия и часть Испании, и некоторое время казалось, что империя может возродиться. В 541 году пришла бубонная чума. Болезнь вообще-то в основном поражала крыс, но блохи, которые кусали больную крысу, кусали потом человека и таким образом заражали его. Бубонная чума – весьма скоротечное и часто завершающееся смертельным исходом заболевание. Она может сопровождаться еще более смертоносным недугом – легочной чумой, которая передается от человека к человеку.
В течение двух лет свирепствовала чума, и от трети до половины населения Константинополя умерло, а также множество людей из пригородов. После этого надежды на возрождение империи уже не было, и ее восточная часть, ставшая известной как Византийская империя, продолжила свое угасание (с редкими временными улучшениями).
Самая страшная эпидемия в истории рода человеческого произошла в четырнадцатом веке. В 30-х годах XIV века в Центральной Азии появилась новая разновидность бубонной чумы, особенно смертоносная. Начали умирать люди, а чума неумолимо стала распространяться.
В конце концов она достигла Черного моря. Здесь, на Крымском полуострове, выступающем из середины северного побережья этого моря, находился морской порт Каффа, где итальянский город Генуя основал свое торговое поселение. В октябре 1348 года генуэзский корабль едва смог возвратиться из Каффы в Геную. Несколько человек на борту, кто еще не погиб от чумы, тоже начали умирать. Их привезли на берег, и таким образом чума пришла в Европу и начала быстро распространяться.
Иногда заражались легкой разновидностью болезни, но чаще она обрушивалась со всей жестокостью. В последнем случае почти всегда больной погибал в течение одного-трех дней после появления первых симптомов. Из-за того, что экстремальная стадия характеризовалась геморрагическими пятнами, которые потом черне-и, болезнь назвали «черной смертью».
«Черная смерть» стихийно распространялась. Подсчитано, что перед тем, как угаснуть, она унесла в Европе жизни 25 миллионов человек, и намного больше в Африке и в Азии. Она уничтожила треть населения планеты, то есть примерно 60 миллионов человек. Никогда ни до этого, ни после этого мы не знали ничего, что уничтожило бы такой большой процент населения, как «черная смерть».
Не удивительно, что она вселила в людей страх. Все ходили, охваченные ужасом. Неожиданный приступ лихорадки, головокружение, просто головная боль могли означать, что смерть наметила себе жертву, и что до конца остались считанные часы. Опустевали целые города, едва кто-нибудь умирал, как все, оставляя его непогребенным, разбегались и распространяли болезнь. Фермы стояли заброшенные, животные – оставленные без ухода. Целые страны – Арагон, например, сейчас восточная область Испании – были настолько серьезно поражены, что по-настоящему так и не восстановились.
Дистиллированные спиртные напитки впервые были разработаны в XII веке в Италии. И вот вдруг два века спустя стали популярными. Дело в том, что крепкий напиток считали предупредительным средством против инфекции. Это было не так, но в тех обстоятельствах делало менее озабоченным того, кто пил. Так в Европе возникло пьянство, оно осталось и после того, как ушла чума; конечно, она ушла не навсегда. Чума также расстроила феодальную экономику, и очень серьезно, она ведь существенно сократила трудовые ресурсы. Она настолько же сильно разрушила феодализм, как и изобретение пороха[9].
Эпидемии чумы были и после, но ни одна не могла сравниться ужасом и разрухой с «черной смертью». В 1664 и 1665 годах бубонная чума охватила Лондон и унесла жизни 75 000 человек.
Холера, которая всегда имела место в Индии как «эндемическая» болезнь, то есть носила характер вспышек, то и дело разгоралась и становилась «эпидемической». Европу посещали смертоносные эпидемии холеры в 1831 году, затем снова в 1848 и 1853. Тропическое заболевание желтая лихорадка распространялось моряками и в более северных портах, так что периодически ею косились и американские города. Даже в 1905 году была ужасная эпидемия желтой лихорадки в Новом Орлеане.
Наиболее серьезной эпидемией со времен «черной смерти» была «испанская инфлюэнца"1, которая охватила мир в 1918 году и за один год унесла 30 миллионов жизней во всем мире, и около 600 000 из них в Соединенных Штатах. Для сравнения: за четыре года Первой мировой войны, как раз перед 1918 годом, погибло 8 миллионов человек. Однако эпидемия инфлюэнцы истребила менее 2 процентов населения мира, так что „черная смерть“ остается непревзойденной.
Инфекционное заболевание может, конечно, поразить не только Homo sapiens, но и другие виды. В 1904 году на каштанах в Нью-Йоркском Зоологическом саду обнаружили «болезнь каштанов», а дней через двадцать каждый каштан в Соединенных Штатах был поражен этой болезнью. Опять же в 1930 году в Нью-Йорке обнаружилось заболевание голландского вяза и с большой скоростью 'В просторечии – «испанка», одна из форм инфлюэнцы (гриппа), сведения о которой впервые поступили из Испании. Грипп и теперь очень часто приобретает новые формы. В 2000 году английские ученые высказали предположение, что различные виды вируса гриппа поступают из космоса, и в обоснование приводят совпадение эпидемий гриппа с повышением солнечной активности.
распространилось. С ним борются всеми средствами современной ботанической науки, но вязы продолжают погибать, и, сколько их может быть в конце концов спасено, неясно.
Иногда люди могут использовать заболевания животных в качестве пестицида. В 1859 году в Австралию был завезен кролик, и в отсутствие естественных врагов он размножился с дикой наглостью. За пятьдесят лет он заполонил все уголки континента, и, казалось, люди уже не в силах снизить численность этих животных. Тогда в 50-е годы XX века решили внедрить эндемическое заболевание кроликов под названием «инфекционный миксематоз», которым болели кролики в Южной Америке. Для австралийских кроликов, которые никогда им не болели, оно оказалось особо заразным и смертоносным. Почти сразу кролики стали умирать миллионами. Они, конечно, не были полностью истреблены, и все выжившие стали гораздо устойчивее к болезни, но даже сейчас популяция кролика в Австралии намного ниже своего пика.
Заболевания растений и животных могут непосредственно и бедственно воздействовать на экономику. В 1872 году в Соединенных Штатах эпидемия охватила лошадей. Против нее не было никаких средств. Никто тогда не понимал, что она разносилась москитами, и, до того как она затихла, четверть американских лошадей была уничтожена. Но это представляло собой не только серьезные потери собственности, лошади в то время были важным средством тягловой силы. Работа сельского хозяйства и промышленности была нарушена, эпидемия способствовала наступлению депрессии.
Инфекционные заболевания не раз уничтожали урожаи, принося бедствия. «Бледная порча» {Late blight) погубила в 1845 году урожай картофеля в Ирландии, и треть населения острова умерла голодной смертью или эмигрировала. До сегодняшних дней Ирландия не восстановила потерю населения от голода. Если говорить о Соединенных Штатах, то в 1846 году та же самая болезнь уничтожила половину урожая томатов на востоке страны.
Очевидно, инфекционное заболевание может быть более опасным для существования человека, чем животных, и было бы разумно задуматься, не послужит ли оно окончательной катастрофой еще до того, как наступят ледники, и, безусловно, до того, как Солнце начнет продвигаться к состоянию красного гиганта.
Что стоит между подобной катастрофой и нами, так это – новые знания о причинах инфекционных заболеваний и о методах борьбы с ними, которые мы приобрели за последние полтора столетия.
Библия рассказывает о ряде эпидемий, и в каждом случае именно гнев Бога обрушивался на грешников, как во Второй книге Царств (гл. 24). Во времена Нового завета говорили о вселении в человека дьявола и о том, как Иисус и апостолы изгоняли дьявола. Библейский авторитет таким образом создал теорию, которая существует до сих пор, и свидетельством тому популярность такого фильма, как «Экзорцист» (Заклинатель, изгоняющий дьявола).
Так как причиной болезни считалось божественное или демоническое воздействие, инфекция оставалась незамеченной. К счастью, Библия содержит также указания по изоляции больных проказой (название это относилось не только к собственно проказе, но и к другим, менее серьезным поражениям кожи). Библейская практика изолирования была вызвана скорее религиозными причинами, чем гигиеническими, потому что заразность проказы довольно низка. По авторитетным библейским указаниям прокаженные изолировались и в средние века, хотя люди с по-настоящему заразными заболеваниями не изолировались. Практика изоляции заставила некоторых врачей рассматривать ее в связи с болезнями вообще. Необъятный ужас «черной смерти» в особенности помог распространить понятие о карантине, название которого первоначально связано с изолированием на сорок (по-французски quarante) дней.
То, что изоляция действительно замедляла распространение болезни, заставило заметить, что заразность связана с заболеванием. Первым, кто детально занялся этой проблемой, был итальянский врач Джироламо Фракас-торо (1478—1553). Он рассудил, что болезнь может распространяться путем прямого контакта здорового человека с больным, или путем косвенного контакта через зараженные предметы, или даже путем передачи на расстояние. Он предположил, что существуют крошечные тела, слишком маленькие, чтобы их можно было видеть, и они переходят от больного человека к здоровому, и что эти тела имеют способность саморазмножаться.
Это был замечательный пример проницательности, но у Фракасторо не было доказательств для поддержки своей теории. Если дойти до того, чтобы признать существование мелких невидимых тел, прыгающих с одного человека на другого, и сделать это исключительно из-за веры в это, то ведь можно признать и невидимых демонов.
Впрочем, мелкие тела не остались невидимыми. Уже во времена Фракасторо в помощь зрению применялись линзы. К 1608 году научились использовать сочетания линз для увеличения отдаленных объектов и появился телескоп. Не потребовалось значительных изменений для того, чтобы использовать линзы для увеличения мелких объектов. Итальянский физиолог Марчелло Мальпиги (1628—1694) первым использовал микроскоп и докладывал о своих наблюдениях в 50-е годы XVII века.
Голландский мастер-оптик Антон ван Левенгук (1632—1723) тщательно отшлифовал маленькие, но отличные линзы, и они дали ему такое хорошее увеличение мелких предметов, которого еще не добивался никто в мире. В 1677 году он поместил воду из канавы в фокус одной Из своих маленьких линз и обнаружил живые организмы, слишком маленькие, чтобы видеть их невооруженным глазом, но каждый столь же живой, как кит, слон или человек. Это были одноклеточные животные, которых мы теперь называем «протозоа» – простейшие.
В 1683 году Левенгук открыл структуры еще мельче, чем простейшие. Они были на пределе видимости даже при его самых лучших линзах, но по рисункам, изображающим то, что он видел, ясно, что он открыл бактерии, самые мелкие клеточные живые существа.
Чтобы сделать больше, чем Левенгук, надо было иметь намного более сильные микроскопы, а их совершенствовали медленно. Следующим был датский биолог Отто Фридрих Мюллер (1730—1784), который написал о бактериях в книге, опубликованной посмертно в 1786 году.
Оглядываясь назад, кажется, можно было бы догадаться, что бактерии – это и есть переносчики инфекции Фракасторо, но не было доказательств, да и наблюдения Мюллера были еще настолько сомнительными, что даже не привели к общему мнению, что бактерии существуют или что они живые, если существуют.
Изобретение пушек и ружей ничего не дало для улучшения ситуации. Даже ядерное оружие не уничтожит мелких животных так же легко и совершенно, как самого человека.
В таком случае начнем с того, что против мелких животных применялось биологическое оружие. Кошки, собаки и ласки использовались для ловли и уничтожения крыс и мышей. Небольшие плотоядные животные лучше приспособлены преследовать грызунов, куда бы те ни забирались, и поскольку эти плотоядные действуют скорее в поисках пищи, чем из-за того, что им досаждают, они проявляют большее рвение и целеустремленность, чем этого можно было бы ждать от людей.
Особенно кошки, они были приручены в Древнем Египте, наверное, не столько за свои качества составлять компанию (чего мы почти не ожидаем от них в наши дни), сколько за умение расправляться с мелкими грызунами. Дело обстояло так, что кошки оказались между египтянами и уничтожением их зернового запаса. Одно из двух: либо кошки, либо голод; и неудивительно, что египтяне боготворили кошку и сделали ее главным уничтожителем грызунов.
У насекомых тоже есть биологические враги. Птицы, маленькие млекопитающие и рептилии – все они готовы истреблять насекомых, это – их пища. Даже некоторые насекомые истребляют насекомых. Выберите нужного хищника, правильное время, необходимые условия, и вы можете сделать большой шаг в сторону контроля определенного насекомого-вредителя.
Однако ранняя цивилизация не применяла таких биологических действий, и невозможно было найти насекомое, эквивалентное кошке. Собственно, действенного метода контроля за насекомыми не было, он появился примерно сто лет назад, когда стали применять опрыскивание ядами.
С 1877 года для борьбы с насекомыми-вредителями стали применяться соединения меди, свинца и мышьяка. Одним из ядов, который особенно часто использовался, была «парижская зелень» (представляющая собой уксусно-мышьяковую соль меди). Она была достаточно эффективна. «Парижская зелень» не влияла на растения, которые ею опрыскивались. Растения питались неорганическими веществами из воздуха и почвы и заряжались энергией от Солнца. Минеральные кристаллики, оставшиеся на листьях, не мешали этому. Однако любое насекомое, пытавшееся съесть листья, немедленно погибало.
Такие минеральные «инсектициды» (Термин «пестициды» вошел в обиход в недавние годы, поскольку эти химикаты воздействуют, кроме насекомых, и на другие организмы.) имеют свои недостатки. Кроме насекомых, они ядовиты и для других животных, а значит, и для человека. Более того, эти минеральные яды очень устойчивы. Дождь смывает часть минерала, он попадает в почву. Мало-помалу почва аккумулирует медь, мышьяк и другие элементы, и они в конце концов достигают корней растений. Таким образом они все-таки вредно воздействуют на растения, а почва постепенно отравляется. Кроме того, подобные яды могут отравить самих людей. Следовательно, они неэффективны против насекомых, которые делают своими жертвами людей.
Естественно, делались попытки найти химикаты, которые приносили бы вред только насекомым и не накапливались бы в почве. В 1935 году швейцарский химик Пауль Мюллер (1889—1965) начал искать такие химикаты. Он хотел найти такое вещество, которое было бы недорого в производстве, у которого не было бы запаха и которое было бы безвредно для всей остальной жизни, кроме насекомых. Он вел поиски среди органических соединений углерода, близких к тем, что находятся в живых тканях, надеясь найти такое вещество, которое бы не было таким устойчивым в почве как минеральные соединения. В сентябре 1939 года Мюллер заинтересовался «дихлордифенилтрихлорэтаном», сокращенно ДДТ. Это соединение было впервые получено и описано в 1874 году, но в течение шестидесяти лет его инсектицидные свойства оставались неизвестными (Уже после написания этой книги и у ДДТ были обнаружены вредные для окружающей среды свойства, и применение его в России (а также и в других странах) было запрещено).
Были открыты и многие другие органические пестициды, и война человека против насекомых-вредителей получила более благоприятный поворот.
Но все-таки не полностью благоприятный. Способность эволюционного изменения насекомых – это то, с чем приходилось считаться. Так, если, скажем, инсектициды убили всех насекомых, кроме небольшой горстки тех, что оказались относительно невосприимчивы к ДДТ и другим химикатам подобного вида, то эти выжившие немедленно размножились бы в новую, невосприимчивую к этим химикатам ветвь. Если же те же самые инсектициды убьют также конкурентов насекомых и хищников, их уничтожающих, то новое устойчивое потомство, поначалу подвергшееся яростной атаке, со временем может размножиться еще в большей степени, чем до использования инсектицида. Чтобы не выпускать их из-под контроля, необходимо было увеличивать концентрацию инсектицидов и применять новые.
Когда инсектициды стали применяться все шире и шире, без разбора и во все больших концентрациях, проявились другие их недостатки. Инсектициды были безвредны для других видов жизни, но не полностью. Часто они не до конца разрушались в теле животного, и животные, питающиеся растениями, обработанными инсектицидами сохраняли химикаты в отложениях жира и передавали другим животным, которые их ели. Например, в результате нарушался механизм яйцеобразования у некоторых птиц, сильно снижая коэффициент рождаемости.
Американский биолог Рейчел Луиз Карсон (1907—1964) опубликовала в 1962 году книгу «Безмолвная весна» (Silent Spring), в которой обращала внимание на опасность использования пестицидов без разбора. После этого стали использоваться новые методики: пестициды меньшей токсичности, использование биологических врагов, стерилизация насекомых мужского пола путем радиоактивного облучения, использование гормонов насекомых для предотвращения оплодотворения или созревания насекомых.
В целом битва против насекомых идет достаточно успешно. Нет, правда, признаков того, что люди выигрывают ее, в том смысле, что насекомые-вредители постоянно будут что-то уничтожать, но и мы тоже не теряемся. Что касается крыс, война находится в тупиковом состоянии, но нет и признаков того, что человечество потерпит сокрушительное поражение. Если человек как вид не будет серьезно ослаблен по другим причинам, маловероятно, что нас уничтожат насекомые, с которыми мы боремся.
Инфекционные болезни
Еще большую опасность для человечества, чем действие мелких плодовитых вредителей на человека, его пищу и вещи, представляет их способность распространять некоторые виды инфекционных заболеваний (Скоро станет ясно, что некоторые болезни ассоциируются с живыми организмами, еще более мелкими, более плодовитыми и Даже более опасными, чем насекомые).Каждый живой организм подвергается различным болезням, болезнь в широком смысле этого слова понимается как «недомогание», то есть любое нарушение или изменение физиологии или биохимии, которое вмешивается в нормальное функционирование организма В конце концов накопившийся эффект нарушений функционирования, неправильное функционирование или нефункционирование, даже если многое действует верно, наносят необратимый ущерб – мы говорим: это старость, – и даже самый лучший в мире уход приводит к неотвратимой гибели.
Существуют некоторые деревья, которые могут жить пять тысяч лет, некоторые холоднокровные животные, которые могут жить двести лет, некоторые теплокровные животные, которые могут жить сто лет, но каждому многоклеточному организму приходит конец – смерть.
Смерть является существенной частью успешного функционирования жизни. Постоянно появляются новые индивидуумы с новыми сочетаниями хромосом и генов, а также с мутировавшими генами. Они, так сказать, представляют новые попытки приспособления организмов к окружающей среде. Без непрерывного прибывания новых организмов, которые не просто копии старых, остановилась бы эволюция. Естественно, новые организмы не могут должным образом выполнять свою роль, если старые не ушли со сцены после того, как выполнили свою функцию воспроизводства. Короче говоря, смерть отдельного индивидуума существенно важна для жизни вида.
Однако существенно важно, чтобы отдельный индивидуум не умирал, не успев воспроизвести потомство, по крайней мере не в столь многочисленных случаях, чтобы привести популяцию к вымиранию.
У людей нет относительного иммунитета против ущерба, причиняемого преждевременной смертью индивидуума, которым обладают мелкие плодовитые виды. Люди сравнительно крупны, долго живут и медленно размножаются, так что слишком быстрые отдельные смерти заключают в себе угрозу катастрофы. Быстрая смерть неожиданно большого количества людей может нанести серьезный урон популяции человека. Нетрудно себе представить, как преждевременная смертность, дошедшая до крайности, стирает с лица Земли род человеческий.
Наиболее опасным в этом отношении является класс нарушения функций, называемый «инфекционное заболевание». Существует много нарушений, которые воздействуют на человека по той или иной причине и могут убить его, но которые не будут сами по себе представлять опасность для вида, потому что строго ограничиваются страдающим индивидуумом. Однако там, где болезнь определенным образом может перейти от одного человека к другому, и где ее появление у отдельного индивидуума может привести к смерти не только его самого, но также и миллионы других, там существует возможность катастрофы.
И, конечно, в исторические времена инфекционные заболевания подошли к уничтожению человеческого вида ближе, чем хищническое истребление каким-либо животным. Хотя инфекционные заболевания, даже в наихудшем варианте, никогда на самом деле до конца не расправлялись с людьми как с видом (это очевидно), они могут нанести серьезный урон цивилизации и изменить ход истории. Они, собственно, и делали это, и не однажды.
Ситуация, может быть, даже ухудшилась с приходом Цивилизации. Цивилизация означает рост городов и скопление людей в тесных кварталах. Точно так же как огонь может гораздо быстрее с дерева на дерево распространиться в густом лесу, так и инфекционное заболевание может гораздо быстрее распространиться в густонаселенных кварталах, чем в разбросанных поселках.
Приведем несколько печально известных случаев из истории.
В 431 году до н. э. город Афины и его союзники вступили в войну со Спартой и ее союзниками. Это была двадцатисемилетняя война, которая разрушила Афины и в значительной степени всю Грецию. Поскольку Спарта контролировала страну, все афинское население сгрудилось в окруженном стеной городе Афины. Здесь они были в безопасности и могли снабжаться провизией с моря, которое контролировалось афинским флотом. Весьма вероятно, что Афины выиграли бы войну на истощение, и Греция избежала бы разрушений, если бы не болезнь.
В 430 году до н. э. на густонаселенные Афины обрушилась чума и убила 20 процентов жителей, включая их харизматического лидера Перикла. Афины продолжали сражаться, но так и не восстановили своего населения и своей мощи и в конце концов войну проиграли.
Эпидемии очень часто вспыхивали в Восточной и Южной Азии, где население было более плотное, и распространялись на Запад. В 166 до н. э. при энергичном императоре-философе Марке Аврелии, когда Римская империя была на пике своего могущества и цивилизации, римские армии, сражавшиеся на восточных границах в Малой Азии, начали страдать от эпидемического заболевания (возможно, оспы). Они принесли ее с собой в другие провинции и в сам Рим. В разгар эпидемии в Риме ежедневно умирало 2000 человек. Население стало убывать и не достигло своего «дооспенного» уровня до двадцатого века. Существует множество причин, объясняющих постепенное падение Рима, которое последовало за правлением Марка Аврелия, но ослабляющий эффект оспы 166 года, безусловно, сыграл свою роль.
После того как западные границы империи подверглись нашествию германских племен и сам Рим пал, восточная половина Римской империи продолжала существовать со столицей в Константинополе. Во время правления талантливого императора Юстиниана I, который вступил на трон в 527 году, были возвращены Африка, Италия и часть Испании, и некоторое время казалось, что империя может возродиться. В 541 году пришла бубонная чума. Болезнь вообще-то в основном поражала крыс, но блохи, которые кусали больную крысу, кусали потом человека и таким образом заражали его. Бубонная чума – весьма скоротечное и часто завершающееся смертельным исходом заболевание. Она может сопровождаться еще более смертоносным недугом – легочной чумой, которая передается от человека к человеку.
В течение двух лет свирепствовала чума, и от трети до половины населения Константинополя умерло, а также множество людей из пригородов. После этого надежды на возрождение империи уже не было, и ее восточная часть, ставшая известной как Византийская империя, продолжила свое угасание (с редкими временными улучшениями).
Самая страшная эпидемия в истории рода человеческого произошла в четырнадцатом веке. В 30-х годах XIV века в Центральной Азии появилась новая разновидность бубонной чумы, особенно смертоносная. Начали умирать люди, а чума неумолимо стала распространяться.
В конце концов она достигла Черного моря. Здесь, на Крымском полуострове, выступающем из середины северного побережья этого моря, находился морской порт Каффа, где итальянский город Генуя основал свое торговое поселение. В октябре 1348 года генуэзский корабль едва смог возвратиться из Каффы в Геную. Несколько человек на борту, кто еще не погиб от чумы, тоже начали умирать. Их привезли на берег, и таким образом чума пришла в Европу и начала быстро распространяться.
Иногда заражались легкой разновидностью болезни, но чаще она обрушивалась со всей жестокостью. В последнем случае почти всегда больной погибал в течение одного-трех дней после появления первых симптомов. Из-за того, что экстремальная стадия характеризовалась геморрагическими пятнами, которые потом черне-и, болезнь назвали «черной смертью».
«Черная смерть» стихийно распространялась. Подсчитано, что перед тем, как угаснуть, она унесла в Европе жизни 25 миллионов человек, и намного больше в Африке и в Азии. Она уничтожила треть населения планеты, то есть примерно 60 миллионов человек. Никогда ни до этого, ни после этого мы не знали ничего, что уничтожило бы такой большой процент населения, как «черная смерть».
Не удивительно, что она вселила в людей страх. Все ходили, охваченные ужасом. Неожиданный приступ лихорадки, головокружение, просто головная боль могли означать, что смерть наметила себе жертву, и что до конца остались считанные часы. Опустевали целые города, едва кто-нибудь умирал, как все, оставляя его непогребенным, разбегались и распространяли болезнь. Фермы стояли заброшенные, животные – оставленные без ухода. Целые страны – Арагон, например, сейчас восточная область Испании – были настолько серьезно поражены, что по-настоящему так и не восстановились.
Дистиллированные спиртные напитки впервые были разработаны в XII веке в Италии. И вот вдруг два века спустя стали популярными. Дело в том, что крепкий напиток считали предупредительным средством против инфекции. Это было не так, но в тех обстоятельствах делало менее озабоченным того, кто пил. Так в Европе возникло пьянство, оно осталось и после того, как ушла чума; конечно, она ушла не навсегда. Чума также расстроила феодальную экономику, и очень серьезно, она ведь существенно сократила трудовые ресурсы. Она настолько же сильно разрушила феодализм, как и изобретение пороха[9].
Эпидемии чумы были и после, но ни одна не могла сравниться ужасом и разрухой с «черной смертью». В 1664 и 1665 годах бубонная чума охватила Лондон и унесла жизни 75 000 человек.
Холера, которая всегда имела место в Индии как «эндемическая» болезнь, то есть носила характер вспышек, то и дело разгоралась и становилась «эпидемической». Европу посещали смертоносные эпидемии холеры в 1831 году, затем снова в 1848 и 1853. Тропическое заболевание желтая лихорадка распространялось моряками и в более северных портах, так что периодически ею косились и американские города. Даже в 1905 году была ужасная эпидемия желтой лихорадки в Новом Орлеане.
Наиболее серьезной эпидемией со времен «черной смерти» была «испанская инфлюэнца"1, которая охватила мир в 1918 году и за один год унесла 30 миллионов жизней во всем мире, и около 600 000 из них в Соединенных Штатах. Для сравнения: за четыре года Первой мировой войны, как раз перед 1918 годом, погибло 8 миллионов человек. Однако эпидемия инфлюэнцы истребила менее 2 процентов населения мира, так что „черная смерть“ остается непревзойденной.
Инфекционное заболевание может, конечно, поразить не только Homo sapiens, но и другие виды. В 1904 году на каштанах в Нью-Йоркском Зоологическом саду обнаружили «болезнь каштанов», а дней через двадцать каждый каштан в Соединенных Штатах был поражен этой болезнью. Опять же в 1930 году в Нью-Йорке обнаружилось заболевание голландского вяза и с большой скоростью 'В просторечии – «испанка», одна из форм инфлюэнцы (гриппа), сведения о которой впервые поступили из Испании. Грипп и теперь очень часто приобретает новые формы. В 2000 году английские ученые высказали предположение, что различные виды вируса гриппа поступают из космоса, и в обоснование приводят совпадение эпидемий гриппа с повышением солнечной активности.
распространилось. С ним борются всеми средствами современной ботанической науки, но вязы продолжают погибать, и, сколько их может быть в конце концов спасено, неясно.
Иногда люди могут использовать заболевания животных в качестве пестицида. В 1859 году в Австралию был завезен кролик, и в отсутствие естественных врагов он размножился с дикой наглостью. За пятьдесят лет он заполонил все уголки континента, и, казалось, люди уже не в силах снизить численность этих животных. Тогда в 50-е годы XX века решили внедрить эндемическое заболевание кроликов под названием «инфекционный миксематоз», которым болели кролики в Южной Америке. Для австралийских кроликов, которые никогда им не болели, оно оказалось особо заразным и смертоносным. Почти сразу кролики стали умирать миллионами. Они, конечно, не были полностью истреблены, и все выжившие стали гораздо устойчивее к болезни, но даже сейчас популяция кролика в Австралии намного ниже своего пика.
Заболевания растений и животных могут непосредственно и бедственно воздействовать на экономику. В 1872 году в Соединенных Штатах эпидемия охватила лошадей. Против нее не было никаких средств. Никто тогда не понимал, что она разносилась москитами, и, до того как она затихла, четверть американских лошадей была уничтожена. Но это представляло собой не только серьезные потери собственности, лошади в то время были важным средством тягловой силы. Работа сельского хозяйства и промышленности была нарушена, эпидемия способствовала наступлению депрессии.
Инфекционные заболевания не раз уничтожали урожаи, принося бедствия. «Бледная порча» {Late blight) погубила в 1845 году урожай картофеля в Ирландии, и треть населения острова умерла голодной смертью или эмигрировала. До сегодняшних дней Ирландия не восстановила потерю населения от голода. Если говорить о Соединенных Штатах, то в 1846 году та же самая болезнь уничтожила половину урожая томатов на востоке страны.
Очевидно, инфекционное заболевание может быть более опасным для существования человека, чем животных, и было бы разумно задуматься, не послужит ли оно окончательной катастрофой еще до того, как наступят ледники, и, безусловно, до того, как Солнце начнет продвигаться к состоянию красного гиганта.
Что стоит между подобной катастрофой и нами, так это – новые знания о причинах инфекционных заболеваний и о методах борьбы с ними, которые мы приобрели за последние полтора столетия.
Микроорганизмы
На протяжении почти всей истории люди не имели никакой защиты от инфекционных заболеваний. И, конечно, даже сам факт инфекции не признавался ни в древности, ни в средние века. Когда начиналась массовая гибель людей, обычно заключали, что это рассерженный бог мстит по той или иной причине. Летели стрелы Аполлона, и одну смерть не связывали с другой. Со всеми смертями был в равной степени связан Аполлон.Библия рассказывает о ряде эпидемий, и в каждом случае именно гнев Бога обрушивался на грешников, как во Второй книге Царств (гл. 24). Во времена Нового завета говорили о вселении в человека дьявола и о том, как Иисус и апостолы изгоняли дьявола. Библейский авторитет таким образом создал теорию, которая существует до сих пор, и свидетельством тому популярность такого фильма, как «Экзорцист» (Заклинатель, изгоняющий дьявола).
Так как причиной болезни считалось божественное или демоническое воздействие, инфекция оставалась незамеченной. К счастью, Библия содержит также указания по изоляции больных проказой (название это относилось не только к собственно проказе, но и к другим, менее серьезным поражениям кожи). Библейская практика изолирования была вызвана скорее религиозными причинами, чем гигиеническими, потому что заразность проказы довольно низка. По авторитетным библейским указаниям прокаженные изолировались и в средние века, хотя люди с по-настоящему заразными заболеваниями не изолировались. Практика изоляции заставила некоторых врачей рассматривать ее в связи с болезнями вообще. Необъятный ужас «черной смерти» в особенности помог распространить понятие о карантине, название которого первоначально связано с изолированием на сорок (по-французски quarante) дней.
То, что изоляция действительно замедляла распространение болезни, заставило заметить, что заразность связана с заболеванием. Первым, кто детально занялся этой проблемой, был итальянский врач Джироламо Фракас-торо (1478—1553). Он рассудил, что болезнь может распространяться путем прямого контакта здорового человека с больным, или путем косвенного контакта через зараженные предметы, или даже путем передачи на расстояние. Он предположил, что существуют крошечные тела, слишком маленькие, чтобы их можно было видеть, и они переходят от больного человека к здоровому, и что эти тела имеют способность саморазмножаться.
Это был замечательный пример проницательности, но у Фракасторо не было доказательств для поддержки своей теории. Если дойти до того, чтобы признать существование мелких невидимых тел, прыгающих с одного человека на другого, и сделать это исключительно из-за веры в это, то ведь можно признать и невидимых демонов.
Впрочем, мелкие тела не остались невидимыми. Уже во времена Фракасторо в помощь зрению применялись линзы. К 1608 году научились использовать сочетания линз для увеличения отдаленных объектов и появился телескоп. Не потребовалось значительных изменений для того, чтобы использовать линзы для увеличения мелких объектов. Итальянский физиолог Марчелло Мальпиги (1628—1694) первым использовал микроскоп и докладывал о своих наблюдениях в 50-е годы XVII века.
Голландский мастер-оптик Антон ван Левенгук (1632—1723) тщательно отшлифовал маленькие, но отличные линзы, и они дали ему такое хорошее увеличение мелких предметов, которого еще не добивался никто в мире. В 1677 году он поместил воду из канавы в фокус одной Из своих маленьких линз и обнаружил живые организмы, слишком маленькие, чтобы видеть их невооруженным глазом, но каждый столь же живой, как кит, слон или человек. Это были одноклеточные животные, которых мы теперь называем «протозоа» – простейшие.
В 1683 году Левенгук открыл структуры еще мельче, чем простейшие. Они были на пределе видимости даже при его самых лучших линзах, но по рисункам, изображающим то, что он видел, ясно, что он открыл бактерии, самые мелкие клеточные живые существа.
Чтобы сделать больше, чем Левенгук, надо было иметь намного более сильные микроскопы, а их совершенствовали медленно. Следующим был датский биолог Отто Фридрих Мюллер (1730—1784), который написал о бактериях в книге, опубликованной посмертно в 1786 году.
Оглядываясь назад, кажется, можно было бы догадаться, что бактерии – это и есть переносчики инфекции Фракасторо, но не было доказательств, да и наблюдения Мюллера были еще настолько сомнительными, что даже не привели к общему мнению, что бактерии существуют или что они живые, если существуют.