Наш организм выглядит как монолитная крепость, управляемая из единого центра. На самом же деле эволюция человека пошла по другому пути: наше тело — скорее сбалансированная экосистема. Человек гораздо ближе к живому, идеально отлаженному мегаполису, население которого состоит из триллионов бывших одиночек, научившихся работать в команде.
Кто в доме хозяин: как микробиота кишечника человека влияет на организм
Первый удар по нашему эго наносит простая арифметика. Если пересчитать абсолютно все клетки в теле, выяснится, что сугубо «человеческих» там чуть меньше половины. Остальное — гигантская империя, которую образует микробиота человека: полезные бактерии, археи и грибки, заселившие наш кишечник и кожу.
Мы не просто делим с ними жилплощадь. Этот микроскопический симбиоз бактерий и человека выполняет важнейшие функции: они переваривают то, что мы не можем сами, обучают иммунитет, синтезируют нейромедиаторы и напрямую влияют на наше настроение, аппетит и даже характер.
Поэтому в современной биологии человека все чаще называют термином холобионт — суперорганизмом, где граница между хозяином и его микроскопическими сожителями полностью стерта.
Эхо древнего океана в наших венах: симбиогенез и митохондрии
Но самое интересное начинается, когда мы заглядываем внутрь самих «человеческих» клеток. Строение клетки человека скрывает древнюю тайну: митохондрии, которые снабжают нас энергией, миллиарды лет назад были независимыми бактериями.
Наша предковая клетка когда-то поглотила их, но оставила жить внутри на правах вечных энергетических станций. Этот процесс в биологии называется симбиогенезом, и у митохондрий до сих пор остался свой собственный геном.
А недавно наука получила новое мощное подтверждение этой «сборной» природы человека.
Древо, проросшее внутри нас: эволюция иммунной системы
Ученые из Киото показали, что наша кровеносная и иммунная системы не были изобретены с нуля. Эволюция взяла готовый генетический код древних одноклеточных, живших в океане почти 700 миллионов лет назад, и адаптировала его под нужды многоклеточного организма.
Особенно показательна история макрофагов — известных как клетки-чистильщики нашего тела. Генетически они почти не изменились со времен докембрийского океана. Когда-то этот микроб жил сам по себе, а сегодня его потомки патрулируют нашу кровь и пожирают все, что нам угрожает.
Со временем эта клетка-одиночка начала делиться обязанностями в зарождающемся многоклеточном организме:
- Сначала отделилась линия тучных клеток — специалистов по быстрой реакции на воспаления.
- Затем из этой ветви развились эритроциты (переносчики кислорода) и Т-лимфоциты.
- Чуть позже возникли прототипы B-лимфоцитов.
Вся эта сложнейшая оборонительная сеть — не что иное, как эволюционировавшая колония бывших одиночек, получивших узкую специализацию.
Корпорация «Человек»
В чем же разница между нами и обычной колонией бактерий? В уровне самоотдачи. В простой колонии все еще каждый сам за себя. В человеческом теле интеграция достигла абсолюта.
Наши клетки полностью отказались от личного будущего. Они больше не могут размножаться сами по себе вне тела и беспрекословно запускают процесс программируемой клеточной гибели — программу самоуничтожения (апоптоза), если это необходимо для спасения суперорганизма. За сотни миллионов лет мы сыгрались так безупречно, что колония превратилась в единую, мыслящую личность.
Темная сторона: почему ломается клеточный суперорганизм
Но иногда идиллия рушится, и внутри клеточного мегаполиса вспыхивает бунт. Именно так с биологической точки зрения выглядит рак.
В результате генетического сбоя отдельные клетки «дичают»: забывают договор многоклеточности и вспоминают свое древнее одноклеточное прошлое. Взбунтовавшаяся клетка начинает вести себя как эгоистичный автономный организм. Ее цель — бесконтрольно размножаться и колонизировать новые территории, игнорируя соседей.
Трагедия этого эволюционного отката в том, что он ведет в тупик: побеждая в своей локальной борьбе за выживание, опухоль неизбежно уничтожает весь организм — а вместе с ним и себя.