Язык природы на уровне микробов

Недавно я узнала про очень интересный научный проект под названием «Широкомасштабный поиск, изучение микроорганизмов и микробных сообществ, сельскохозяйственных животных и продуктов животного происхождения»: https://microbiomeatlas.ru

Мне этот проект был интересен, как человеку, исследующему механизм самоорганизации живых систем. Захотелось изучить, как это происходит на микроуровне и как влияет, в свою очередь, на более высокие уровни самоорганизации.

Одной из главных целей данного проекта является поиск новых антибиотиков. Дело в том, что антибиотики – это вещества, вырабатываемые биологическими микроорганизмами, и угнетающе действующие на другие микроорганизмы. Например, пенициллин – это вещество, выделяемое плесневым грибом рода Penicillium и обладающее бактерицидным эффектом. Но проблема в том, что живые организмы способны эволюционировать, меняться и приспосабливаться к воздействию окружающей среды. И через какое-то время бактерии становятся резистентными (устойчивыми) к воздействию антибиотика. Это большая проблема для медицины и сельского хозяйства, т.к. антибиотики широко применяются для лечения и профилактики болезней животных, а также в качестве стимуляторов роста (о чем я узнала впервые; кстати, ученые до сих пор не понимают механизм этого эффекта, обнаруженного чисто случайно). И поэтому приходится постоянно искать новые виды антибиотиков, к которым у возбудителей еще нет антибиотикорезистентости (АБР).

Но, на мой взгляд, было бы ошибочным считать, что антибиотики – это вещества, выделяемые микроорганизмами ДЛЯ БОРЬБЫ с другими микроорганизмами. А такая точка зрения, к сожалению, до сих пор очень распространена. Например, известный биолог, биоинформатик Михаил Гельфанд считает, что между микробами «происходит постоянная химическая война»: https://youtu.be/1if1-bdE6lo.

Я категорически не согласна с такой интерпретацией, поскольку она мешает правильному пониманию естественного явления. Мне кажется, это только человеку свойственно принимать решения «против кого-то», и то лишь вследствие непонимания истинных мотивов собственного поведения. Я не думаю, что микробы «думают» о других микробах, испытывают неприязнь и желание уничтожить «соперника». Это слишком антропоморфные представления, совершенно не отражающие суть явления.

В биологии было бы ошибочным рассматривать угнетение других организмов как основную цель «угнетателя». Цель любого биологического организма – собственная устойчивость. Он обустраивает своё жизненное пространство с точки зрения своего алгоритма самоорганизации, включающего собственный метаболизм, взаимодействие со средой, с другими организмами. И он непрерывно совершенствует этот алгоритм в сторону наибольшей устойчивости, попутно трансформируя окружающую среду.

А то, что другие, менее устойчивые организмы неспособны выжить в среде, которую формируют для себя устойчивые организмы – это «их проблема». Се ля ви! В этом и заключается суть эволюционного отбора: выживают наиболее устойчивые организмы и виды, т.е. такие, которые даже при изменении среды, способны выжить и сохранить свою идентичность.

К счастью, не все ученые рассматривают взаимодействие биологических организмов как борьбу. Более правильную, на мой взгляд, мысль сформулировал другой известный биоинформатик Константин Северинов: https://youtu.be/SXjabcPr_7g

Задавшись вопросом «Зачем антибиотики нужны самим бактериям?», он пришел к выводу, что антибиотики, а в более широком смысле все биологически активные вещества – это «язык, с помощью которого бактерии общаются друг с другом». По его мнению, они, цитирую: «…общаются друг с другом путем химических сигналов, которые позволяют одной бактерии дать информацию другим бактериям о том, что, например, это место занято, и что здесь присутствует или отсутствует тот или другой источник пищи».

Однако было бы неверным представлять химический «язык», как механизм «обмена идеями», как это происходит у людей. Это, опять же, слишком антропоморфное представление, искажающее понимание механизма самоорганизации в природе.

Вряд ли бактерия ставит целью «сообщить» другим бактериям некую «идею», информацию. Бактерия занята реализацией собственной «идеи», совершенствованием своего алгоритма самоорганизации, на основе своего жизненного, эволюционного опыта. И в процессе этой реализации она синтезирует вещества, взаимодействует со средой, с другими организмами, и культивирует, структурирует среду (как внешнюю, так и внутреннюю) определенным образом. И формирующаяся таким образом «культурная среда» может быть угнетающей (отталкивающей) или наоборот притягательной для других организмов.

Для большей наглядности проведем аналогию с человеческим обществом.

У людей есть культурные, нравственные ценности, правила, в соответствии с которыми они выстраивают свою жизнь. Допустим, это ценности, связанные с образом многодетной патриархальной семьи с отцом – главой семейства, с доброй и нежной матерью, с природной средой, в которой она проживает и которую бережет... Соответственно этому образу, хранящемуся в их памяти и связанному с самыми теплыми чувствами, они и выстраивают свой образ жизни, формируют определенную культуру, сохраняют свои традиции...

Но на людей, которые придерживаются других взглядов и ценностей, например, представителей ЛГБТ-сообщества, такая среда может оказывать угнетающее воздействие. Они не могут в ней жить, проявлять активность, реализовывать свои цели… Даже если окружающие не проявляют к ним никакого насилия, осуждения, а довольно толерантны к ним, всё равно – сам образ жизни настолько очевидно противоречит их целям, что они не могут в этой среде жить и планировать своё будущее. Эта среда для них токсична. Равно как и наоборот: для православной девушки, попавшей в среду, где преобладают представители ЛГБТ-сообщества, их среда и образ жизни будут неприемлемы, даже если к ней никто не будет проявлять насилия или осуждения. Она не сможет в ней себя реализовать так, как того хочет.

«Токсичность» в данном случае – это не цель большинства, не «оружие борьбы с инакомыслящими». Они просто реализуют свою идею, свою жизненную стратегию, основанную на сохранении и воспроизведении положительного жизненного опыта. Они же не виноваты, что им нравится так жить, или они привыкли так жить. Токсичность - это то, как их образ жизни воспринимает другой субъект.

Любая форма жизни неизбежно трансформирует среду вокруг. Например, выделяет какие-то вещества, производит запах. Человек тоже имеет свой уникальный запах. Он же не ставит при этом цель отпугнуть кого-то, или наоборот – привлечь. Это просто следствие его физиологии, метаболизма. И если кому-то этот запах противен, то он будет держаться подальше. Можно ли назвать этот химический язык средством «обмена идеями»?

Это уже люди придумали вербальный язык для передачи идей, для воздействия на окружающих, для управления, манипулирования другими. Язык природы, язык химических сигналов – это механизм САМОорганизации жизни. Он не направлен на манипулирование другими, он занят собственной самоорганизацией, в первую очередь, а воздействие на окружающие организмы является лишь следствием. И это, наверное, самое главное, что отличает язык природы от человеческого языка. Мы отучились на нем мыслить, и поэтому перестали понимать природу - в первую очередь, свою собственную. 

Продолжение следует...