Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

Паразитизм и защита

У организма человека много врагов. Врагов внешних и внутренних. К неблагоприятным воздействиям, которые объединены понятием факторов окружающей среды, за многие миллионы лет организм приспособился достаточно хорошо. Понижается температура тела - суживаются кровеносные сосуды, замедляются сокращения сердечной мышцы, становится реже дыхание, приостанавливается потоотделение, усиливается энергетический обмен. Возникает тревожная ситуация - усиливается секреция гормонов надпочечниками и гипофизом, с увеличенной нагрузкой работает щитовидная железа, учащается пульс, активизируется перистальтика кишечника, мобилизуются все органы чувств, «проясняется» сознание. Все эти бессознательные реакции, отработанные эволюцией и основанные, как мы говорим, на безусловных рефлексах, требуют кооперации миллионов клеток, включения миллиардов клеточных рецепторов, фундаментом которых служат белки ТС. На любой клетке организма эти белки - ее «отпечатки пальцев».

В понятие внешней среды входит и окружающий нас микромир. Мы - его часть, мало чем отличающаяся по исходному биохимическому материалу. Белки микроорганизмов, растений и животных состоят из 20 одинаковых аминокислот. Образование молочной кислоты в бактериях, мышцах животных и человека требует участия одних и тех же ферментов. Генетический код всего живого универсален. Жизнь едина и потому, что существует поразительное сходство между метаболическими процессами у низших и высших организмов. В какой-то мере общими являются и методы приспособления даже далеких видов к наилучшему выживанию.

Выживание биологического вида определяют многие факторы. К ним относятся соотношение полов и репродуктивный потенциал вида, т. е. число жизнеспособных потомков, приходящихся на одного родителя в единицу времени. Сюда же относят сумму факторов, от которых зависят добывание пищи и скорость разрушения индивидуума. Важнейшим фактором выживания является система самозащиты организмов от врагов внешних - патогенных микроорганизмов и внутренних - клеток, выходящих из-под организменного контроля.

Если бы все микроорганизмы были сапрофитами, безобидными спутниками человека, не существовало бы проблемы инфекционных болезней. В той же мере, в какой хищники конкурируют за право завладеть жертвой, микроорганизмы борются за среду, где они могут получить все необходимые для их жизнедеятельности элементы. Это и пищевые вещества, и продукты энергетического обмена. Циклический характер питания одних организмов за счет других возможен именно в силу общности органических элементов всего живого мира. Разный набор аминокислот или ферментов разорвал бы цепь паразитнрования и симбиоза. Поэтому вместе с экономией живого материала Природа сделала неизбежной (и признаем - во многом целесообразной) конкуренцию организмов за право жить. Для успешной конкуренции паразиту необходимо, чтобы процесс его роста был быстрым и эффективным, поэтому конечная цель его деятельности - новая клетка.

Большинство изученных микробов размножается очень быстро, время удвоения их биомассы составляет 20 мин - 2 ч. Однако это не непрерывный (экспоненциальный) рост, так как единственная бактерия (скажем, кишечная палочка) через 48 ч экспоненциального роста дала бы потомство весом 2,2х1031 г, что примерно в 4000 раз больше массы Земли. Рост бактериальных популяций ограничивается доступностью источников питания, накоплением токсических продуктов обмена, а в организме хозяина - иммунологическим истреблением.

При развитии на клетках и жидкостях животного и человека один и тот же микроорганизм может до поры быть сапрофитом, а затем приобретать болезнетворность, которую обычно называют патогениостью. Так, дифтерийная палочка способна мирно сожительствовать с организмом, но, заразившись сама определенным вирусом, становится причиной распространенного временами заболевания. Это же относится и к возбудителям других, в том числе особо опасных, бактериальных инфекций человека.