Разрушители. Грибки и грядущая пандемия

Моноссон Эмили

Десятилетиями ранее микробиолог Роберт Кох, стремясь определить стандарты для идентификации невидимых, но смертельно опасных заболеваний, разработал ряд шагов, позволяющих связать микробы с болезнями. Его открытие во многом опиралось на фундаментальную работу химика и микробиолога Луи Пастера, который в 1860-х годах провел ряд экспериментов, признанных в научных кругах культовыми. В них он рассматривал микробы как причину, а не следствие заболевания. Пастер продемонстрировал, что они не только способны вызывать болезни, но и в некоторых случаях необходимы для нормальной жизнедеятельности. Кох продолжил работу Пастера и попытался изучить те организмы, которые вызывают заболевания. Но как убедиться, что это делают именно они?

Изыскания Коха стали частью важной теории, которая известна как микробная теория болезней. Он вывел и описал стратегию, которая позволяет

устанавливать причинно-следственную связь между микроорганизмом и заболеванием. Стратегия состоит из нескольких этапов, на первом из которых необходимо определить причину, то есть микроб, который, предположительно, вызывает болезнь (его нельзя обнаружить у здорового хозяина). Далее нужно выделить его, то есть изолировать, а после заразить этим микробом здорового хозяина, понаблюдать за тем, как развивается болезнь, и снова выделить этот микроб.

Взяв за основу данную стратегию, Меррилл принялся за работу: он выделял микроб⁵¹, заражал им и снова выделял – и молодые веточки каштана расцвели грибковыми пустулами, которые были идентичны тем, что поразили деревья в зоопарке. Через несколько недель из зараженных саженцев начали выделяться споры – так Мерриллу удалось связать новый смертоносный грибок с болезнью. Он назвал его Diaporthe parasitica⁵² и отправил зараженную веточку в Министерство сельского хозяйства США, чтобы заявить о своем открытии. Позже грибок был переименован в Cryphonectria parasitica, или каштановую чуму.

Когда грибковая спора попадает на кору каштана и начинает развиваться, мицелий проникает через рану или зазубрину, а затем прорастает внутри. В отличие от пузырчатой ржавчины сосны, каштановая чума может быстро распространяться, так как грибок выпускает споры в течение нескольких недель после заражения дерева. Обычно споры бесполого размножения липкие и сочатся из плодовых тел грибов⁵³, в то время как споры полового размножения либо выбрасываются в воздух, либо разносятся ветром. Первые, они же конидии, когда в зоопарке наступила весна, миллионами вырвались наружу через блестящие серно-желтые усики, называемые пикнидиями. Липкие споры прилипали к лапкам насекомых и птиц, таких как поползни, американские пищухи и дятлы. Также споры могли с помощью дождя попадать на нижние ветки или соседние деревья. При половом размножении мужская и женская споры соединяются, образуя новый вид половой споры, называемый аскоспорой. Упакованные в похожую на луковицу структуру, аскоспоры могут выстреливать в воздух. Именно так подхваченные ветром аскоспоры из зоопарка смогли расширить радиус заражения: они приземлялись на каштаны, расположенные дальше, за пределами местности, которую уже захватили. Учитывая «целеустремленность» грибка и его способность быстро завладевать организмом хозяина, неудивительно, что ни фунгициды, ни обрезка ветвей не смогли справиться с этим чудовищем.

«Можно с уверенностью предсказать, – писал Меркель в ежегодном отчете Зоологического общества за 1905 год, – что через два года в окрестностях зоопарка не будет найдено ни одного живого экземпляра американского каштана»⁵⁴. Он был прав. К 1910 году ботанический сад тоже потерял более тысячи каштанов. Грибок распространился по склонам холмов и накрыл каштановые леса Аппалачей. Грибковый фронт⁵⁵ продвигался со скоростью примерно 40–55 миль в год, уничтожая эти уникальные деревья от Пенсильвании до Джорджии. А те из них, которые не погибли от болезни, были вырублены лесниками, которых призывали это делать, пока это могло хоть как-то повлиять на распространение заболевания.

Повсеместное уничтожение американских каштанов, которые являлись одним из самых значимых видов деревьев для страны, пугало. Засуха, пожар, насекомые тоже могли уничтожить лес, но это были стихийные бедствия, которые могли случиться в любой момент. Например, популяция горного соснового лубоеда в рамках своего цикла периодически переживала подъем, то же касалось и других видов насекомых. Многим деревьям и диким растениям, устойчивым к воздействию огня, для бурного роста необходимо, чтобы сперва в пожаре погибли растения-конкуренты. И даже грибки, способные уничтожить целый урожай, не такая уж и большая редкость – они существуют еще с библейских времен. Но грибок, уничтожающий только один вид деревьев, – это необычное явление. Из-за него холмы и склоны гор, когда-то украшенные великолепными каштанами, оказались покрытыми

призрачным сухостоем. Серой безжизненной древесиной. Газета New York Times назвала это заболевание «злом в мире деревьев»⁵⁶. Сотни писем из разных уголков Вирджинии свидетельствовали о том, как быстро каштановая чума распространялась по восточному побережью – там, где американские каштаны росли особенно густо, грибок молниеносно распространялся от дерева к дереву. В некоторых письмах высказывалось мнение, что болезнь – это «бич за греховность и расточительную жизнь», а значит, надо молиться и полностью пересмотреть ценности, то есть возродиться и стать лучше.

Не теряя надежды на то, что люди смогут победить грибок, в 1912 году Джеймс Уилсон, министр сельского хозяйства, написал: «Нам неизвестна ни одна заразная болезнь, которая не поддавалась бы мерам санитарии и карантину»⁵⁷. Но ни Уилсон, ни кто-либо другой, работавший в одно с ним время, не видел, как по лесу ступает грибок-убийца. Вспышка смертоносного заболевания даже в теории не поддавалась контролю и имела беспрецедентные масштабы. По некоторым оценкам, за несколько десятилетий погибло от трех до четырех миллиардов каштанов, навсегда изменив леса, культуру и образ жизни тех, кто от них зависел. Когда Герман Меркель умер в 1938 году, все американские каштаны, кроме нескольких (они были посажены далеко за пределами страны или росли на изолированных участках лесов и поэтому, по сути, находились в карантине), погибли или вот-вот должно было это произойти.

Через несколько лет после открытия грибка в зоопарке Бронкса ученые сообщили, что он был найден на каштановом дереве в Китае, откуда, скорее всего, и начал свое путешествие. Как и пузырчатая ржавчина белой сосны, данная чума также прибыла на корабле в составе импортного груза.

* * *

В конце XIX века любой домовладелец или садовод мог заказать по почте всего за доллар и даже меньше испанский, американский или японский каштан⁵⁸. Питомники, предоставляющие такую услугу, находились в Нью-Хейвене (штат Коннектикут), Рочестере (штат Нью-Йорк) и Билтморе (штат Северная Каролина). Американцы также могли купить на местных рынках фрукты и орехи, собранные с растений, импортированных в страну, а у фермеров была возможность выращивать пшеницу из России или капусту из Хорватии. Как и в случае с животными, ввозимыми в страну сегодня, интерес к новинкам пересиливал опасения завезти вместе с растением какую-нибудь неизвестную болезнь.

И тогда, и сейчас работа по сбору семян фруктов и зерновых, овощей, новых деревьев и других декоративных растений осуществлялась под эгидой Министерства сельского хозяйства США. Растения, прибывшие из разных уголков мира, могли превратить почву страны в деньги, а это благо для потребителей, фермеров и экономики. То, что это могло привести к проблемам из-за завезенных вредителей и патогенов, министерству было хорошо известно – в его распоряжении находились микологи, такие как Флора Паттерсон, энтомологи и другие ученые, способные выявлять грибки и затем давать советы фермерам и землевладельцам, как с ними бороться. Но министерство было мало заинтересовано в предотвращении этих проблем. Специалисты считали, что природу почти всегда можно победить новыми технологиями, лучшей селекцией и химией. В течение десятков лет под контролем Министерства сельского хозяйства США тысячи и тысячи растений, семян и саженцев, собранных в далеких странах, упаковывались в ящики и отправлялись через море, чтобы пустить корни на американской земле.

Одним из самых ярых коллекционеров был Дэвид Фэйрчайлд, который в 1898 году стал первым директором Управления по внедрению семян и растений, вошедшего в состав Министерства сельского хозяйства США. Фэйрчайлд объездил всю Европу, пересек Суэцкий канал и отправился пароходом на Яву и Суматру, а по пути собирал съедобные растения и семена. Работая в Министерстве сельского хозяйства США, Фэйрчайлд курировал импорт фисташковых деревьев, кешью, цветущей вишни, лимонов, нектаринов с территории нынешнего Пакистана и более ста тысяч других пищевых растений с целью их выращивания. Под его руководством исследователи посещали отдаленные деревни в России, Китае, Японии, Алжире и десятках других стран мира и доставляли в США семена, саженцы и черенки сельскохозяйственных культур и декоративных растений. Благодаря этим усилиям Фэйрчайлд и его коллеги смогли изменить как пищевые пристрастия американцев, так и внешний вид садов, которые они высаживали вокруг своих домов.