Рисунок 32. Нематоды-аскариды, которые жили в желудках динозавров, могли вызывать значительный дискомфорт у своих хозяев135 (цветные вкладки 16C, 16D). В качестве промежуточных хозяев могли выступать различные прямокрылые, жуки и уховёртки.
Эти паразиты могут вызывать у пресмыкающихся расстройства пищеварения, а также закупорку пищеварительного тракта и органов203. В наше время почти 1,5 млрд. человек заражены червями-аскаридами, примерно 340 миллионов страдает от серьёзных побочных эффектов, и примерно 100 000 человек умирает ежегодно3.Другими группами нематод, вероятно, связанными с динозаврами, были острицы в толстом кишечнике, ришта в тканях и капиллярииды и камалланиды в пищеварительном тракте.Были ли у динозавров ленточные черви? Это весьма вероятно, поскольку по меньшей мере 70 видов этих паразитов заражают ящериц и змей, и значительно больше обнаружено у млекопитающих и птиц250. Большинство ленточных червей рептилий принадлежит к примитивному отряду Proteocephalidea, который включает виды, живущие в тонком кишечнике варанов203. Близкородственные роды также паразитируют на самых разнообразных ящерицах, иногда даже заполоняя их полость тела.
Для завершения цикла развития многие ленточные черви рептилий нуждаются в наличии нескольких хозяев. Первым из них зачастую бывает веслоногий рачок, разновидность ракообразных, в котором развитие может протекать лишь временно. Он съедается вторым хозяином, обычно лягушкой, рыбой или рептилией, и созревание переходит на следующую стадию. Ленточные черви достигают взрослого состояния, когда это животное оказывается съедено третьим окончательным хозяином. Этот процесс может занимать целые годы, и зачастую ленточные черви активизируются в ожидании этого последнего хозяина, вызывая у своей второй жертвы повреждения кожи и кровоизлияния203. Динозавры могли быть как промежуточными, так и окончательными хозяевами. Некоторые ленточные черви, поражающие ящериц, используют в качестве первых хозяев жуков-чернотелок251. Голодные анолисы получают несколько больше, чем просто обед, если им не повезёт достаточно крупно, и они выберут поражённого паразитами жука. Ленточные черви редко убивают своих хозяев, но известно, что они закупоривают органы и протоки, вызывают появление гноящихся ран от своих присосок или крючьев, и ещё повреждают внутренние органы, что приводит к общему истощению организма.Могли ли динозавры страдать от плоских червей (трематод)? Открытие яиц трематод в копролите динозавра из карьера в Бельгии, где были обнаружены игуанодоны, показывает, что это действительно могло иметь место135. Поскольку существует более 40 000 современных трематод, на динозаврах, вероятно, паразитировало много плоских червей (рис. 33). Эти паразиты способны развиваться почти во всех основных органах позвоночных, включая пищеварительную и половую системы, желчный пузырь, мочевой пузырь и кровь, и повреждать их при этом250. Из каждого яйца развивается мирацидий, который у большинства видов внедряется в улитку и проходит через несколько стадий развития перед тем, как окончательно превратиться во взрослую особь в организме позвоночного203,250. Таким образом, любой динозавр, который намеренно или случайно проглотил заражённую улитку, тогда же получал и трематод. Большинство заразных болезней у пресмыкающихся протекает бессимптомно, и причиняет проблемы только в случае, когда хозяева переживают сильный стресс. Другой примитивной группой паразитов, которой могли предоставлять кров динозавры, были колючеголовые черви (скребни) из типа Acanthocephala. Эти паразиты заражают самых разнообразных птиц, млекопитающих и рептилий, особенно черепах и змей203. Взрослые черви могут наносить значительные повреждения, буравя стенку кишечника своими головами, украшенными крючьями. Они попадают в тело позвоночного,
Рисунок 33. Взрослая особь сосальщика, заполненная яйцами – это существо, представляющее собой лишь немногим больше, чем просто мешочек с репродуктивными органами. Те виды, которые паразитировали на динозаврах135, могли попадать к ним из съеденных заражённых улиток.
первым делом проникая в полость тела беспозвоночных, которые заглатывают их яйца. Развитие в организме беспозвоночного продолжается до стадии акантеллы, и после проглатывания продолжается до взрослой стадии в теле окончательного хозяина-позвоночного. Помимо насекомых, беспозвоночными хозяевами также могут служить улитки и ракообразные.Если наличия паразитических круглых червей было недостаточно, на динозавров оказывали косвенное воздействие другие типы паразитов. В главе 7 обсуждалось, как в наше время нематоды, переносимые жуками-усачами, убивают сосны, и как они могли уничтожать кормовые растения динозавров в прошлом. Многие другие типы нематод, паразитирующих на растениях, развиваются в корнях, стеблях и листьях широкого спектра видов растений, и многие из них, конечно же, поражали кормовые растения динозавров в меловой период, оказывая влияние на их качество и распространение.
20. Открытие болезней мелового периода
Незадолго до наступления сумерек стадо крупных зауропод степенно кормилось в зарослях деревьев каури. Благодаря своим длинным шеям половозрелые взрослые особи легко могли дотянуться до нижнего яруса леса и обрывать целые ветви, густо поросшие сочной молодой листвой. Лес был наполнен звуками кормёжки: шуршанием ветвей, когда крупные животные проламывались сквозь подлесок, хрустом и треском отрываемых от стволов ветвей и сокрушительным топотом этих гигантов. От стада исходили и другие, более тихие звуки: бурчание в животах, когда проглоченные растения перемалывались желудочными камнями и подвергались брожению во вздутом брюхе, и ещё отдельные звуки удовлетворения, которыми обменивались между собой члены стада. Воздух был наполнен острым ароматом смолы, сочащейся из повреждённых араукарий. Внезапно массы кровососущих двукрылых взлетели со своих мест отдыха на коре деревьев, в тени которых бродило стадо. Среди них были, в том числе, самки москитов, ищущие источник крови для того, чтобы обеспечить развитие яиц.Усевшись на тело зауропода, одна из самок неоднократно приступала к питанию, получая не только кровь для своих яиц, но также ещё нечто гораздо более существенное – болезнетворные микроорганизмы. Насекомому пришлось прерваться в середине трапезы, которая должна была стать заключительной; возможно, появился теропод, и из-за этого охваченные паникой зауроподы бросились сквозь растительность, заставив самку москита быстро улететь прочь. Путь отхода привёл её к смолистому стволу араукарии. Попавшись в клейкую ловушку, она не могла вырваться на свободу. Напряжённые, отчаянные движения насекомого привлекли внимание какого-то мелкого хищника, обследующего кору, который прорвал крохотное отверстие на кончике её брюшка, ловко вырвал органы размножения и жадно съел богатые белком яйца. Часть содержимого кишечника попавшегося насекомого пролилась на свежую смолу, и вместе с этим уходила его жизнь. Выпотрошенная, она лежала на боку в капле пролившейся крови: голова и ротовые органы хорошо различимы, крылья расправлены – внезапная и неожиданная жертва двойной опасности. Ещё одна волна смолы погребла под собой маленькую самку двукрылого (цветная вкладка 8C).
События вроде описанных выше происходили в бирманском лесу 100 миллионов лет назад – гораздо раньше, чем начался наш поиск болезней мелового периода. Последние несколько секунд жизни этого двукрылого были чрезвычайно важны, поскольку они подготовили почву для самого первого открытия распространяемой насекомыми болезни мелового периода.Одна из многих теорий, выдвинутых в отношении исчезновения динозавров, утверждает, что они стали жертвами болезней25. Хотя это звучит интригующе, до недавнего времени не было никаких свидетельств существования возбудителей болезней наземных позвоночных в мезозое. Это история о том, как они были обнаружены.Мы интересовались историей болезнетворных организмов на протяжении десятилетий. Раз за разом обсуждение обращалось к вопросам о том, как искать болезнетворные организмы в летописи окаменелостей, когда и как возникла болезнь, и где впервые появился предок этих организмов. Мы всегда думали, что янтарь представляет собой идеальнейшее место для поиска ответов благодаря своим замечательным свойствам сохранять ископаемые организмы. Сохранялись нежные структуры вроде бактерий, пыльцы, и даже клеток с ядрами и митохондриями. Поэтому, если полагать, что болезнетворные агенты действительно могут сохраниться в янтаре, то находки каких патогенов следует ожидать?Ответ – патогенов, распространяемых членистоногими, потому что янтарь – это самое известное место сохранения ископаемых членистоногих. Итак, насекомые в янтаре стали отправной точкой в нашем поиске болезней мелового периода. В таком поиске роль учёного становится очень похожей на работу детектива: поиск подозреваемых, поиск улик, использование дедуктивного рассуждения и упование на долю везения.В ходе предварительных исследований учёный должен отобрать тех членистоногих, которые уже известны в качестве переносчиков болезней. Например, мы знаем, что комары переносят малярию, жёлтую лихорадку и вирус Западного Нила, укусы клещей являются причиной болезни Лайма, а мошки передают нематод, вызывающих речную слепоту. Чтобы увеличить вероятность обнаружения болезнетворных организмов, исследуемые переносчики должны быть многочисленными, организм должен обнаруживаться при помощи светового микроскопа, и инфекция должна быть ограничена определённым местоположением в теле членистоногого. Параметры были определены, и игра началась.Примерно через 100 миллионов лет после попадания в смоляную ловушку в нашу лабораторию нашло дорогу замечательное сокровище – одно из нескольких кровососущих насекомых, обнаруженных в бирманском янтаре, которое удовлетворяло нашим критериям возможного содержания патогенных микроорганизмов. Когда экземпляр поступил, я аккуратно поместил образец, который представлял собой москита, на предметное стекло микроскопа и начал разглядывать через окуляры – с надеждой, но не питая особого оптимизма. Какая же это кропотливая и разочаровывающая работа – поиск свидетельств существования болезни в крохотных ископаемых кровососущих насекомых! Какова была вероятность обнаружения чего-то вроде микроскопического возбудителя болезни внутри насекомого длиной менее миллиметра? Поиск чего-то такого мелкого, чего-то, измеряемого микронами, в образце, не отпрепарированном обычными методами фиксации или не улучшенном диагностическим окрашиванием, был унылой и утомительной работой. Кроме того, вам по-прежнему стоит учитывать то, что микроорганизм вообще может быть нераспознаваемым.Количество обстоятельств, играющих против такого открытия, выглядят астрономическим. Прежде всего, москит должен был кормиться на заражённом позвоночном, проглотить возбудителей болезни вместе с кровью, и всё это должно закончиться его сохранением в янтаре. Кроме того, именно этот кусок должен быть одним из тех немногих выкопанных из земли, отполированных и отобранных из числа прочих на отправку из Бирмы. И наконец, пройдя через руки нескольких перекупщиков и коллекционеров, образец должен был в итоге закончить свой путь под моим микроскопом.На деле всё обстоит даже ещё сложнее: само действие по исследованию ископаемого двукрылого на предмет наличия внутренних патогенов сопряжено с трудностями. Для начала, насекомое должно быть достаточно прозрачным, чтобы можно было исследовать содержимое полости тела. В большинстве случаев наружные покровы остаются непрозрачными или лишь просвечивают, из-за чего невозможно чётко разглядеть внутренние структуры. Даже если образец в достаточной степени прозрачен, маленькие организмы вроде возбудителей болезней могут слипаться вместе, отчего кажутся тёмными каплями, или просто могут быть замаскированы фоном сходного цвета. Возможность различить патогенные организмы в янтаре появляется лишь в том случае, если они были особенно хорошо зафиксированы при помощи химических веществ, естественным образом присутствующих в смоле, а такое событие происходит редко252,253.Тот первый, полный надежды взгляд в микроскоп показал, что брюшко было частично заполнено тёмным веществом – могло ли оно в действительности быть кровью? Возможно, думал я, всего лишь возможно. При переключении на увеличение средней силы в поле зрения попала удивительно чёткая область головы, демонстрирующая хоботок. В середине этой трубки, предназначенной для питания, находился сферический объект диаметром всего лишь 4 микрона, с тёмным образованием внутри. При ещё большем увеличении на образце выявились ещё несколько сферических объектов – один в центре, а другие ближе к краю хоботка (рис. 34). Что же это такое было? Я начал делать фотографии. К моему удивлению, на изображениях показалось короткое нитевидное образование, тянущееся от одного из сферических объектов –жгутик! Это было потрясающее свидетельство того, что мы нашли простейшее животное, и оно могло быть возбудителем болезни.Весь следующий день ушёл на повторное исследование образца. Более пристальный осмотр показал, что кусок янтаря следует заново отполировать, чтобы получше разглядеть эти образования. Эта процедура сопряжена с опасностью, потому что с каждой полировкой увеличивается риск повреждения образца. Обнаруженные свидетельства уже показывали, что это двукрылое было чрезвычайно ценным с научной точки зрения. После нескольких часов нервотрёпки, потраченных на утомительную ручную полировку этого маленького драгоценного камешка, мы смогли, наконец, сосредоточить внимание на содержимом брюшка, которое фактически содержало частично переваренную пищу, состоящую из крови. Случайное удаление хищником яичников позволило нам исследовать среднюю кишку, которая была набита многочисленными длинными извитыми тельцами, ориентированными в самых различных положениях. Они были настолько сильно изогнуты и переплетены, что сложно было найти такое, которое не было хотя бы частично прикрыто остальными, но они вполне определённо представляли собой жгутиковых простейших (рис. 35). Внутри их тел можно было разглядеть крупное тёмное ядро и
