Хімія і Життя - Особлива шкіра броненосця

  1. бойовий портрет
  2. прокажені

Цього разу мова піде про незвичайний тваринний Цього разу мова піде про незвичайний тваринний. На відміну від всіх попередніх героїв рубрики, будинки і в підсобних господарствах його не тримають. У Росії та сусідніх країнах істота це в принципі зустрінеш нечасто, хіба що в зоопарку. Це девятіпоясний броненосець - одне з небагатьох тварин, крім людини, що хворіють на проказу.

бойовий портрет

Броненосці відносяться до свого власного загону всередині надзагону, який носять назву «ксенартри» ( «дивно зчленовані» з грецької; таку назву їм дали через особливості будови скелета, які не зустрічаються у інших ссавців). Їх найближчі родичі - мурахоїдів і лінивців. Вони живуть тільки в Новому Світі. По всій видимості, виникли броненосці в Південній Америці близько 60 мільйонів років тому, а в Північну потрапили тільки після утворення Панамського перешийка - 2,8 мільйона років тому.

Зараз нараховують приблизно 20 видів броненосців, і вони населяють багато рослинні угруповання обох Америк, крім тундри і тайги, причому віддають перевагу місцевостям на узвишші не більше 2 км над рівнем моря, ближче до водойм. А в доісторичні часи їх різноманітність було набагато більше. Якщо зараз найбільший броненосець - розміром з вівчарку, то ще 15 тисяч років тому в обох Америках можна було зустріти гіганта-гліптодонів масою під дві тонни.

Навіть нинішні, порівняно дрібні броненосці виглядають незвично. Їх голова, спина і хвіст покриті бронею з остеодерм - невеликих пластинок окостенілої дерми (одного з шарів шкіри). Остеодерми утворюють на броненосці панцир. У деяких він не суцільний, а має кілька смуг менш твердої шкіри. За кількістю таких смуг броненосця дають видові назви: трехпоясний, шестіпоясний, девятіпоясний. Вони можуть згортатися в клубок подібно ежам, тільки зовні виявляються не голки, а панцир. Правда, до деякого віку дитинчат це не рятує від ворогів: окостеніння остеодерм відбувається протягом декількох тижнів після появи тваринного на світло.

Броненосці погано бачать. Є припущення, що у них практично немає колб, а значить, кольору вони майже не розрізняють. Зате нюх у них хороше, саме воно дозволяє їм знаходити їжу. Ну а їдять броненосці більш-менш все, що знайдуть. У їх раціон входять і комахи, і плоди рослин, і навіть дрібні хребетні начебто ящірок. Про один вимерлий вид відомо, що він промишляв хижацтвом. Однак нам боятися нічого: розмірами він значно перевершував своїх сучасних родичів і важив, за деякими оцінками, до 100 кг.

Одна з особливостей броненосця - дуже низька для теплокровного тваринного температура тіла: всього 32-35 ° С, тобто на кілька градусів нижче, ніж зазвичай у ссавців.

Цікаво і розмноження броненосців. У багатьох представників цього загону число дитинчат парне, і серед них постійно з'являються ідентичні близнюки. Справа в тому, що, не встигнувши почати дроблення, їх запліднена яйцеклітина ділиться і виходять два однакових зародка. У девятіпоясний броненосця Dasypus novemcinctus, одного з найбільш добре вивчених представників загону, найчастіше утворюється дві пари близнюків. Цю його особливість використовують в медико-генетичних дослідженнях: близнюкам-броненосця пересаджували клапті шкіри один одного, визначаючи ймовірність відторгнення чужих тканин ( «Annals of the New York Academy of Sciences», 1962; 99, 5, 399-414, doi: 10.1111 / j.1749-6632.1962.tb45323.x ). Також на прикладі цих тварин дивляться, як різниця в умовах проживання впливає на фізіологію генетично ідентичних організмів. До речі, далі ми будемо говорити тільки про цей вид броненосців, тому для стислості слово «девятіпоясний» майже всюди опустимо.

прокажені

Здавалося б, навіщо такі дивні тварини медицині? Виявляється, вони здорово допомагають при вивченні однієї з найзагадковіших і неприємних хвороб - прокази (лепри). До недавнього часу девятіпоясний броненосці, а також їх кузени Dasypus sabanicola вважалися єдиними ссавцями крім приматів, сприйнятливими до цього захворювання. В останні роки з'ясувалося, що проказа вражає і білок ( «Science», 2016 року; 354, 6313, 744-747, doi: 10.1126 / science.aah3783 ), Але це питання не встигли так ретельно дослідити, як у випадку девятіпоясний броненосця. Проказа - бактеріальне захворювання, що викликається в більшості випадків мікроорганізмом Mycobacterium leprae (один з різновидів прокази - бактерією M.lepromatosis). Вона вражає шкіру і слизові, роблячи їх щільними і знижуючи їх чутливість за рахунок руйнування периферичних нервів. Зараз проказу можна лікувати антибіотиками, але аж до середини XX століття це захворювання вважалося невиліковним. На пізніх стадіях, коли зміни будови шкіри стають добре помітними, виглядає хворий відштовхуюче. До того ж проказа виявляє себе далеко не відразу: інкубаційний період може тривати роками. Тому люди про всяк випадок намагалися триматися від інфікованих подалі, а частіше просто виганяли їх за межі поселень. Та й не можна сказати, що зараз ставлення до прокажених завжди милосердне.

Незважаючи на поширеність прокази серед людей в минулому, вивчати її до недавнього моменту було складно, навіть після виявлення збудника. M.leprae не виживають поза тканин людини ніде, крім подушечок лап лабораторних мишей. Але і там вони відчували себе не дуже добре. Однак ситуація змінилася, коли з'ясувалося, що широко поширені в південних штатах США броненосці дуже сприйнятливі до цієї бактерії. З кінця 1960-х років цих тварин використовують при вивченні схильності до прокази, а також для виявлення особливостей різних штамів (різновидів) M.leprae. Швидше за все, важливу роль в сприйнятливості броненосців до прокази грає низька температура тіла. Вона оптимальна для розвитку збудника.

Достеменно невідомо, коли і як дикі броненосці вперше заразилися проказою. Припущення, що вони були і інфіковані своїми втекли з лабораторії родичами, не витримало перевірки. Справа в тому, що експериментальне вивчення прокази на броненосцях почалося в 1968 році, вже після того, як заражені тварини були знайдені в природі. До того ж ніяких випадків втечі броненосців з лабораторій не реєстрували.


Чи можна заразитися на лепру від броненосця?

Питання, як чисто людська хвороба вразила настільки своєрідних звірів, турбує швидше вчених. Далекі від біології люди, особливо якщо вони живуть на одній території з броненосцями, частіше цікавляться, чи є ймовірність зараження проказою від тварин. Точної відповіді на це питання поки немає - занадто вже рідко в наш час зустрічається це захворювання.

Як показали в 2011 році американські вчені ( «The New England Journal of Medicine», 2011; 364, 1626-1633, doi: 10.1056 / NEJMoa1010536 ), Що мешкають на території США броненосці вражені тим же штамом M.leprae, що і місцеві жителі, хворі на проказу. У 2015-му - і того гірше: в той рік дев'яти жителям Флориди поставили діагноз «проказа», і всі вони розповіли лікарям, що контактували з броненосцями.

На перший погляд, це означає, що хвороба здатна передаватися від тварин до нас. Але якщо подумати як слід, на думку приходять зовсім інші висновки. По-перше, в США на проказу захворює не більше 250 чоловік в рік - на такій кількості пацієнтів особливо точну статистику не побудуєш. По-друге, з огляду на частку інфікованих тварин (20%) і частоту зустрічей місцевих жителів з ними (майже кожен стикався з броненосцем, і не раз), треба очікувати, що число випадків прокази серед людей в подібних місцевостях буде істотно вище 250. Нарешті, ті дев'ять чоловік, що порахували броненосців винуватцями своєї недуги, не дали точного опису контактів з тваринами. Ніхто не сказав, що він ловив або їв броненосця, а просто побачити його навряд чи достатньо для передачі інфекції. Нарешті, інкубаційний період в разі M.leprae може досягати 20 років. Тому зробити однозначний висновок про те, що броненосці заразили цих конкретних американців на проказу, не представляється можливим.

Зате напрошується інший висновок, для свідомих громадян невтішний. Спорідненість Mycobacterium leprae у інфікованих броненосців і жителів США дуже велике. Тварини вражені не яким-небудь штамом цього мікроорганізму і не кількома різними, а саме тим, який завезли в Новий Світ послідовники Колумба. Та й взагалі, за сучасними даними, проказа - захворювання старосвітського походження і до контакту з європейцями підчепити його броненосця було просто не від кого.

Як це могло статися? Ну не чхали адже підкорювачі Америки на зустрінутих дивовижних тварин! Знову ж, точно сказати неможливо, однак, імовірно, справа була в самообороні. Взагалі, броненосці - тварини мирні, але в разі чого здатні постояти за себе. У них потужні лапи з міцними кігтями (треба ж чимось розкопувати термітники і мурашники!), Які запросто можуть пошкодити шкіру людини. Ймовірно, що прибули на континент європейці намагалися ловити броненосців, а ті, захищаючись, поранили їх і таким чином контактували зі збудниками прокази. Як ми пам'ятаємо, M.leprae воліє низькі температури, а у звірів найбільш прохолодні ділянки тіла - це зазвичай якраз пальці. Відповідно, потрапляючи при бійці з людьми на лапи броненосців, ці мікроорганізми мали непоганий шанс вижити.

До речі кажучи, саме припущення, що від броненосця можна заразитися проказою, теж свідчить на користь того, що спочатку цю хворобу тваринам подарували ми. Адже немає нічого дивного в тому, що колишня «людська» бактерія здатна повторно інфікувати Homo sapiens.

Приклади негативного впливу людини на живу природу завжди засмучують. Швидше за все, це ми заразили броненосців проказою, і тепер вони страждають через нас. Однак ми можемо повернути їм борг, вивчивши механізми захворювання і розробивши способи його профілактики (благо методи лікування вже є). А броненосці допоможуть нам в цьому, розкривши вченим частину своїх таємниць.

Чи можна заразитися на лепру від броненосця?
Як це могло статися?