Мышепокалипсис — тени грядущего

Этот короткий стишок ни что иное, как отрывок из “Алисы в стране чудес”, выбранный мной для предисловия к прелюбопытному посту. Что вы знаете о братьях наших меньших? О тех, что самые мелкие? О мышах и о крысах? О хомяках свирепых, чумных полевках и саблезубых зайцах? Обычно не так уж и много. От них мы узнаем про стереотипы о бубонной чуме, каннибализме среди милых пушистиков и про модели современного социума с предельной жестокостью. На них исследуют тысячи лекарств и медицинских технологий, они живут у нас дома, рядом с домом, под домом. Они такая же часть нашего мира, как и мы - их. И чем бы наша судьба не завершилась, у нас с ними она будет общей. Добро пожаловать в пост: Мышепокалипсис.

Начнем с самых известных грызунов. Раттус раттус - крыса черная. Никакого расизма - только факты. Также известна, как корабельная, чердачная или домовая, помоечная, и “О боже, Валера, какая она здоровая!”. В общем-то это известный всем длиннохвостый грызун рода крыс из подсемейства мышиных.

Черная крыса имеет окрас от черного до светло-коричневого с более светлым мехом со стороны пузика. Это прекрасное универсальное всеядное животное сегодня известно, в-основном, как вредитель на фермах и городской житель помоек. Иногда его можно встретить в качестве домашнего питомца, да и, пожалуй, как священное животное в Индии. Там даже храм есть в их честь, весьма примечательный. Примечателен чем? Когда где-то севернее Индии распадалась Золотая Орда, пылали пожары Гуситских войн и происходило множество всякого, Мать Карни в Индии вымолила для своего случайно утонувшего в пруду сына жизнь. Но ее молитва была обращена к жуткому богу смерти - Яме. Боженька согласился. И теперь крыса в Индии - это форма реинкарнации как сына, так и матери, так и всей их семьи, и вообще всех представителей всей касты той самой мадам. Женщина - святая в индуизме, и храм посвящен в общем-то ей, но в нем живут 20 000 крыс - типа они все родня. Вернемся к хвостам.

Как давно они с нами? Первые известные останки костей черной крысы, датируемые нормандским периодом, были обнаружены в Британии. Но, вообще, черная крыса встречалась и в доисторической Европе, и в Леванте уже в послеледниковые периоды. Конкретное географическое происхождение черной крысы неясно из-за ее периодического исчезновения и повторного появления. То она есть, то её нет. Исследование ДНК и фрагментов костей указывают на то, что вид возник не в Европе, а, скорее всего, мигрировал из Юго-Восточной Азии, возможно, из Малайзии. Первичное распространение в Европе произошло после римского завоевания. А первичное видообразование - когда они, крысы, колонизировали юго-западную Индию. Оттуда вместе со специями, римляне, возможно, и привезли Раттус раттус во все остальные уголки Европы.

Современная черная крыса из Средиземноморья генетически отличается от своего предка из Юго-Восточной Азии, имея 38 вместо 42 хромосом. Одним из основных различий между видами является иммунитет черных крыс. Зверюга способна удерживать в своей крови огромное количество инфекционных агентов и при этом оставаться здоровой. Именно эта черта позволила ей стать переносчиком десятков самых разных заболеваний. По мнению ученых, эта крыса сыграла основную роль в распространении бактерий, таких как Yersinia pestis, которая ответственна за Чуму Юстиниана и Черную смерть.

Исследование, опубликованное в 2015 году, показывает, что и другие азиатские грызуны служили чумными резервуарами, из которых инфекции распространялись на запад до Европы через торговые пути, как по суше, так и по морю. Хотя черная крыса была определенно переносчиком чумы в европейские порты, распространение чумы за пределы районов, колонизированных крысами, предполагает, что чума также распространялась и после её достижения Европы. И здесь кроется десяток неразрешимых эпидемиологических вопросов. Чума то появлялась, то исчезала. То на континенте, то вдоль побережья, вспыхивала то тут, то там без видимых связей с перемещениями людей, иногда засыпая на столетия. В чем же дело?

Одна из гипотез об эпидемиологии чумы - появлении, распространении и особенно исчезновении ее на территории Европы - заключается в том, что блохоносный резервуар болезни менялся вместе с ней от эпохи к эпохе. И здесь, за апокалипсисом рода людского, за концом света, который, по мнению современников, приходил каждый раз вместе с Черной Смертью, стоит совсем другая катастрофа - “первая мировая война” крыс.

Дело было так. Из Азии произошла не только Черная крыса, но и Норвежская, да не смутит вас её северное название. И азиатский Норвежец (R. norvegicus) и Черная крыса (R. rattus) долгие тысячелетия были соседями. Норвежские крысы жили и развивались на равнинах Азии, на территориях, что являются теперь северным Китаем и Монголией, где все ещё можно найти диких крыс в норах. Черные крысы жили дальше на юг в индо-малайском регионе (Krinke 2000, Walker 1964).

Черная крыса (Rattus rattus) заселилась из Азии в Европу в результате торговли, лавинообразно увеличилась в числе, распространилась по всей доступной территории и буквально стала королем всех подвалов, амбаров, церквей и злачных мест. Но затем, внезапно, она полностью исчезает, сменяясь более крупной коричневой крысой (Rattus norvegicus), завезенной тем же путем и тем же способом. Черная весит до 300 грамм и составляет в длину 22 см, серая норвежская - до 400 грамм и 25 см. Серые парни от черных практически не отличимы в плане повадок. И те и те могут собираться в толпы и стада, и те и другие всеядны, быстры, ночны и опасны. Но только серые не могли переносить букет заболеваний, характерный для черного собрата, и при этом напрочь лишены пространственного консерватизма, то есть с легкостью меняют территорию. А вот черных не зря называют корабельными - они больше любят стабильность и могут жить на одном корабле всю жизнь. А когда тот затонет, с не меньшей, чем у капитана, грустью будут смотреть на исчезающий под водой остов.

Такие штрихи вносят практически неразбираемый хаос в историографию чумы, так как вместе с этим приходится учитывать динамические сложности экологии крыс, стадный иммунитет в каждом конкретном хвостатом стаде, взаимодействие с человеческой экологией, вторичные пути передачи между людьми и блохами или передачу без них, человеческий стадный иммунитет - изменения в каждом из этих параметров могут объяснить новую эпидемию, распространение и повторные вспышки чумы, которые продолжались веками, то нахлынывая приливами, то исчезая.

Черные крысы прибыли в Европу раньше норвежских. Сначала считалось, что черная крыса приехала во время крестовых походов, но затем стали находить скелетики R. rattus в Средиземноморье и Европе, датируемые античностью, и мнение пришлось пересматривать. Кости R. rattus, обнаруженные на Корсике, датируются где-то между 4м и 2м веками до н.э. (Armitage et al. 1984), а в Йорке, Великобритания - 5м веком н.э. (Rakham 1979).

Норвежские крысы прибыли в Европу через несколько веков после черных крыс, хотя точная дата их прибытия неизвестна. Кости норвежской крысы были обнаружены в средневековом поселении Кляйн-Фреден близ Зальцгиттера в Северной Германии, примерная датировка где-то с 9 по 13 века н.э. (König, 2007), и в замке Бодентайх в округе Ильцен, Нижняя Саксония, датируемая в средневековый и пост-средневековый период. Примерно к этому времени черные начинают исчезать. С каким успехом шли эти крысиные войны мы достоверно, без крысиных летописей и хроник, уже никогда не установим. Но черная крыса не сдалась и до сих пор соперничает с европейским собратом. Мы лишь иногда можем видеть интересные факты и явления, наподобие массовых крысиных миграций.

Швейцарский натуралист, Конрад Геснер, нарисовал иллюстрацию крысы, которая считается норвежской крысой, в своей книге 1553 Historiae animalium (сообщается в Grzmek 1968 и Krinke 2000). Есть записи об огромной миграции норвежских крыс, отчаянно пересекающих Волгу вплавь на территории современной Астрахани в 1727 году - наблюдал натуралист Паллас (1831). Но, вероятно, это была не первая их миграция. Нам известно множество докладов из 18го века, которые описывают вытеснение черных крыс более агрессивными и крупными норвежскими крысами по всей Европе (Grzimek 1968, Krinke 2000).

Но и Ратус ратус наносил ответные удары. Корабельные жители первыми достигают в 16 веке Нового света. Серые не отстают. Норвежские крысы достигли Северной Америки около 1755 года на кораблях новых поселенцев (Grzimek 1968) и были зарегистрированы на восточном побережье Соединенных Штатов как многочисленный и опасный вредитель уже в 1775 году (Lantz 1909, сообщается в Jackson 1982 и Krinke 2000). Как и в Европе, норвежские крысы на новом континенте постепенно начинают вытеснять черных крыс (Krinke 2000). И, как и в Европе, болезни и эпидемии приходят и уходят.

Сегодня норвежские крысы почти полностью заменили черных крыс в Европе и Америке, черные крысы сейчас редки или отсутствуют на большей части своего прежнего ареала. Но вид выжил, уцелев в тропических зонах, где черные крысы имеют преимущество и встречаются там чаще, чем норвежские (Nowak 1991).

Но, собственно, чума, или, говоря конкретно, болезнь, вызванная Yersinia pestis, а не какие-то подозрительные её конкуренты и гипотетические аналоги - именно та бактерия, что вызвала эпидемию Черной смерти 1347–1353 годов, та, которая почти полностью уничтожила человеческое население в Европе - это, прежде всего, зоонозная болезнь диких грызунов. То есть, для неё грызуны - это, прежде всего, нормальный резервуар, где бактерия живет многие миллионы поколений бок о бок с носителем и не мешает ему. Примерно как и мы с крысами. То, что бактерии мешают нам, это уже проблемы комменсализма второго и третьего порядка. В изначальной гармонии, как и многие паразиты, бактерии в крысиных тушках просто живут. У нас их тоже полно и у нас они тоже свои. И никто не говорил, что другие виды от этого не могут пострадать.

Касательно бубонной чумы, всегда строились предположения, что после прибытия Черной смерти из Азии в Европу бактерия смогла прижиться то ли где-то в европейской дикой природе, то ли среди городских грызунов. Она не просто была завезена с крысами, блохами и людьми. Она осталась в одном из участников этого круговорота. Из этих резервуаров болезнь вполне могла вызывать вспышки среди людей снова и снова. Таких примеров достаточно много. Знаменитая Уханьская летучая мышь вовсе не единственный вид, место или случай.

Динамика чумы у грызунов дикой природы и ее распространение хорошо изучены в некоторых очагах и в Центральной Азии. Чума есть и рядом с нами. Например, один из очагов есть в Казахстане. Да ну нет, SV, это замануха какая-то! Ну не замануха, а заманчик (да это официальное название), или большая песчанка - Rhombomys opimus - и она правда природный резервуар чумы в Казахстане. На её численность сильно влияют теплые источники и уровень осадков за лето. Все это коррелирует с плотностью популяции самих песчанок и блох на них. Когда климатические условия равномерно влияют на большие географические области, они синхронизируют изменения численности песчанок в региональном масштабе такой эффект называется теорема Морана(время корреляции двух отдельных популяций одного вида равна корреляции между экологическими вариабельности, где они живут).

Так вот, если по теореме Морана однажды в Казахстане наступит карачун и райские условия для заманчиков закончатся, там будет локальная вспышка чумы. По мере того, как популяции песчанок сокращаются в ответ на климатические изменения, плотность блох на одну песчанко-попу резко возрастает, что способствует распространению чумы среди популяции грызунов, и заставляет блох искать альтернативных хозяев, включая людей и их домашних животных.

И чума далеко не первый, и уж точно не последний комменсал этих чудесных животных.

Не так давно, 23 марта 2020 года в Китае умер мужчина. Врачи предположили, что смерть вызвана коронавирусом, приняли меры, но тестирование пассажира автобуса, его родственников, попутчиков и ближайшего окружения не выявило COVID-19. Зато тест на вирус Хантаан оказался положительным.

Основным переносчиком этого вируса является обычная полевая мышь, а не какие-то страшные и ужасные черные крысы. И этот вирус распространен на территории России, а также в КНДР, Китае, Японии, Южной Корее, да и много где ещё. Передача вируса в естественной среде происходит с мочой, слюной, а также легочным секретом грызунов. Заражение людей происходит через вдыхание мелких частиц вместе с пылью, а также при употреблении загрязненной мочой грызунов воды. При этом сами грызуны, являясь носителями вируса, не подвержены его влиянию и никаким образом дискомфорта от его наличия не испытывают. Вирус Хантаан поднимает достаточно любопытную проблему - глобально речь идет о роде Orthohantavirus, куда входят вирусы старого и нового света, переносимые грызунами. Их также можно разделить по симптомам - это или геморрагическая лихорадка с почечным синдромом, или Хантавирусный кардиопульмональный синдром. Странноватые названия вроде Добрава-Белград/Пуумала/Хабаровск - названия для ортохантавируса, и они больше отражают местность, где обитают те или иные полевки и хомячки, чем суть проблемы.

К примеру, Sin Nombre Hantavirus (дословно - безымянный) был впервые обнаружен в 1993 году на юго-западе Соединенных Штатов (Аризона, Колорадо, Нью-Мексико и Юта). Этот вирус переносится оленьими хомячками, хлопковыми и рисовыми крысами. Смертность от него приближается к вполне чумным 60%. Быстро прогрессируя от головной боли, головокружения, озноба, боли в животе, тошноты и вроты до хантавирусного легочного синдрома (HPS) - тяжелого респираторного заболевания, которое и приводит к летальному исходу.

Не существует лечения или вакцины против хантавирусной инфекции. Распознавание на ранней стадии и неотложная медицинская помощь в отделении интенсивной терапии, только повышают шансы на выздоровление.

Ну и что, скажете вы, нам наплевать. Поставлю мышеловки и буду мыть баночки с колой и и пивасиком перед тем, как пить (часто на складах тоже есть мыши и крысы, которые испражняются, ползая по стеллажам с продукцией). Но как и с более известными родственниками этого вируса, проблема кроется не в “сегодня”, а в “завтра”. Хантавирусы являются робовирусами, то есть их распространение происходит через грызунов - они в них живут, и им вместе хорошо. Но такие тесные связи со своими носителями, когда они становятся естественными резервуарами, заставляют хантавирусы быть восприимчивыми к любым изменениям. Приспосабливаться под нового носителя, меняя структуру РНК, образуя новые виды.

Не важно, идет ли речь о пугающей многих, но не всех, черной крысе, о брутальнейшем кузнечковом хомячке, способном оторвать бошку скорпиону и искупаться в крови сородича - это видовое разнообразие прекрасно и удивительно, и у многих из них есть супер способности. К примеру, вот вам немного алгебры. Оленьи хомячки, например, могут вас засвармить (Swarm - рой), вас или любое млекопитающее, им только нужно чуть-чуть времени. Только представьте: самка рожает 14 выводков в год по 5 детенышей в среднем. То есть, например, вы обидели 2 хомяков и они ушли, затаив зло. Скоро их стало 7. Допустим, выводок получается 50% на 50% м-ж. Что будет через год, прикинуть не сложно - делим на 2 и умножаем на 5, и так 14 раз. Через год из двух хомяков вы получите 1 043 081 пушистика. Что достаточно точно похоже на число жителей Воронежа. И вот, вы, значит, наступили на хвост одной дикой мышке, а через год мышиный Воронеж объявляет вам войну.

Как думаете далеко ли от Воронежа до Готэма? С точки зрения истории грызунов в науке - не так уж и далеко. Суперспособности мышей и крыс по размножению, всеядность и неприхотливость помещали их на стол для медицинских экспериментов чаще, чем любых других животных, но эксперименты проводились не только физиологические, но и в области поведения, психологии и социологии.

Самые известные из таких экспериментов - авторства Роберта Кэлхуна. В 1947—1949 годах Роберт от имени Университета Джонса Хопкинса, который сейчас ведет скрупулезный подсчет жертв пандемии, наблюдал за серыми крысами. Норвежцам выделили ангар, площадью почти 1000 кв.м., и стали кормить без ограничений, убрав хищников и болезни. На этом пространстве крысы теоретически могли бы расплодиться до нескольких тысяч, но в реальности популяция стабилизировалась на количестве в 150 особей. Крысы разбились примерно на 12 стай, примерно по дюжине особей в каждой, определили территорию и далее существовали в ее рамках. Выводом было обозначено, что, вероятно, это предел числа группы до естественного распада социума.

В дальнейших опытах, численность стаи помогали поддерживать извне. Крысам определи меньшую площадь, поместив в 4 боковых отсека по 12 особей, и установив общее правило - не более 80 особей на эксперимент. Через какое-то время тупиковые отсеки были захвачены самцами-лидерами, содержащими при себе гарем только из самок, а все остальные выгонялись в центральный отсек, где порядка 60 крыс жили в натуральном аду, агрессии, однополых связях, или отсутствии желания спариваться, и каннибализме.

Но самый знаменитый эксперимент Кэлхуна был поставлен на мышах. Его величайшее творение — «Вселенная 25».

В июле 1968 года в гигантскую клетку в лаборатории Национального института психического здоровья были помещены 4 пары мышей. Загон состоял из 256 гнёзд, каждое из которых было рассчитано на 15 мышей, также был оборудован раздатчиками воды и корма. Математически в этой утопии хватило бы места почти на 4000 мышей, а еды выдавалось на 10 000. На практике, фатальной численностью оказалось число в 2200 особей. Кэлхун в итоге, описывая эксперимент, разделил его на 4 фазы. А - первые поселенцы. Б - первые детеныше и удвоение популяции каждые 55 дней. С - замедление роста, появление социальной иерархии. В центре загона, наполненного 600 особями, сформировалась каста изгнанников. Мыши, не нашедшие социальных ролей, не сумевшие устроится и изгнанные другими, со следами укусов, крови и шрамами. Изгнанники также обретали черты пассивности или чрезмерной агрессии. Из-за нападений, беременные самки и самки с детенышами начали защищать территорию и нападать на нарушителей. Уровень агрессии в целом вырос, выросла смертность, рождаемость стала быстро падать. Фаза Д - смерть - ознаменовалась появлением другой касты - “красавцев”, как их назвал Кэлхун. Не получая повреждений, не изгоняясь и не подвергаясь агрессии, мыши становились пассивны, переставали размножаться и вымирали. Описывая увиденное, Роберт цитировал Библию, говоря, что увидел распад общества, в котором “первая смерть” - смерть духа наступала ещё при жизни…
Работы Калхуна вошли в поп-культуру и науку - от научных статей и книг, до комиксов про загнивающий и перенаселенный Готэм, с его Черным рыцарем и неудобным смехом Джокера. Но что ждёт нас, читатель? Судьба, дарованная летучей мышью, или удел запертых хомячков?

Ваш изолированный SV.

Список литературы:

http://www.caithness.org/caithnessfieldclub/bulletins/1984/october/black_rats_home_in_britain.htm
http://mitpress.mit.edu/catalog/item/default.asp?tid=10323&ttype=6
http://www.ratbehavior.org/history.htm
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4364181/#r4
https://ru.qwe.wiki/wiki/Moran's_theorem
https://www.pestworld.org/news-hub/pest-health-hub/health-hazards-posed-by-rodents/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211618/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/evo.12871
https://www.nationalgeographic.com/animals/2008/01/south-america-large-rodent-discovery-animals/
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/how-mouse-utopias-1960s-led-grim-predictions-humans-180954423/