Глава 9

Сборка Шалтая-Болтая и пчелы – секс-роботы

Когда мы с женой учились в Коннектикутском университете, наша жизнь была довольно скромной. Все свободные семейные деньги тратились на перелеты в Никарагуа и Боливию, где каждый из нас вел свой исследовательский проект. Поэтому, когда у нас сломался пылесос, я взялся за починку сам. На первый взгляд так выходило дешевле. Разобрать пылесос мне удалось без труда, и я даже нашел поломку. Но в попытках отсоединить сломанную деталь я повредил еще один узел. К счастью, в городке Уиллимантик, где мы жили, была мастерская, где ремонтировали пылесосы и продавали запчасти для них. Я купил все нужное и вернулся домой, но даже с полным набором деталей мне не удалось собрать пылесос заново. После одной неудачной попытки он даже начал было всасывать воздух, но издавал при этом звуки мусороуборочной машины. Я расписался в своем фиаско и отнес пылесос в мастерскую в разобранном виде, сложив его в ведро. Хозяин заглянул в ведро и без церемоний изрек: «Тот, кто пытался это собрать, – полный идиот». Пытаясь сохранить лицо, я свалил все на соседа, на что хозяин мастерской ответил: «Скажите соседу, что сломать гораздо проще, чем собрать заново». Он мог бы добавить: «Особенно если вы ничего в этом не смыслите». В итоге я купил новый пылесос.

Действительно, сломать проще, чем собрать заново или выстроить с чистого листа: сказанное верно как для пылесосов, так и для экосистем. Это очень простая мысль, которая вряд ли тянет на правило и уж тем более на закон. Она не так строга, как закон соотношения площади и численности видов, и не столь очевидна, как закон Эрвина. Не обладает она и универсальностью закона зависимости. И тем не менее ее последствия огромны. Чтобы разобраться в этом, давайте обратимся к воде из-под крана.

На протяжении первых 300 млн лет первые позвоночные, выбравшиеся на берег, пили воду из рек, прудов, озер и родников. Бóльшую часть года вода не представляла опасности. Но бывали и нетипичные исключения. Например, ниже по течению от бобровых плотин в воде часто встречается паразит лямблия. Бобры невольно заносят лямблию в воду – она часто на них паразитирует. Иначе говоря, эти животные сами загрязняют водные системы, которыми управляют{142}. Но если не пить воду неподалеку от бобровых поселений, то в целом шанс подцепить в речной воде этого паразита или какую-то другую заразу невелик. Позже – в глобальных масштабах всего лишь мгновение назад, – когда люди большими сообществами стали селиться в Месопотамии и других местах, они тоже начали загрязнять собственные водные системы своими фекалиями и фекалиями одомашненных животных: овец, коров и коз.

В тех древних поселениях люди сами «ломали» водные системы, от которых издавна зависели. До культурного переворота, повлекшего за собой возникновение крупных центров вроде городов Месопотамии, паразиты вычищались из воды за счет конкуренции с другими водными организмами и благодаря присутствию в ней более крупных хищников. Большинство паразитов смывало вниз по течению, где они рассеивались, погибали от солнца, проигрывали в конкурентной борьбе или оказывались съеденными. Подобные процессы происходили в озерах и реках, а также под землей, поскольку вода просачивалась сквозь почву в глубокие водоносные слои (именно к этим слоям издавна прокапывали колодцы). Но постепенно, по мере роста человеческих популяций, в необходимой им воде заводилось больше паразитов, чем могла «переварить» природа. Вода становилась грязной, и с каждым глотком люди получали порцию заразы. Природная водная система приходила в негодность.

На первых порах человеческие сообщества реагировали на такие поломки двумя способами. Некоторые задолго до обнаружения микробов начинали догадываться, что фекалии и болезни связаны между собой, – и загрязнение нечистотами пытались предотвращать. Например, кое-где прокладывались трубопроводы, доставляющие в города воду из отдаленных мест. Но появлялись и более изощренные методы избавления от фекалий: скажем, в Древней Месопотамии имелось некоторое количество общественных туалетов. Местные жители, однако, считали, что в этих уборных обитают демоны: подобное суеверие, вероятно, предвосхищало научное знание о демонах-микробах, фекально-оральных паразитах. (Возможно, именно поэтому некоторые люди, согласно сохранившимся свидетельствам, предпочитали испражняться на открытом воздухе{143}.) Однако, рассуждая в более широкой перспективе, приходится признать, что действенные методы сдерживания фекально-оральных паразитов оставались скорее исключением. Люди страдали, толком не понимая отчего, – в той или иной мере это продолжалось в разных регионах и культурах на протяжении тысяч лет, примерно с 4000 года до н. э. и до конца XIX века, когда удалось установить связь между грязной водой и заболеваниями. (Это произошло в Лондоне в разгар вспышки болезни, которой, как нам теперь известно, была холера.) Но даже тогда сделанное открытие вызывало сомнения, а фекально-оральные паразиты между тем и по сей день остаются напастью для значительной части жителей нашей планеты. Живой организм, ответственный за это загрязнение, Vibrio cholerae, был описан, поименован и изучен лишь спустя десятилетия.

Когда стало ясно, что загрязнение фекалиями способно вызывать болезни, начали внедряться разнообразные способы, позволяющие отделить городские потоки нечистот от городской питьевой воды. Например, сточные воды Лондона перенаправляли подальше от той воды, которую лондонцы пили. И если когда-нибудь вас обуяет непомерная гордость, обусловленная необычайной мудростью человечества, вспомните об этой истории – о том, что экскременты в питьевой воде могут вызывать болезни, люди догадались лишь спустя 9000 лет после возведения первых городов.

В некоторых регионах вокруг городов были сохранены природные экосистемы, позволявшие и дальше контролировать паразитов в воде за счет природных же – лесных, озерных, подземных – экологических процессов. Сообщества сохраняли природные экосистемы в водосборных бассейнах – это участки на суше, по которым вода течет к конечной точке своего пути. В естественных водосборных бассейнах она бежит по листьям, стволам, земле, камням, собираясь в реках и озерах и подземных водоносных слоях. Кое-где в ходе стихийного развития городов водосборные бассейны консервировались людьми как бы наугад или между делом. В иных местах бассейны удавалось сберечь благодаря тому, что города располагались на достаточно большом расстоянии от тех точек, откуда вода поступала по трубам. По сути, чем дальше оказывались места извлечения питьевой воды, тем безопаснее она была. Наконец, в некоторых регионах успеха достигли благодаря значительным инвестициям в защиту лесов, окружавших городские пространства. Именно так обстояло дело в Нью-Йорке{144}. В каждом из этих вариантов сдерживания паразитов люди, зачастую не подозревая об этом, продолжали опираться на помощь дикой природы.

В редких особо «везучих» регионах природа до сих пор остается относительно нетронутой, поэтому может выручать человека, сохраняя питьевую воду свободной или почти очищенной от паразитов. Однако намного чаще встречаются ситуации, в которых водные системы, жизненно важные для городов, сохранились не полностью. Или же загрязнение и нарушение природных систем оказываются столь масштабными, что с ними не могут справиться даже бережно сохраняемые леса, реки и озера. «Великое ускорение», сопровождавшееся ростом человеческой популяции и стремительной урбанизацией, нанесло урон множеству рек, прудов и водоносных горизонтов, лишив их способности бороться с паразитами. В результате люди, отвечающие за городское водоснабжение, в разных местах и независимо друг от друга решили, что питьевую воду без паразитов можно обеспечить лишь одним способом – подвергая ее специальной обработке.

Водоочистные сооружения начали разрабатывать в первой половине 1900-х годов; в них применялись разнообразные технологии, которые имитировали процессы, идущие в природных водоемах. Имитация, однако, по большей части оказывалась довольно грубой. Медленное просачивание воды сквозь песок и камни заменили прогонкой ее через фильтры, а на смену водным хищникам, истребляющим паразитов, пришли биоциды вроде хлора. К тому моменту, когда вода приходила в дома, паразиты погибали, а почти весь хлор испарялся. Этот метод спас миллионы жизней, а для значительной части мира он и сейчас остается единственным доступным путем обеззараживания питьевой воды. Многие из нынешних систем водоснабжения, особенно городских, загрязнены до такой степени, что пить необработанную воду из-под крана нельзя. Понятно, что в таких условиях у нас не остается иного выбора, кроме как очищать воду, пытаясь снова сделать ее безопасной.

Мой коллега Ной Фирер недавно возглавил проект, в котором участвовала большая команда ученых, в том числе и я: мы сравнивали насыщение микробами воды, извлекаемой из естественных и нетронутых водоносных зон (например, из домашних скважин) и из водоочистных сооружений. Основное наше внимание было сосредоточено на группе живых организмов, называющихся нетуберкулезными микобактериями. Как видно из названия, эти бактерии – родня тем, что вызывают туберкулез. Они также родственны бактериям, вызывающим проказу. Нетуберкулезные микобактерии не так опасны, как их родичи, однако считать их абсолютно безобидными нельзя. Они вызывают все больше легочных заболеваний и даже смертей в Соединенных Штатах и некоторых других странах. Наша исследовательская группа хотела разобраться, какая связь существует между этими бактериями и водой, полученной из скважин или прошедшей очистку.

Так как мы изучали микробы в водопроводной воде, то в первую очередь исследовали места, где эти микробы традиционно скапливаются, – лейки душа. Исследуя жизнь на этих нехитрых устройствах, мы обнаружили, что микобактерии, которые довольно редко встречаются в природных источниках и озерах – причем даже в тех, куда попадают человеческие отходы, – гораздо чаще попадаются в воде, прошедшей водоочистные сооружения, особенно в такой, где содержится остаточный хлор (или хлорамин). Хлор предназначен для того, чтобы в воде, доставляемой из водоочистного предприятия к водопроводному крану, не заводились паразиты. Но чем больше в воде хлора, тем больше в ней микобактерий. И позвольте мне еще раз повторить для большей ясности: паразиты чаще встречались в той воде, которую предварительно обработали, чтобы от них избавиться{145}.

Хлорируя воду или добавляя в нее другие биоциды, мы создаем среду, ядовитую для многих микробов – в том числе фекально-оральных паразитов. Этот метод спас миллионы человеческих жизней. Однако то же самое вмешательство способствовало выживанию другого паразита, а именно нетуберкулезной микобактерии: она весьма устойчива к хлору{146}. Иначе говоря, в процессе хлорирования воды создаются условия, благоприятные для нетуберкулезной микобактерии{147}. Человеческий род разобрал на части природную экосистему, а потом собрал ее заново – более ловко, чем я смонтировал свой пылесос, но все же не совсем точно. Теперь ученые трудятся над разработкой еще более хитрых приспособлений для очистки воды, которые будут избавлять водные системы и от нетуберкулезных микобактерий. Тем временем города, раньше прилагавшие усилия к сбережению лесов и защите водных систем, а ныне гораздо меньше остальных нуждающиеся в фильтрации и хлорировании воды, оказались в выигрышном положении: в воде, которая льется в них из-под крана, а также на их душевых лейках нетуберкулезных микобактерий почти нет. Другими словами, у них одной проблемой меньше.

На протяжении сотен миллионов лет животные могли полагаться на природу в том, что касалось уменьшения численности паразитов в источниках воды. Но люди производили столько загрязняющих веществ и распространяли их так широко, что природных очистных мощностей стало не хватать. Поэтому мы изобрели водоочистные сооружения, которым предстояло занять место природных экосистем. Так на свет появилась конструкция, которая в целом работает, но, невзирая на колоссальные инвестиции, не в состоянии полноценно заменить природный аналог. В процессе пересборки что-то потерялось. Отчасти проблема порождена изменением масштаба: «великое ускорение» повлекло за собой и рост всемирного производства экскрементов. Но одновременно это и проблема нашего понимания. Мы пока не до конца разобрались, как именно лесные экосистемы выполняют свои задачи, в частности те, которые предполагают ограничение популяций паразитов. Не до конца ясны для нас и обстоятельства, при которых эти задачи решаются или, напротив, не решаются. В результате, пытаясь разработать и воссоздать упрощенные версии этих экосистем, мы неизбежно совершаем ошибки.

Важно подчеркнуть: я вовсе не утверждаю, что спасать природу всегда дешевле, чем воссоздавать. Этот экономический вопрос рассматривается в многочисленных работах, где оценивают среди прочего следующие параметры: 1) насколько дорого обходится консервация водосборного бассейна; 2) какова чистая стоимость услуг, предоставляемых водосборным бассейном; 3) каковы долгосрочные и негативные «сопутствующие эффекты», связанные с переходом на водоочистные сооружения, вместо того чтобы сохранять водосборный бассейн. За формулировкой «сопутствующие эффекты» скрываются издержки, которые в капиталистической экономике часто упускают при расчетах: например, загрязнение среды и углеродные выбросы. В некоторых случаях – причем их немало – услуги, предоставляемые природными экосистемами, оказываются намного дешевле, чем их заменители. Есть и противоположные случаи. Впрочем, речь сейчас не о них.

Речь о том, что даже в тех ситуациях, когда самое экономичное (по любым меркам) решение предполагает заменить работающую природную экосистему на комплекс технологических приспособлений, это, как правило, оборачивается созданием лишь копий природных экосистем, в которых не хватает деталей и которые действуют подобно природным системам, но все-таки не способны воспроизвести их в точности.

Говоря о современном водоснабжении, приходится соглашаться с тем, что многим городам просто не остается ничего другого, как фильтровать и хлорировать воду. Однако, оглянувшись вокруг, можно обнаружить и множество экспериментов по воссозданию экосистем: по крайней мере, там, где есть возможности для этого. Хорошим примером служит история опыления посевов в Северной Америке (и не только в ней). На Северо-Американском континенте встречается около 4000 видов местных диких пчел. На протяжении миллионов лет эти пчелы опыляли десятки тысяч видов растений. Затем произошла череда злополучных событий – во всяком случае, таковыми они были с точки зрения местных пчел и местных растений, а также сельскохозяйственного будущего. Напасти были вызваны провальными попытками перестроить фермы и сады таким образом, чтобы они приносили еще больше урожая на единицу площади.