Його тема: Сильно розвинений і вишукано спраглий

Ванна, повна п’явок, сиділа на столі в кабінеті Марка Сіддала в Американському музеї природничої історії. П’явки, кожна дюймовою довжиною, покриті оранжевим горошком, ліниво плавали водою.

розвинена

Особливо одна п’явка привернула увагу доктора Сіддалла. Він раптом почав хвилясто вгору-вниз у витончених вигинах, штовхаючи воду вздовж тіла, щоб воно могло втягувати більше кисню в шкіру.

"Це прекрасно. Подивіться на це", - сказав доктор Сіддалл. "Це дуже складна поведінка. Єдиними іншими тваринами, які плавають у вертикальному хвилеподібному візерунку, є кити та тюлені".

Для доктора Сіддалла п’явки є предметом гордості, одержимості та захоплення. Його стіни вкриті плакатами з п’явками та фотографіями. Йому належить гігантська антикварна модель п’явки з пап’є-маше з кришкою, яка відкривається для виявлення філігранних судин та нервів. Його лабораторія наповнена банками, наповненими п'явками, які він зібрав з деяких найнебезпечніших місць у світі.

Він вважає, що ризики того варті, тому що тепер він може реконструювати еволюційну історію п'явок - як звичайний черв'як сотні мільйонів років тому породив складних кровососів, що поширилися по всій планеті.

Це не було випадком кохання з першого погляду. Будучи хлопчиком, який виріс у Канаді, доктору Сіддалу було огидно від п'явок, які напали на нього, коли він ходив купатися в лісових ставках. Їх біологія почала заінтригувати його як студента університету Торонто, де він зацікавився тим, як п’явки розповсюджують паразитів серед жаб та риб.

"Це було важко для сімейних розмов", - сказав він. "Не можна було точно говорити про це за вечерею на День Подяки".

Ніхто не знав, чи можуть паразити, яких переносять п’явки, переходити від видів до видів, або їхній вибір був обмеженим. Знаючи, що потрібно знати, як п’явки пов’язані між собою, доктор Сіддалл виявив відкрите питання.

Наприкінці 90-х вчені розробляли методи, які могли б пролити світло на еволюцію п'явок, таких як секвенування ДНК тварин, та комп'ютерні програми, які могли використовувати послідовності для реконструкції еволюційних дерев.

На той час, коли доктор Сіддалл приєднався до музею в 1999 році, еволюція п'явок стала його головною одержимістю.

Був лише один улов. Щоб скласти схему всього дерева, доктору Сіддалу довелося отримувати види з усіх його основних гілок. Для цього була потрібна серія експедицій до таких місць, як Південна Африка, Мадагаскар, Французька Гаяна, Болівія, Чилі та Аргентина.

Для збору п’явок доктор Сіддалл та його колеги знімають взуття, скручують штани і вбираються у воду, навіть якщо його ганчірка до пояса повна електричної риби.

"Не можна встановлювати пастки для п'явок", - сказав доктор Сіддалл. "Ми завжди наживка. Ви можете перевертати каміння. Ви можете перевертати гілки. Але в кінцевому рахунку цікаві речі прийдуть до вас".

Перетворитися на приманку приносить свої плоди. Дослідження доктора Сіддала показали, що предками п’явок були, ймовірно, прісноводні черви, які нешкідливо харчувалися поверхнею риби або ракоподібних, як це роблять найближчі родичі п’явок. Ці хробаки не тільки мають найбільш схожу на п’явку ДНК серед будь-яких тварин, але вони також вирощують ту саму присоску на основі хвоста, яку п’явки використовують для повзання.

Еволюційне дерево п’явок припускає, що найдавніші наземні хребетні, можливо, були першими господарями п’явок. Доктор Сіддалл визначив кілька основних нововведень, які розвивалися на початку п’явки, ставши живильниками крові. Вони придбали хоботок, який могли втиснути до своїх господарів, щоб пити кров. Пізніше у деяких п'явок з'явився набір із трьох щелеп, щоб потріскати шкіру.

П’явки також потребували хімічних речовин, які могли б підтримувати кров їх господаря рідкою, щоб вона не згорталася в їх тілах.

Для цієї роботи п’явки виділили багато різних молекул, які перешкоджають різним стадіям згортання, поряд з іншими молекулами, що запобігають запаленню. Фармацевтичні компанії виділили деякі з цих молекул і продають їх як антикоагулянти.

Кров є хорошим джерелом енергії, але вона не сприяє збалансованому харчуванню. Комарі та інші годівниці крові створили симбіоз з бактеріями, які можуть виробляти вітаміни та амінокислоти, необхідні для життя.

Здається, п’явки створили власні партнерські стосунки, навіть створивши в горлі спеціальні камери, де можуть жити бактерії.

Дослідити ці бактерії особливо важко, оскільки вченим потрібно знайти п’явки з великими органами, що містять бактерії, для розтину. Виявляється, одні з найбільших є у виду, який живе саме на задньому кінці бегемота. Отож доктор Сіддалл протягом останніх років їздив до Південної Африки, щоб зануритися у води, заражені крокодилами, і шукати їх.

"Очевидно, ми не боролися з бегемотами до землі", - сказав доктор Сіддалл. Натомість він сподівався залучити кількох п’явок, які впали з бегемотів. Йому не вдалося знайти жодного.

Але на його щастя, охоронець пам’ятав його, коли після нальоту на подвір’ях було застрелено бегемота. Він послав доктору Сіддалу п'явку із задніх кінцівок бегемота.

"Виявилося, що в ньому є абсолютно унікальний рід бактерій", - сказав доктор Сіддалл.

Після того, як оригінальні п’явки розвинули основне обладнання для харчування кров’ю, вони переселилися в нові місця проживання. Дослідження доктора Сіддала дозволяють припустити, що спочатку вони еволюціонували у прісній воді, а пізніше перемістилися в океан і на сушу. Наземні п’явки стали особливо вправними в засідці господарів, використовуючи їх гострі органи чуття для виявлення вуглекислого газу та тепла.

На голові у них 10 очей, які вони можуть використовувати для виявлення рухомих об’єктів. "Вони мають неймовірне бачення", - сказав доктор Сіддалл. "Ви проводите рукою по полю зору, і вони відстежуватимуть рух".

У своєму кабінеті, коли він поетично розмовляв про п’явки, один у ванні на його столі виповз. "О, боже, цей хлопець відходить", - сказав він. "Ну, це цікава історія".

Він зірвав п'явку і дав їй на хвилину присмоктатися до пальця, перш ніж повернути її у воду.

П’явки у діжці, пояснив доктор Сіддалл, належать до виду Macrobdella decora, північноамериканської лікарської п’явки. Вони є частиною лінії п’явок, які повернулись із суходолу жити у прісній воді. Але вони все одно люблять виходити з води, щоб відкласти ящики.

Після вилуплення яєць молоді п’явки повинні повзти до води.

Доктор Сіддалл в останні роки ретельно вивчав північноамериканські лікарські п’явки, з’ясовуючи, які гени найкраще справляються з виявленням відмінностей між різними популяціями п’явок. Виявляється, деякі популяції насправді можуть представляти абсолютно нові види.

"Ми вважаємо, що ми знайшли новий вид у парку штату Гарріман тут, у Нью-Йорку", - сказав він. Але найбільший сюрприз відбувся, коли доктор Сіддалл застосував нові методи до найвідомішої п'явки з усіх, європейської лікарської п’явки, Hirudo medicalis.

У Стародавньому Римі лікарі використовували цей вид для знекровлення пацієнтів для лікування таких захворювань, як головний біль та ожиріння. Традиція зберігалася протягом 2000 років. У 1860-х рр. Лондонські лікарні використовували сім мільйонів лікарських п'явок на рік.

Хоча лікарі більше не кровоточать у своїх пацієнтів, Гірудо лікарський переживає ренесанс. Хірурги, прикріпивши пальці та вуха, виявляють, що пацієнти швидше заживають за допомогою п’явок. Всмоктуючи кров і вводячи антикоагулянти, п’явки збільшують потік через знову підключені судини.

У 2004 році Управління з контролю за продуктами та ліками затвердило Hirudo medicalis як медичний пристрій, і ряд компаній роблять жвавий бізнес, імпортуючи їх з Європи до США.

Працюючи з Пітером Тронтелем в Університеті Любляни в Словенії, доктор Сіддалл почав збирати п'явки з усієї Європи та замовляв їх у постачальників. Проаналізувавши ДНК п'явки, вони отримали великий сюрприз. "Європейська лікарська п'явка - це зовсім не один вид", - сказав д-р Сіддалл. - Це принаймні три.

Доктор Сіддалл та д-р Тронтель намагаються визначити ареали трьох видів та їх відмінності. Він очікує, що його відкриття призведе до змін у F.D.A. нормативних актів.

Що ще важливіше, він сподівається, що це зверне увагу на важке становище європейських п'явок. Надмірний збір урожаю та знищення середовища існування різко скоротили їх кількість.

"Ситуація з справжньою європейською лікарською п'явкою може бути набагато гіршою, ніж ми думали", - сказав д-р Сіддалл.

Щоб зрозуміти справжній стан усіх трьох видів, доктор Сіддалл планує поїхати до Європи. Йому доведеться відправити поїздку за графіком, заповненим іншими експедиціями.

"Там є всілякі речі, такі як Dinobdella ferox, що означає страхітливу і люту п'явку", - сказав доктор Сіддалл. "Він живе в східній Бенгалії, і буквально повзе вам до носа і заседе в задню частину горла".

Доктор Сіддалл знає, що поняття збереження п’явок може вразити деяких людей дивним заняттям.

Він вказує, скільки медичних сюрпризів піднесли п'явки. Можливо, нові види дадуть нові сюрпризи. Але він також вважає, що людей повинні турбувати п'явки просто тому, що вони є п'явками.

"Чи не здається вам, що світ був би холоднішим і темнішим місцем без п'явок?" запитав він. Він підняв ванну з посмішкою. "Особливо ті, що мають помаранчевий горошок?"