Почему нужно пить полный курс антибиотиков? Как эволюционировала камбала? Как бактерии приобретают устойчивость к различным воздействиям? Об этом и многом другом в рамках фестиваля науки «Кстати» в Воронеже рассказал доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук, профессор МГУ имени Ломоносова, один из самых известных специалистов по биоинформатике Михаил Гельфанд.
«Дарвин – человек замечательный»
Несмотря на то, что теории Дарвина уже столько лет, вокруг нее по-прежнему много споров. Если ученое сообщество давно ее приняло, то обыватели продолжают размышлять, почему, если человек произошел от обезьяны, сейчас мы не можем наблюдать аналогичный процесс. Противники теории Дарвина приводят множество доводов, однако на все их аргументы науке давным-давно есть что ответить. Почему же все-таки все обезьяны не превратились в человека? Когда говорят, что человек произошел от обезьяны, имеется в виду, что у человека и шимпанзе был общий предок, который не был ни человеком, ни шимпанзе. Увидев его, мы бы все же отнесли его к обезьянам.
«Во времена Дарвина это было очень сильное соображение. Дарвин мог видеть только человека и шимпанзе. Потом нашли неандертальцев, австралопитеков и так далее», – говорит Михаил Гельфанд.
Парадоксально, но наши предки гораздо лучше изучены, чем предки шимпанзе. Все дело в том, что шимпанзе жили в тропиках, кости не сохранились в условиях повышенной влажности.
«Дарвин – человек замечательный: как много можно было сообразить, имея так мало экспериментальных фактов. Современная эволюционная биология далеко ушла от первых идей, но не опровергла их. Пытаться сводить обсуждение эволюции к тому, прав Дарвин или нет, – это полемическая уловка, с которой нужно уметь бороться», – отмечает Михаил Гельфанд.
Сейчас ученые большое внимание уделяют молекулярной филогенетике и Evo Devo. Филогенетика позволяет определять родство между организмами на уровне генов. Например, установлено, что киты – ближайшие родственники бегемотов. Evo Devo – эволюционная биология развития – отрасль науки, устанавливающая связи между процессами развития различных организмов.
Сегодня существует масса доказательств теории эволюции. Часто приводимая как доказательство приспособленность видов, кстати, на самом деле таковым не является. Разные виды, которые приспосабливаются к одним условиям, будут иметь сходства в силу схожести условий.
Хорошим доводом в пользу эволюции может служить сходство структуры при различной функции. Например, это крыло летучей мыши и человеческая кисть.
Еще один довод – неоптимальность. «Неоптимальный дизайн» имеет камбала, и ученые долго спорили, какими были промежуточные стадии эволюции от обычной рыбы до камбалы. В итоге палеонтологи нашли кости, которые подтверждают существование промежуточных стадий. В ходе эволюции у камбалы шло смещение глаза. Объяснение этому дает гипотеза, предполагающая, что камбала могла приподниматься над поверхностью и смотреть вдоль дна.
Больное горло и мутации штаммов
На эволюцию могут влиять различные факторы. Она может ускоряться, замедляться или практически полностью останавливаться. Например, мечехвосты сохранились, практически не изменившись.
Большое внимание ученые уделяют изучению бактерий, тому, как они могут мутировать при различных воздействиях. Это направление науки имеет непосредственное отношение к повседневной жизни. Когда речь идет о бактериях, то и об антибиотиках. В конце 30-х годов появился пенициллин, а в 50-х у бактерий сформировалась лекарственная устойчивость. По словам Михаила Гельфанда, антибиотики существовали задолго до человека. Они были «на вооружении» все тех же бактерий, которым приходилось бороться за выживание. При этом если ты делаешь антибиотик, важно не отравить самого себя, так что у бактерий вырабатывались механизмы устойчивости к антибиотикам.
С середины 80-х годов не появляются новые классы антибиотиков. Все дело в том, что устойчивость к лекарству возникает так быстро, что существенно сокращается «срок жизни препарата», из-за чего фармацевтические компании не могут получить прибыль.
На сегодняшний день существуют бактерии, которые устойчивы ко всем видам антибиотиков. Например, это мульти-резистентный туберкулез.
Михаил Гельфанд также рассказал, как недолеченное горло может вызывать мутации бактерий, которые в итоге могут становиться устойчивыми к лекарствам. Попив несколько дней таблетки до исчезновения симптомов болезни, многие решают, что можно бросить прием лекарств. При этом какие-то бактерии под воздействием небольшой дозы лекарства мутировали и остались в горле. Затем они могут попасть к другому человеку, который также начнет пить лекарства, запустит новый виток мутации и так далее. Все это может привести к появлению действительно сильного штамма.
Малые дозы антибиотиков также используют в животноводстве, в итоге под воздействием небольших доз появляются новые штаммы бактерий, которые затем попадают к людям и продолжают мутацию. Сейчас в Европе запрещено использование антибиотиков в животноводстве, идут к этому и США.
Одним из страшнейших заболеваний является рак. По словам Михаила Гельфанда, для раковых клеток человек является внешней средой, бактериям приходится соревноваться друг с другом за выживание. Некоторые в условиях нехватки кислорода учатся проращивать сосуды, некоторые могут оторваться от опухоли и образовать новый метастаз. Все это объясняется тем, что раковые клетки благодаря своей структуре могут быстро мутировать.
Говоря о медицине, Михаил Гельфанд отметил, насколько сегодня важно, чтобы врачи имели хорошую подготовку в сфере эволюционной биологии. Знания такого рода позволят врачам понять многие процессы, которые идут в организме человека.
Театр.doc привез в Воронеж моноспектакль «Ель.Андерсен» 
Дюймовочка из кукольного домика. Воронежцам показали детский балет 
На фестивале национальной кухни в Воронеже кормили пловом с первым снегом 
В Воронеже стартовал детский театральный фестиваль «Маршак» 
Ученые: «На Земле снова наступит ледниковый период»