Проблема филогенеза микроба чумы Yersinia pestis: необходимость интеграции экологического, молекулярного и генетического подходов

Научный руководитель: Виктор Васильевич Сунцов

В последние два-три десятка лет в решении проблемы реконструкции истории (филогении) микроба чумы Yersinia pestis абсолютно доминирует молекулярно-генетический (МГ) подход. Несмотря на значимые успехи этого подхода в выявлении внутривидового разнообразия этого патогена и диагностике вызываемой им инфекции, этот подход оказался не способным реконструировать филогенетическую историю, воспроизвести шаги формирования внутривидовой структуры вида Y. Pestis. МГ подход не смог указать исходную форму (подвид, геновариант) чумного микроба и ее первичного грызуна-хозяина. В то же время это ключевой вопрос в филогенетике чумного микроба. Возникает подозрение, что в МГ подходе или имеется какая-то серьезная методологическая недоработка, не позволяющая решить этот ключевой вопрос, или МГ методология имеет границы применения, препятствующие решению поставленной филогенетической задачи.

Причину сложившейся ситуации можно усмотреть в том, что МГ подход нацелен на изучение эволюционной истории высших таксонов, вида и выше, у которых историческое время исчисляется сотнями тысяч и миллионами лет и предковые виды, а тем более предковые популяции (подвиды) изучаемой группы, бывают неизвестными. В связи с этим МГ подход требует разработки сложных компьютерно-статистических технологий, с помощью которых проводят анализ «вычисленных» абстрактных (охарактеризованных преимущественно статистически) таксономических форм. В отношении возбудителя чумы современные МГ филогении нельзя считать удовлетворительными, их выводы противоречат многим очевидным экологическим и биогеографическим фактам. История возбудителя чумы – это история его видообразования и внутривидовой дивергенции, т.е. история взаимоотношения подвидов – низших таксонов. МГ методология не «заточена» под реконструкцию взаимоотношений низших таксонов. Это предмет исследований другой науки – филогеографии, которая помимо МГ методологии, использует методы экологии, биогеографии и других естественно-научных классических дисциплин. Возбудитель чумы – это молодой патоген, сформировавшийся как вид Y. pestis не более 20 тыс. лет назад, т.е. в (почти) современной биогеоценотической обстановке, когда уже существовала в (почти) современном виде среда его обитания грызун-блоха. Поэтому в его изучении обязательны актуалистические методы, и экологический (в широком понимании) подход также должен участвовать в решении проблемы чумы. Однако адепты мэйнстримного МГ подхода «зашорены» исключительно МГ методологией, реконструируют историю видового таксона на уровне генов, ДНК последовательностей и отдельных нуклеотидов. В то же время, экологический в широком понимании подход накопил огромный багаж общебиологических знаний о чуме и ее возбудителе и работает на более высоких уровнях организации живой материи – популяционном, видовом, экосистемном. Поэтому полноценная филогения чумного микроба, адекватно отраженная на всех уровнях организации биологических систем, может быть раскрыта только совместными усилиями МГ и ЭКО подходов.

Задачами настоящего Проекта являются следующие:
- привлечение внимания специалистов МГ профиля к экологическим аспектам проблемы филогении чумного микроба;
- формирование коллектива заинтересованных специалистов;
- анализ противоречий в выводах о филогении чумного микроба, созданных с применением молекулярных, генетических и экологических технологий (моделей, методологий);
- поиск эколого-молекулярно-генетического консенсуса и создание единого нарратива происхождения и эволюции микроба чумы;
- совершенствование МГ методологии филогенетической реконструкции микроба чумы (и других подобных патогенов) и вклад в теорию молекулярной эволюции паразитических прокариот.

Проект прорабатывается с заинтересованными лицами и организациями и планируется его представление для поддержки в научных фондах.