Екоцид: екологічне самогубство бактерій для людей
Термін новий, але практика екоциду триває вже давно, серед найрізноманітніших істот
Відредагований та змінений розмір зображення Аріана Сінгха доступний на Unsplash
Екоцид, також званий екологічним самогубством, — це термін, який позначає вимирання населення, викликане дисбалансом між наявністю природних ресурсів і формою споживання. Найяскравішим прикладом екоциду є випадок з мешканцями острова Пасхи, які загинули в результаті неправильного використання природних ресурсів, від яких вони залежали для свого існування. Але екологічне самогубство може статися і з популяціями інших видів.
Багато тварин здатні змінити своє середовище проживання аж до знищення. Бактерії роду Paenibacillus, наприклад, значно знижують рН свого середовища. Коли щільність населення висока, це робить середовище настільки кислим, що призводить до швидкого та повного знищення мікробної спільноти. Згідно з дослідженням, опублікованим журналом Nature, це явище трапилося з чвертю досліджених штамів бактерій.
У 1930-х роках один із засновників екології, WC Allee, зазначив, що для багатьох видів пристосованість збільшується зі збільшенням щільності населення. Однак пізніші дослідження показали, що, схоже, вірно протилежне: популяції з низькою щільністю процвітають, тоді як з високою щільністю призначається екологічне знищення.
Ще більш дивним є усвідомлення того, що речовини, які використовуються для знищення бактерій, як-от антибіотики в медицині або сіль та етанол у консервуванні їжі, можуть насправді врятувати популяції цих бактерій і дозволити їм рости.
Але як еволюція могла привести до такої ситуації?
Екоцид може бути пов'язаний з чимось більш загрозливим - еволюційним самогубством. Вважається, що вимирання виду відбувається, коли довкілля змінюється і він не може адаптуватися. Еволюційне самогубство - це альтернативне пояснення, в якому еволюція вибирає адаптації, які є вигідними для індивідів. Дослідники з цієї теми припускають, що бактерії, можливо, еволюціонували так, щоб швидко засвоювати поживні речовини, але виробляючи кислі побічні продукти: у середовищі, де поживні речовини дефіцитні, це має переваги для окремої людини, але створює проблеми для групи, коли популяція збільшується щільність.
Нам, людям, було б дуже корисно зрозуміти ці приклади як попередження, а не як попередній огляд нашої долі. Забруднюючи повітря або викидаючи токсичні речовини у воду, людство повільно вбиває себе, а також деякі бактерії, створені в лабораторії, кислі виділення яких унеможливлюють власне життя.
- 40% біорізноманіття Америки знаходиться під загрозою через дії людини, йдеться у звіті
- Яке походження пластику, який забруднює океани?
- Що таке позитивні та негативні зовнішні ефекти?
На додаток до нестачі їжі або виснаження природних ресурсів, що спричиняє вимирання видів, екоцид також може виникати з таких причин, як відсутність співпраці між видами або популяціями. Так було зі скандинавами, які жили в Гренландії і відмовлялися спілкуватися і вчитися в інуїтів, ескімосів, з якими вони жили на острові між 984 р. н.е., коли вони прибули туди, і серединою 15 ст., коли їхнє суспільство занепало і зник..
Біогеограф Каліфорнійського університету Джаред Даймонд і автор книги Зброя, мікроби та сталь, розповідає, що його учні запитують його, як жителі острова Пасхи не усвідомили, що відбувається і що вони сказали, коли знищили останню пальму в цьому місці. Рефлексія справедлива і для сучасних людських дій, вважає професор у лекції на TED Talks: якщо такі дії здаються неймовірними в минулому, він каже, «у майбутньому те, що ми робимо сьогодні, буде здаватися неймовірним», маючи на увазі збільшення від забруднення повітря, зміни клімату та короткострокового вибору, мотивованого виключно економічними інтересами елітних груп меншин.
Явище екоциду не нове, але мало вивчене. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, присвячене бактеріям роду Paenibacillus sp. показали, що при рясному харчуванні цукром і поживними речовинами (в лабораторії) вони дико їдять і починають розмножуватися з абсурдною швидкістю. Проблема в тому, що перетравлення всіх цих вуглеводів має побічні ефекти.
Кислий залишок хімічних реакцій, що відбуваються всередині бактерій, незабаром починає накопичуватися - вони ніби плавають у власних фекаліях, оскільки це ізольовані культури в лабораторії. Кислий рН робить середовище неприємним для самих бактерій, і менше ніж за 24 години всі мікроорганізми гинуть.
Єдиний спосіб, який вчені знайшли, щоб запобігти екоциду — це застосувати суміш, що поглинає кислоту (буфер). Невелика порція буфера підтримує бактерії живими протягом 48 годин, тоді як кількість, необхідна для повного уникнення закислення середовища, дозволяє бактеріям залишатися живими, і в цьому випадку вони припиняють ріст, коли закінчується їжа, але не гинуть. В інших тестах було виявлено, що при меншій кількості їжі бактерії впадають в сплячку, коли їжа закінчується, але залишаються живими, оскільки вони не виробляють достатньо кислоти для самогубства.
Здається суперечливим, але результати досліджень показують, що погіршивши умови життя бактерій можна врятувати їх від екоциду. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, також вказує на те, що явище екологічного самогубства не є рідкістю навіть у ґрунтових бактерій. Дослідники виявили, що він зустрічається у 25% із 118 проаналізованих видів.
Хоча люди і бактерії — це дуже різні групи, залишається питання: чи ми, як бактерії, занадто швидко споживаємо доступні природні ресурси і залишаємо слід руйнування, який може зруйнувати мінімальні умови, необхідні для виживання? Обмеження деяких «переваг» сучасного світу, таких як споживання продуктів харчування сільськогосподарського походження, упаковки та виробів із найрізноманітніших видів пластику (які потрапляють у море), транспортних засобів, що працюють на викопному паливі та навіть ультра- оброблена їжа, яку ми їмо, може бути гарною ідеєю для підтримки чистоти нашої екосистеми? Як щодо того, щоб почати зі свідомого споживання?