ПАРАЗИТИ ЧИ СОЮЗНИКИ: уроки виживання від мікробів

Photo by masakazu sasaki on Unsplash

Звичний нам світ стоїть на прихованому від людського ока фундаменті — від бактерій і парникових газів до штучного інтелекту. Тому нам здається, що все навколо відбувається ніби само собою. Але якщо подолати антропоцентричність нашого світогляду, то можна виявити колосальні ресурси для розвитку. Зокрема, йдеться про технології, засновані на діяльності мікробів, які можуть врятувати нас від економічного та екологічного колапсу.

ВІДКИНУТИ УПЕРЕДЖЕННЯ

Цій темі присвячено нову книгу блискучого письменника Пітера Форбса «Думаючи про мале і велике: як мікроби створили й можуть врятувати наш світ». Форбс взагалі схильний дивитися на оточуючу нас дійсність із незвичайного ракурсу. У попередньому бестселері «Засліплені та обмануті» він розповів про те, як мистецтво й природа об’єдналися, слугуючи війні. Надихаючись мімікрією у тваринному світі, біологи та художники зробили величезний внесок в історію військового камуфляжу. Зокрема, у XX столітті британський Королівський флот користувався порадами зоологів, а французька армія наймала художників-кубістів. Своїй звичці викривати упередження Форбс не зрадив і в книзі про мікроби, яка вийшла друком у 2025 році. Він закликає перевернути наше уявлення про мікроби й побачити в них не супротивників, а союзників.

МИ ДИХАЄМО ЗАВДЯКИ МІКРОБАМ

Зробити це нелегко, бо ще з часів перших піонерів мікробної теорії, як-от Луї Пастер і Пол Ерліх, мікроби стали для нас майже синонімом слова «хвороба». Такий погляд закріпився багато в чому завдяки класичній праці з мікробіології «Мисливці за мікробами», яку в 1926 році опублікував Поль де Крюї. Але правдиві факти свідчать про те, що мікроби здавна були на боці життя, а не протистояли йому. Приміром, вони насичували Землю киснем за допомогою фотосинтезу, в результаті чого наша планета отримала атмосферу, в якій змогло розвиватися аеробне життя. Причому від цих процесів мікроби досі не самоусунулися. Вони, як і раніше, регулюють біогеохімічні цикли вуглецю та азоту, які підтримують стабільність клімату і продуктивність планетарної екосистеми.

ВОНИ ЖИВУТЬ В НАС НЕДАРМА!

Мікроби — ключові компоненти всіх складних організмів, включаючи нас із вами. Ще 1967 року мікробіолог Лінн Маргуліс зробила революційне припущення: мікроби допомогли сформувати Землю і саме їм ми зобов’язані походженням складного життя. Воно сформувалося на основі древніх симбіотичних спільнот. Одного разу в процесі еволюції клітини поглинули бактерії, утворивши «енергетичні центри» — мітохондрії у тварин і хлоропласти у рослин. Ми буквально залежимо від мікробів, які живуть у нашому кишківнику або на нашій шкірі. Вони не лише харчуються та розмножуються в різних частинах нашого тіла, а й захищають нас від хвороб.

МІКРОБНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Зазвичай, говорячи про глобальні екологічні проблеми, люди фіксуються на очевидному — втраті біорізноманіття, забрудненні середовища, зміні клімату, викиді парникових газів. А от на порушення мікробного балансу уваги майже не звертають. Зокрема, на те, що потепління океану порушує симбіоз між коралами і мікроводоростями, що ставить під загрозу екосистеми рифів. Однак самі ж мікроби можуть підказати нам і вихід з багатьох надзвичайних ситуацій. Оскільки мікроби виробляють слабкі електричні струми, їх можна використовувати для перетворення вуглекислого газу в біопаливо. А це джерело відновлюваної енергії не гірше за сонце й вітер, і для нього не потрібно нарощувати випуск сонячних батарей та вітрових турбін. Азотфіксуючі бактерії, перетворюючи інертний атмосферний азот, можуть позбавити сільгоспвиробництво від синтетичних добрив, які вимагають великих енерговитрат, сприяють викидам парникових газів та забруднюють навколишнє середовище.

НАНОМАШИНИ, ЩО ДАЮТЬ ПРИБУТОК

Сучасні досягнення генної інженерії дозволяють створювати зернові культури, які володіють цими бактеріальними талантами, — тобто можуть автономно перетворювати атмосферний азот у форми, необхідні для їхнього власного росту. Використовуючи термін «наномашини», Форбс малює яскраві футуристичні картини, де науковці конструюють нові молекулярні системи. При цьому не потрібно «винаходити велосипед», достатньо використовувати біологічні принципи, що є давно усталеними в процесі еволюції.

Приміром, фермент нітрогеназа, необхідний для фіксації азоту, використовується бактеріями мільярди років. Подібні інновації здатні підвищити продуктивність і забезпечити стабільне економічне зростання, створити нові галузі та відкрити нові ринки. Як приклад Форбс наводить експеримент, що був проведений у Бразилії. Там відмовилися від використання синтетичних добрив і перейшли до спільного культивування соєвих бобів з азотфіксуючими бактеріями. Це заощадило бразильським фермерам понад 15 мільярдів доларів США за один сезон, одночасно скоротивши викиди парникових газів.

МИ — НЕ ЦЕНТР ЦЬОГО СВІТУ!

Але чому ж тоді такі технології складно впроваджувати? Форбс бачить основну проблему в корпоративній інертності, яка увічнює екологічно шкідливі практики. А крім того, в інертності суспільного сприйняття, що, як і раніше, бачить у мікробах не союзників, а ворогів. Багато що в звичному для нас світі перебуває за межами нашого розуміння. Адже люди занадто еволюціонували, щоб усвідомлювати «середній масштаб» — заглиблюватися в те, що відбувається з деревами, полями, річками. У більшості своїй ми надмірно «людиноцентричні». Тому для розуміння атомів і екосистем — переходу до макро- й мікромасштабів — потрібне вже інше, більш складне мислення.

НАВЧАЙТЕСЯ ВИЖИВАННЯ У МІКРОБІВ

Власне, Форбс пропонує нам позбутися наївної зарозумілості. На перший погляд людство набагато розумніше та сильніше за мікроорганізми. Але замисліться над тим, що мікроби не раз і не два стикалися з планетарними катастрофами задовго до появи людей. Вони успішно їх пережили і, найімовірніше, житимуть після того, як ми зникнемо. Питання: кого ж із двох — мікробів чи людей — варто вважати справжніми планетарними паразитами? Форбс вважає, що ми мусимо вчитися у мікробів, щоб еволюціонувати етично та економічно. А це, не ставлячи під загрозу свій вид і планету, ми можемо зробити лише в розумному симбіозі із Землею.

Оригінальне дослідження: