ПАРАЗИТЫ ИЛИ СОЮЗНИКИ: уроки выживания от микробов

Photo by masakazu sasaki on Unsplash

Привычный нам мир стоит на невидимом человеческому глазу фундаменте — от бактерий и парниковых газов до искусственного интеллекта. Поэтому нам кажется, что все вокруг происходит как бы само собой. Но если преодолеть антропоцентричность нашего мировоззрения, то можно обнаружить колоссальные ресурсы для развития. В частности, речь идет о технологиях, основанных на деятельности микробов, которые могут спасти нас от экономического и экологического коллапса.

ОТБРОСИТЬ ПРЕДУБЕЖДЕНИЯ

Этой теме посвящена новая книга блестящего писателя Питера Форбса «Думая о малом и большом: как микробы создали и могут спасти наш мир». Форбс вообще склонен смотреть на окружающую нас действительность с необычного ракурса. В предыдущем бестселлере «Ослепленные и обманутые» он рассказал о том, как искусство и природа объединились на службе войны. Вдохновляясь мимикрией в животном мире, биологи и художники внесли огромный вклад в историю военного камуфляжа. Так, в XX веке британский Королевский флот пользовался советами зоологов, а французская армия нанимала художников-кубистов. Своей привычке разоблачать предубеждения Форбс не изменил и в книге о микробах, которая вышла в свет в 2025 году. Он призывает перевернуть наше представление о микробах и увидеть в них не противников, а союзников.

МЫ ДЫШИМ БЛАГОДАРЯ МИКРОБАМ

Сделать это непросто, потому что еще со времен первых пионеров микробной теории, таких как Луи Пастер и Пол Эрлих, микробы стали для нас практически синонимом слова «болезнь». Такой взгляд закрепился во многом благодаря классическому труду по микробиологии «Охотники за микробами», который в 1926 году опубликовал Поль де Крюи. Но правдивые факты свидетельствуют о том, что микробы издревле были на стороне жизни, а не противостояли ей. Например, они насыщали Землю кислородом посредством фотосинтеза, в результате чего наша планета получила атмосферу, в которой смогла развиваться аэробная жизнь. Причем от этих процессов микробы до сих пор не самоустранились. Они по-прежнему регулируют биогеохимические циклы углерода и азота, которые поддерживают стабильность климата и продуктивность планетарной экосистемы.

ОНИ ЖИВУТ В НАС НЕ ПРОСТО ТАК!

Микробы — ключевые компоненты всех сложных организмов, включая нас с вами. Еще в 1967 году микробиолог Линн Маргулис сделала революционное предположение: микробы помогли сформировать Землю и именно им мы обязаны происхождением сложной жизни. Сформировалась она на основе древних симбиотических сообществ. Однажды в процессе эволюции клетки поглотили бактерии, образовав «энергетические центры» — митохондрии у животных и хлоропласты у растений. Мы в буквальном смысле зависим от микробов, которые живут в наших кишечниках или на нашей коже. Они не только питаются и размножаются в разных частях нашего тела, но и защищают нас от болезней.

МИКРОБНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Обычно, говоря о глобальных экологических проблемах, люди фиксируются на видимом — потере биоразнообразия, загрязнении среды, изменении климата, выбросе парниковых газов. А вот на нарушение микробного баланса внимания почти не обращают. В частности, на то, что потепление океана нарушает симбиоз между кораллами и микроводорослями, что ставит под угрозу экосистемы рифов. Однако сами же микробы могут подсказать нам и выход из многих чрезвычайных ситуаций. Поскольку микробы вырабатывают слабые электрические токи, их можно использовать для преобразования углекислого газа в биотопливо. А это источник возобновляемой энергии не хуже солнца и ветра, и для него не требуется наращивать выпуск солнечных батарей и ветровых турбин. Азотфиксирующие бактерии, преобразуя инертный атмосферный азот, могут избавить сельхозпроизводство от синтетических удобрений, которые требуют больших энергозатрат, способствуют выбросам парниковых газов и загрязняют окружающую среду.

НАНОМАШИНЫ, ПРИНОСЯЩИЕ ПРИБЫЛЬ

Современные достижения генной инженерии позволяют создавать зерновые культуры, которые обладают этими бактериальными талантами, — то есть могут автономно преобразовывать атмосферный азот в формы, необходимые для их собственного роста. Используя термин «наномашины», Форбс рисует яркие футуристические картины, в которых ученые конструируют новые молекулярные системы. При этом не нужно «изобретать велосипед», достаточно использовать биологические принципы, которые давно устоялись в процессе эволюции.

Например, фермент нитрогеназа, необходимый для фиксации азота, используется бактериями миллиарды лет. Подобные инновации способны повысить производительность и обеспечить устойчивый экономический рост, создать новые отрасли и открыть новые рынки. В качестве примера Форбс приводит эксперимент, который был проведен в Бразилии. Там отказались от использования синтетических удобрений и перешли к совместному культивированию соевых бобов с азотфиксирующими бактериями. Это сэкономило бразильским фермерам более 15 миллиардов долларов США за один сезон, одновременно сократив выбросы парниковых газов.

МЫ — НЕ ЦЕНТР ЭТОГО МИРА!

Но почему же тогда такие технологии сложно внедрять? Форбс видит основную проблему в корпоративной инертности, которая увековечивает экологически вредные практики. А кроме того, в инертности общественного восприятия, которое по-прежнему видит в микробах не союзников, а врагов. Многое в привычном для нас мире находится за пределами нашего понимания. Ведь люди слишком эволюционировали, чтобы осознавать «средний масштаб» — вникать в то, что происходит с деревьями, полями, реками. В большинстве своем мы чрезмерно «человекоцентричны». Поэтому для понимания атомов и экосистем – перехода к макро- и микромасштабам — требуется уже другое, более сложное мышление.

УЧИТЕСЬ ВЫЖИВАНИЮ У МИКРОБОВ

По сути, Форбс предлагает нам избавиться от наивного высокомерия. На первый взгляд человечество намного умнее и сильнее микроорганизмов. Но задумайтесь над тем, что микробы не раз и не два сталкивались с планетарными катастрофами задолго до появления людей. Они успешно их пережили и, скорее всего, будут жить после того, как мы исчезнем. Вопрос: кого же из двоих — микробов или людей — стоит считать настоящими планетарными паразитами? Форбс полагает, что мы должны учиться у микробов, чтобы эволюционировать этически и экономически. А это, не ставя под угрозу свой вид и планету, мы можем сделать только в разумном симбиозе с Землей.

Оригинальное исследование: