Экоцид: экологическое самоубийство бактерий для человека
Термин новый, но практика экоцида существует уже давно среди самых разных существ.
Отредактированное и измененное изображение Ариана Сингха доступно на Unsplash.
Экоцид, также называемый экологическим самоубийством, - это термин, относящийся к исчезновению населения, вызванному дисбалансом между доступностью природных ресурсов и формой потребления. Наиболее ярким примером экоцида является случай с жителями острова Пасхи, которые погибли в результате неправильного использования природных ресурсов, от которых они зависели как средства к существованию. Но экологическое самоубийство может случиться и с популяциями других видов.
Многие животные способны изменять свою среду обитания до такой степени, что разрушают ее. Бактерии рода Paenibacillus, например, значительно понижают pH окружающей среды. Когда плотность населения высока, они делают окружающую среду настолько кислой, что приводит к быстрому и полному уничтожению микробного сообщества. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, это явление произошло с четвертью протестированных штаммов бактерий.
В 1930-х годах один из основоположников экологии У. К. Аллее отмечал, что приспособленность многих видов увеличивается с увеличением плотности популяции. Однако более поздние исследования показали, что, похоже, верно обратное: популяции с низкой плотностью процветают, в то время как популяции с высокой плотностью обречены на экологическое разрушение.
Еще более удивительным является осознание того, что вещества, используемые для уничтожения бактерий, такие как антибиотики в медицине или соль и этанол при консервировании пищевых продуктов, действительно могут спасти популяции этих бактерий и позволить им расти.
Но как эволюция могла привести к такой ситуации?
Экоцид может быть связан с чем-то более угрожающим - эволюционным самоубийством. Считается, что вымирание вида происходит, когда окружающая среда изменяется и он не может адаптироваться. Эволюционное самоубийство - альтернативное объяснение, при котором эволюция выбирает адаптации, которые полезны для людей. но фатален для видов. Исследователи этой темы предполагают, что бактерии, возможно, эволюционировали, чтобы быстро усваивать питательные вещества, но производили кислые побочные продукты: в среде с дефицитом питательных веществ это дает преимущества для человека, но создает проблемы для группы, когда популяция увеличивается плотность.
Для нас, людей, было бы очень полезно понять эти примеры как предупреждение, а не предварительный просмотр нашей судьбы. Загрязняя воздух или выбрасывая токсичные вещества в воду, человечество медленно убивает себя, а также некоторые бактерии, созданные в лаборатории, чьи кислотные выделения в конечном итоге делают его жизнь невозможной.
- В докладе говорится, что 40% биоразнообразия Америки находится под угрозой из-за деятельности человека.
- Каково происхождение пластика, загрязняющего океаны?
- Каковы положительные и отрицательные внешние эффекты?
Помимо нехватки пищи или истощения природных ресурсов, из-за которых вид вымирает, экоцид также может происходить по таким причинам, как отсутствие сотрудничества между видами или популяциями. Так было с норвежцами, которые жили в Гренландии и отказались взаимодействовать и учиться у инуитов, эскимосов, с которыми они делили остров между 984 годом нашей эры, когда они прибыли туда, и серединой 15 века, когда их общество рухнуло и исчез.
Биогеограф Калифорнийского университета Джаред Даймонд и автор книги Оружие, микробы и сталь, говорит, что его ученики спрашивают его, как жители острова Пасхи не осознали, что происходит, и что они сказали, когда была уничтожена последняя пальма на этом месте. Это размышление справедливо и для сегодняшних человеческих действий, - размышляет профессор в лекции на TED Talks: если такие действия казались невероятными в прошлом, он говорит, «в будущем будет казаться невероятным то, что мы делаем сегодня», имея в виду рост из-за загрязнения воздуха, изменения климата и краткосрочных решений, мотивированных чисто экономическими интересами групп элиты меньшинств.
Феномен экоцида не нов, но мало изучен. Исследование, опубликованное в журнале Nature о бактериях этого рода Paenibacillus sp. показали, что при обильном кормлении сахаром и питательными веществами (в лаборатории) они дико едят и начинают размножаться с абсурдной скоростью. Проблема в том, что переваривание всех этих углеводов имеет побочные эффекты.
Кислый остаток химических реакций, происходящих внутри бактерий, вскоре начинает накапливаться - они словно плавают в собственном кале, поскольку они представляют собой изолированные культуры в лаборатории. Кислый pH делает окружающую среду неблагоприятной для самих бактерий, и менее чем за 24 часа все микроорганизмы погибают.
Ученые обнаружили, что единственный способ предотвратить экоцид - это применить абсорбирующее кислоту соединение (буфер). Небольшая часть буфера сохраняет бактерии живыми в течение 48 часов, в то время как количество, необходимое для полного предотвращения закисления среды, позволяет бактериям оставаться в живых, и в этом случае они перестают расти, когда заканчивается еда, но не умирают. В других тестах было обнаружено, что при меньшем количестве пищи бактерии впадают в спячку, когда еда заканчивается, но остаются живыми, поскольку они не производят достаточно кислоты для своего самоубийства.
Это кажется противоречивым, но результаты исследований показывают, что, ухудшая условия жизни бактерий, можно спасти их от экоцида. Исследование, опубликованное в журнале Nature, также указывает на то, что феномен экологического самоубийства не редкость даже для почвенных бактерий. Исследователи обнаружили, что это встречается у 25% из 118 проанализированных видов.
Хотя люди и бактерии - очень разные группы, остается вопрос: не слишком ли быстро мы, подобно бактериям, потребляем доступные природные ресурсы и оставляем за собой разрушительный след, который может в конечном итоге разрушить минимальные условия, необходимые для выживания? Ограничение некоторых «преимуществ» современного мира, таких как потребление продуктов питания сельскохозяйственного происхождения, упаковки и продуктов из самых различных типов пластика (которые попадают в море), транспортных средств, работающих на ископаемом топливе, и даже сверхвысоких энергий. обработанные продукты, которые мы едим, может быть хорошей идеей для поддержания чистоты нашей экосистемы? Как насчет того, чтобы начать с сознательного потребления?